Care este punctul de topire și de fierbere al diamantului. Punctul de topire al diamantului, proprietățile fizice și structura mineralului. Găsirea diamantelor în natură

ÎN Totul pe lumea asta nu durează pentru totdeauna. Aproape totul se transformă în praf în timp. Și, din păcate, nimeni nu poate schimba asta. Totuși, există lucruri în lumea noastră care, după mulți, sunt neschimbabile. Astăzi vreau să vorbesc despre un astfel de obiect - un diamant. Diamantul este considerat pe drept unul dintre cele mai dure minerale din lume. Dar inca…

Știați că diamantele pot arde? Acest fenomen interesant a fost descoperit ca urmare a experimentelor care au fost efectuate cu acest mineral. În urma experimentelor, s-a dovedit că la temperaturi ridicate (850-1000 grade C), un mineral foarte dur își schimbă structura și se transformă în dioxid de carbon pur, fără a lăsa alte substanțe. Acest lucru a fost dovedit pentru prima dată în 1694, când oamenii de știință din Italia K.A. Tardgioni și G. Averani au încercat să combine mai multe diamante mici într-un singur diamant mare. Temperatura de ardere la care diamantul arde intr-un curent de oxigen pur este ceva mai putin: 720-800 grade C. Mai mult, mineralul arde cu o frumoasa flacara albastra.

Din nou, interesant, în opinia mea, este faptul că este posibil să se producă grafit obișnuit din diamant. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să încălziți piatra, în absența oxigenului, la o temperatură de 2000 de grade C.

Toate faptele de mai sus au fost dovedite de multe ori de către oamenii de știință în practică și ulterior fundamentate științific.

Deci femeile își amintesc asta diamantul arde, diamant pe deget de la temperatura ridicata se poate transforma în grafit obișnuit. Amintiți-vă acest lucru și aveți grijă să nu vă entuziasmați.

Diamante arse. Video.

Pagini interesante ale site-ului nostru:

Vreme rea. Fapte interesante despre ploaie

Barcă subterană. Evoluții secrete

Acceleratorul Bogomolov. Este posibil să distrugi complet o singură țară?

Punctul de topire al diamantului este una dintre caracteristicile bijuteriilor care nu a fost încă studiată pe deplin. Piatra are proprietăți unice care sunt apreciate nu numai în bijuterii, ci și în industrie. Iar punctul de topire nu a făcut excepție de la regulă.

Unii mineralogi și cercetători explică astfel de caracteristici ciudate ale diamantului prin originea sa cosmică. Adică, se presupune că materialul a căzut pe planetă după cădere cantitate mare meteoriți și au rămas în măruntaiele pământului.

Caracteristicile de bază ale unui diamant

De exemplu, diamantul are cea mai mare duritate de pe scara Mohs, dar piatra este fragilă. Substanța este un dielectric și un izolator. Diamond are cel mai puternic ambalaj, adică o rețea cristalină. Structura constă dintr-un singur atom de carbon, care este de natură inflamabilă și are modificări alotropice. Cea mai faimoasă formă a elementului, pe lângă diamant, este grafitul.

Oamenii de știință au efectuat în mod repetat experimente, precum și experimente care au fost legate de modificările carbonului. În special, în timpul topirii au vrut să obțină și să vadă dacă va exista o tranziție de la diamant la grafit și invers. Unul dintre ultimii cercetători care a studiat problema topirii a fost un grup de fizicieni de la Universitatea din California. Experimentul a fost realizat în 2010, iar scopul oamenilor de știință a fost transformarea diamantului într-o stare lichidă.

Punctul de topire al diamantului

Dificultatea a fost că, odată cu creșterea temperaturii, substanța se transformă în grafit. Prin urmare, odată cu temperatura, a fost necesară creșterea presiunii. Este interesant că în reversul procesul nu poate fi efectuat: grafitul nu se transformă în diamant fără sămânță, chiar și sub influența temperaturilor ridicate.

Indicele de topire al unei substanțe

Dacă credeți că studiile care au fost deja efectuate, indicatorii de topire a diamantelor sunt la următorul nivel:

Cu acces la oxigen, substanța arde la o temperatură de 850-1000 de grade Celsius. Diamantul arde cu o flacără albastră, după care dispare fără urmă, transformându-se în dioxid de carbon. Oamenii de știință din Italia Targioni și Averani au fost convinși de acest lucru la propria experiență. În 1694, ei au decis să efectueze un experiment și să combine două diamante mici într-unul mare. Mai multe încercări s-au încheiat cu arderea bijuteriilor.

