提起石墨，不得不说起铅笔，如今的铅笔芯就是用石墨加工的。那为什么矿石中，石墨最适合做铅笔呢？科学家对矿石进行了软硬程度的分级，从1级到10级，石墨和滑石是最软的，在石头上轻轻一划可留下清晰的痕迹，因此非常适合用来书写，所以石墨在矿石里的软硬度是1级，也就是最软的矿石之一。矿石中最硬的要数金刚石，金刚石的硬度为10级。

科学家发现，石墨与金刚石都是由碳原子组成，但是为什么石墨又黑又软，而金刚石却晶莹剔透，坚硬无比呢？原来，在石墨里的碳原子是一层层排列的，碳原子在同一层里手拉着手，紧密相连；层和层之间的结合却松松散散，好似垒砌的扑克牌，轻轻一推，牌和牌之间就滑动开来，散在纸上，留下斑斑点点的墨痕。金刚石里的碳原子却象铁塔的钢筋一样，四面八方紧紧地连结在一起，要撼动它十分困难。

像金刚石和石墨这样，成分是相同的化学元素，但本质有很大区别的，化学家把它们叫做“同素异形体”。