Este foarte dificil să se obțină o topire lină. Pentru a face acest lucru, este necesar să se efectueze experimente fără acces la oxigen și în dispozitive cu presiune variabilă.
Fără acces la oxigen, arderea diamantelor are loc atunci când temperatura crește la 1800-2000 de grade Celsius, iar substanța se transformă în grafit.
Topirea are loc la un nivel de 3700-4000 de grade Celsius, dar atingerea unor astfel de temperaturi în laboratoare este foarte dificilă.

Este dificil să construiți o curbă de topire a diamantului; se dovedește a fi anormală; se ia în considerare și prezența oxigenului în proces. Nu există asemănări și standarde ca alte substanțe. Prin urmare, indicatorul este inexact și se poate schimba după experimente ulterioare.

Oamenii de știință au luat un diamant ușor, iar topirea a avut loc sub influența unei unde de șoc. Unda a fost creată de impulsuri laser în nanosecunde. Diamantul lichid, adică materialul topit, a fost într-adevăr obținut în timpul unui experiment la o presiune de 40 de milioane de atmosfere.

Dar odată cu o creștere treptată a presiunii și a temperaturii până la 50.000 Kelvin, particule solide au început să apară pe suprafața lichidă a diamantului. În același timp, o descoperire neașteptată a fost că particulele nu se scufundă în lichid, ci plutesc ca cuburi de gheață, amintind de aisbergurile. Lichidul nu se schimbă și nu fierbe în timpul încălzirii ulterioare. Când presiunea a fost scăzută și temperatura a rămas la același nivel, particulele au devenit mai mari și s-au lipit împreună într-un singur întreg. Ulterior, diamantul s-a transformat treptat într-o stare solidă. Mai multe „aisberguri” sunt lipite împreună, lichidul nu se evaporă în acest proces.

În condiții normale pe pământ, această stare a carbonului nu poate fi atinsă. Cercetătorii cred însă că în adâncurile planetelor precum Neptun și Uranus, carbonul este conținut tocmai în această stare de fierbere. Există oceane întregi de diamante fierbinți acolo.

Nu există nicio confirmare sau materiale pe această temă, dar majoritatea oamenilor de știință sunt de acord cu ipoteza. Această presupunere explică și efectul ciudat al câmpurilor magnetice ale planetelor. Aceste corpuri cerești sunt singurele din sistemul solar care nu au poli geografici clari; se mișcă tot timpul. Nu este posibil să studiem planetele mai amănunțit, deoarece modelarea situației de pe pământ sau trimiterea de expediții pe aceste planete este un proces costisitor și consumator de timp.

Dar un alt experiment a fost dedicat transformării diamantului în dioxid de carbon. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință au expus diamantul la raze ultraviolete puternice, după care s-au format depresiuni în piatră la locul expunerii. Piatra arde și intră într-o stare gazoasă de agregare.

Producția de lasere pe bază de diamant este o invenție care nu are sens. Astfel de dispozitive se defectează și devin inutilizabile. Dar, desigur, nu ar trebui să vă faceți griji dacă puteți purta piatra vara sub influența soarelui - lumina ultravioletă obișnuită nu va dăuna diamantului. Pentru a elimina un microgram de mineral, trebuie să expuneți piatra la lumina ultravioletă timp de aproape 10 miliarde de ani.

Un alt fenomen interesant este că în timpul lipirii produselor cu diamante în magazinele de bijuterii, piatra poate fi încălzită și prelucrată. Bijutierii adesea lipează obiecte cu diamante. Dar astfel de acțiuni pot duce la tulburarea pietrei, iar proprietarul va trebui să o dea pentru tăiere. Este periculos ca diamantele cu microfisuri sau alte daune să fie plasate peste arzător - piatra fragilă se va sfărâma în bucăți.

Fiecare experiment a contribuit la studiul unei substanțe numite diamant. Din păcate, fenomenul de topire a diamantelor nu poate fi explicat pe deplin. Dar noii oameni de știință au pentru ce să lupte, domeniul de cercetare este pregătit și omenirea așteaptă descoperiri. Caracteristicile diamantului sunt utile în producția și cultivarea artificială a substanței. De asemenea, va ajuta în explorarea spațiului.

Proprietăți fizice și mecanice

Principal trăsături distinctive Diamantul - cea mai mare duritate dintre minerale (dar în același timp fragilitate), cea mai mare conductivitate termică dintre toate solidele 900-2300 W/(m K), indice de refracție și dispersie ridicat. Diamantul este un dielectric. Diamantul are un coeficient de frecare foarte scăzut pentru metal în aer - doar 0,1, care este asociat cu formarea de pelicule subțiri de gaz adsorbit pe suprafața cristalului, care acționează ca un fel de lubrifiant. Când astfel de filme nu se formează, coeficientul de frecare crește și ajunge la 0,5-0,55. Duritatea ridicată face diamantul excepțional de rezistent la abraziune. Diamantul este, de asemenea, caracterizat prin cel mai mare (comparativ cu alte materiale cunoscute) modul de elasticitate și cel mai scăzut raport de compresie. Energia cristalului este de 10 5 J/g-at, energia de legare este de 700 J/g-at - mai puțin de 1% din energia cristalului.

Punctul de topire al diamantului este de 3700-4000 °C la o presiune de 11 GPa. În aer, diamantul arde la 850-1000 °C, iar într-un curent de oxigen pur arde cu o flacără albastră slabă la 720-800 °C, transformându-se în cele din urmă complet în dioxid de carbon. Când este încălzit la 2000 °C fără acces la aer, diamantul se transformă în grafit în 15-30 de minute. Indicele mediu de refracție al cristalelor de diamant incolore în Culoarea galbena este de aproximativ 2,417, iar pentru diferite culori ale spectrului variază de la 2,402 (pentru roșu) la 2,465 (pentru violet). Capacitatea cristalelor de a descompune lumina albă în componente individuale se numește dispersie. Pentru diamant, dispersia este de 0,063.

Unul dintre proprietăți importante Diamantele au luminiscență. Sub influența luminii solare și în special a catodicului, ultravioletei și a razelor X, diamantele încep să luminesce - strălucesc în diferite culori. Toate tipurile de diamante strălucesc sub influența radiațiilor catodice și a razelor X, dar numai unele strălucesc sub influența radiațiilor ultraviolete. Luminescența cu raze X este utilizată pe scară largă în practică pentru extragerea diamantelor din roci.

Structura

Fiecare diamant colorat este o lucrare complet unică a naturii. Există culori rare de diamante: roz, albastru, verde și chiar roșu.

Exemple de diamante colorate:

Porter Rhodes (albastru).

Diagnosticarea diamantelor

Pentru a distinge diamant adevărat din imitația sa, o „sondă de diamant” specială este utilizată pentru a măsura conductibilitatea termică a pietrei studiate. Diamantul are o valoare a conductibilității termice mult mai mare decât înlocuitorii săi. În plus, se folosește buna umectabilitate a diamantului cu grăsime: un pix umplut cu cerneală specială lasă o linie solidă pe suprafața diamantului, în timp ce pe suprafața imitației se sfărâmă în picături separate.

Găsirea diamantelor în natură

Diamant tăiat

Diamantul este un mineral rar, dar în același timp destul de răspândit. Zăcămintele industriale de diamante sunt cunoscute pe toate continentele, cu excepția Antarcticii. Sunt cunoscute mai multe tipuri de depozite de diamante. Cu câteva mii de ani în urmă, diamantele erau extrase la scară industrială din zăcăminte aluviale. Abia spre sfârșitul secolului al XIX-lea, când au fost descoperite pentru prima dată țevi de kimberlit purtătoare de diamante, a devenit clar că diamantele nu se formează în sedimentele râului.

Încă nu există date științifice exacte despre originea și vârsta diamantelor. Oamenii de știință aderă la diferite ipoteze - magmatic, manta, meteorit, fluid, există chiar mai multe teorii exotice. Cei mai mulți sunt înclinați către teoriile magmatice și ale mantalei, către faptul că atomii de carbon sub presiune mare (de obicei 50.000 de atmosfere) și la mare adâncime (aproximativ 200 km) formează o rețea cristalină cubică - diamantul însuși. Rocile sunt transportate la suprafață de magma vulcanică în timpul formării așa-numitelor „tuburi de explozie”.

Vârsta diamantelor, conform unor studii, poate fi de la 100 de milioane la 2,5 miliarde de ani.

Se știe că diamantele meteoritice sunt de origine extraterestră, posibil presolară. Diamantele se formează și prin metamorfismul impactului în timpul căderii meteoriților mari, de exemplu, în astroblema Popigai din nordul Siberiei.

În plus, diamantele au fost găsite în rocile de acoperiș în asociații de metamorfism de presiune ultra-înaltă, de exemplu în zăcământul de diamante Kumdykul din masivul Kokchetav din Kazahstan.

Atât diamantele de impact, cât și cele metamorfice formează uneori depozite foarte mari, cu rezerve mari și concentrații mari. Dar în aceste tipuri de zăcăminte, diamantele sunt atât de mici încât nu au valoare industrială.

Productie si depozite

Depozitele comerciale de diamante sunt asociate cu conductele de kimberlit și lamproit asociate cu cratonurile antice. Principalele zăcăminte de acest tip sunt cunoscute în Africa, Rusia, Australia și Canada.

Potrivit materialelor procesului Kimberley, producția mondială de diamante în termeni valoric în 2008 s-a ridicat la 12,732 miliarde USD (în creștere cu 6,7% față de anul precedent).

Căutarea diamantelor în Rusia a durat aproape un secol și jumătate și abia la mijlocul anilor 50 au fost descoperite cele mai bogate zăcăminte de diamante primare în Yakutia. Pe 21 august 1954, geologul Larisa Popugaeva de la partidul geologic al lui Natalya Nikolaevna Sarsadskikh a descoperit prima conductă de kimberlit în afara Africii de Sud. Numele său era simbolic - „Zarnitsa”. Următorul a fost tubul Mir, care a fost și el simbolic după Marele Război Patriotic. Tubul „Udachnaya” a fost deschis. Astfel de descoperiri au servit drept începutul exploatării industriale a diamantelor în URSS. Pe acest moment Cea mai mare parte a diamantelor extrase în Rusia provine de la uzinele miniere Yakut. În plus, zăcăminte mari de diamante sunt situate în districtul Krasnovishersky al Teritoriului Perm și în regiunea Arhangelsk: depozitul numit după. Lomonosov pe teritoriul districtului Primorsky și zăcământul Verkhotina (numit după V. Grib) de pe teritoriul districtului Mezensky.

În septembrie 2012, mass-media a raportat că oamenii de știință au declasificat informații despre cel mai mare depozit de diamante de impact din lume, situat la granița dintre Teritoriul Krasnoyarsk și Yakutia. Potrivit lui Nikolai Pokhilenko (director), acest depozit conține trilioane de carate.

Diamante sintetice

Context și primele încercări

În 1879, chimistul scoțian James Hannay a descoperit că atunci când metalele alcaline interacționează cu compușii organici, carbonul este eliberat sub formă de fulgi de grafit și a sugerat că atunci când reacții similare sunt efectuate în condiții de presiune ridicată, carbonul se poate cristaliza sub formă de diamant. După o serie de experimente în care un amestec de parafină, ulei de oase și litiu a fost păstrat timp îndelungat într-o țeavă de oțel încinsă etanș, a reușit să obțină mai multe cristale, care, după cercetări independente, au fost recunoscute drept diamante. În lumea științifică, descoperirea sa nu a fost recunoscută, deoarece se credea că diamantul nu se poate forma la presiuni și temperaturi atât de scăzute. O reexaminare a probelor lui Hannay în 1943, folosind analiza cu raze X, a confirmat că cristalele rezultate erau diamante, dar profesorul K. Lonsdale, care a efectuat analiza, a declarat din nou că experimentele lui Hannay au fost o farsă.

Sinteză

Primul care a sintetizat diamantul a fost Valentin Nikolaevich Bakul la Kiev, la Biroul Central de Proiectare pentru Instrumente cu Carbură și Diamantă, și a organizat producția primelor 2000 de carate de diamante artificiale; Din 1963, producția lor în serie a fost stabilită.

Metodele moderne de producere a diamantelor folosesc un mediu gazos format din 95% hidrogen și 5% gaz cu conținut de carbon (propan, acetilenă), precum și plasmă de înaltă frecvență concentrată pe substrat, unde se formează diamantul însuși (CVD). Temperatura gazului este de 700-850 °C la o presiune de treizeci de ori mai mică decât cea atmosferică. În funcție de tehnologia de sinteză, rata de creștere a diamantelor este de la 7 la 180 μm/oră pe substrat. În acest caz, diamantul este depus pe un substrat metalic sau ceramic în condiții care în general stabilizează nu diamantul (sp3) ci forma grafitului (sp2) a carbonului. Stabilizarea diamantului se explică în primul rând prin procese cinematice de pe suprafața substratului. Condiția fundamentală pentru depunerea diamantului este capacitatea substratului de a forma carburi stabile (chiar și la temperaturi de depunere a diamantului: între 700 °C și 900 °C). De exemplu, depunerea de diamant este posibilă pe substraturi din Si, W, Cr, dar nu este posibilă (direct sau numai cu straturi intermediare) pe substraturi din Fe, Co, Ni.

Aplicație

Principalele tipuri de tăiere sunt:

rotund (cu un număr standard de 57 de muchii)
fantezie, care include astfel de tipuri de tăieturi ca

„oval”, „pară” (o parte a ovalului este un unghi ascuțit), „marchiză” (un oval cu două unghiuri ascuțite, în plan arată ca o imagine stilizată a unui ochi), „prințesă”, „radiant” , etc.

Forma tăieturii unui diamant depinde de forma cristalului original de diamant. Pentru a obține un diamant de valoare maximă, tăietorii încearcă să minimizeze pierderile de diamant în timpul procesării. În funcție de forma cristalului de diamant, 55-70% din greutatea acestuia se pierde în timpul procesării.

În ceea ce privește tehnologia de procesare, diamantele brute pot fi împărțite în trei grupuri mari:

„Subulele” sunt de obicei cristale de formă octaedrică obișnuită, care trebuie mai întâi tăiate în două părți, rezultând semifabricate pentru producerea a două diamante;
„Makebles” - cristale de formă neregulată sau rotundă, tăiate „într-o bucată”;
„clivaj” - conțin o fisură și sunt mai întâi împărțite înainte de prelucrare ulterioară.

Principalele centre de tăiere a diamantelor sunt: India, specializată în primul rând pe diamante mici cu o greutate de până la 0,30 carate; Israel, tăierea diamantelor cu o greutate mai mare de 0,30 carate; China, Rusia, Ucraina, Thailanda, Belgia, SUA, în timp ce în SUA se produc doar diamante mari, de calitate superioară, în China și Thailanda - cele mici, în Rusia și Belgia - cele medii și mari. Această specializare s-a format ca urmare a diferențelor de remunerare a tăietorilor.

Doctorul în științe tehnice Dronova Nona Dmitrievna în 2001 a dezvoltat o metodă de evaluare a diamantelor brute, în care, atunci când se determină costul cristalelor mari, este prezis costul diamantelor care pot fi obținute din acestea.

Vezi si

Centrul NV - post vacant în diamant substituit cu azot

Note

TSB
Fiz. Rev. Lett. 70, 3764 (1993): Conductivitatea termică a diamantului monocristal modificat izotopic
Dronova Nona Dmitrievna. Schimbarea culorii diamantelor în timpul prelucrării lor în strălucitori (abordare sistematică și studii experimentale) rezumat al unei dizertații pentru gradul științific de candidat la științe geologice și mineralogice. Specialitatea 04.00.20 - mineralogie, cristalografie. Moscova, 1991
Yuri Shelementyev, Petr Pisarev Lumea diamantelor (rusă). Centrul Gemologic al Universității de Stat din Moscova. - Diamantul negru se numește carbonado. Arhivat din original pe 23 august 2011. Consultat la 8 septembrie 2010.
Știință și tehnologie, 14 octombrie 2002
Sala de revistă | Neva, 2003 N9 | Evgeniy Treyvus - Calvarul geologului Popugaeva
Premiul Lenin din 1957 a fost acordat altor geologi. Abia în 1970, Popugayeva a primit o diplomă de onoare și insigna „Descoperitorul depozitului”.
Oamenii de știință au declasificat un zăcământ de diamante de impact din Siberia. Lenta.ru(16 septembrie 2012). Preluat la 18 septembrie 2012.
„Un diamant mare vine de la cele mici”
B. F. Danilov „DIAMANTE ȘI OAMENI”
strategia de viață a unei persoane creative
Revista „Universitate”
Tehnologie de obținere și purificare a diamantelor de detonare // Fizica solid, 2004, volumul 46, numărul 4. - C. 586
lenta.ru: „Noua tehnologie vă va permite să creați diamante de orice dimensiune” pe baza materialelor de la „New Scientist”
Noul semiconductor diamant de tip n sintetizat
Ekimov, E. A.; V. A. Sidorov, E. D. Bauer, N. N. Mel"nik, N. J. Curro, J. D. Thompson, S. M. Stishov (2004). „Superconductivity in diamond”. Natură 428 (6982): 542-545. DOI:10.1038/nature02449. ISSN 0028-0836. Accesat 2010-02-22.
Supraconductivitate în filmele subțiri de diamant policristalin

Literatură

Dronova N. D., Kuzmina I. E. Caracteristicile și evaluarea diamantelor brute. - M.: MGGU, 2004. - 74 p.
Epifanov V. I., Pesina A. Ya., Zykov L. V. Tehnologia de prelucrare a diamantelor în strălucitori. - Tutorial pentru mediu Scoala Vocationala. - M.: Liceu, 1987.
Orlov Yu.L. Mineralogia diamantului. - M.: Nauka, 1984.

Legături

Și diamantul care fierbe? Există mineralul sub formă topită în mediul natural? Vom căuta răspunsuri la aceste și alte întrebări în materialul prezentat.

Cum s-au format diamantele în adâncurile Pământului?

Potrivit oamenilor de știință, diamantele ar fi putut apărea în timpul formării nucleului planetei ca urmare a impactului presiunii enorme asupra magmei topite. Pietrele prețioase au avansat la suprafața scoarței terestre din cauza proceselor de formare a gazelor în rocile adânci. Ca urmare, s-au format așa-numitele țevi de diamant, care sunt goluri în sol stâncos cu depozite mari de minerale.

Proprietățile materialelor

Înainte de a afla care este punctul de topire al diamantului, să ne uităm la proprietățile mineralului:

Diamantele au cea mai mare duritate dintre toate fosilele existente. Din acest motiv, niciun material nu este capabil să-și distrugă sau să-și zgârie suprafața. El însuși poate deteriora orice obiect fizic.
Diamantul este un izolator foarte eficient. Este rezistent la acizi și alte medii chimice agresive.
Diamantul are cea mai mare conductivitate termică dintre toate mineralele solide. Bijuteria poate fi ținută în palmă atât timp cât doriți. În același timp, temperatura acestuia va rămâne neschimbată.
Diamantul are o luminiscență unică. Razele de lumină de orice origine, când trec printr-un mineral, îl fac să strălucească puternic și să strălucească cu toate culorile curcubeului.

Structura

În esență, diamantul este format din atomi de carbon. Cu toate acestea, fiecare dintre ele este situat în partea centrală a unui tetraedru - un poliedru care este format din cele patru plane ale unui triunghi. Acest lucru asigură o legătură extrem de puternică între atomi. Aceasta explică cea mai mare duritate, precum și punctul de topire impresionant al diamantului.

Condiții de topire a diamantului

În 2010, în cursul experimentelor, fizicienii de la laboratorul Universității din California, situat în Berkeley, au determinat nivelul de expunere la temperatură pe diamant, ceea ce duce la topirea acestuia. Oamenii de știință au descoperit că este imposibil să se transforme materialul în formă lichidă în condiții normale, indiferent de nivelul de încălzire. Acest obiectiv poate fi atins numai prin expunerea diamantului nu numai la temperatură, ci și la presiune ridicată. Este necesar să creșteți presiunea pentru ca mineralul să nu se transforme în grafit. Astfel, trecerea diamantului în formă lichidă este un proces extrem de dificil.

Care este punctul de topire și punctul de fierbere al diamantului?

Conform datelor obținute în timpul studiului proprietăților materialului, topirea acestuia în spațiul aerian la presiune ridicată are loc atunci când este încălzit la 850-1000 o C. Diamantul poate fi adus la fierbere prin expunerea lui la o temperatură de 1800 până la 2000 o C. C în vid. În ambele cazuri, la răcire, mineralul se transformă în grafit.

Pentru a determina punctul de topire al diamantului, oamenii de știință au efectuat experimente folosind un mineral natural mic, a cărui masă era de 1/10 de carat. Fierberea suprafețelor materialului a avut loc sub influența unei unde de șoc create de impulsuri laser pe termen scurt.

Cercetătorii au putut stabili care este punctul de topire al diamantului (în grade) doar creând o presiune de 40 de milioane de ori mai mare decât presiune normală atmosferă la nivelul mării. Când presiunea a scăzut la 11 milioane de atmosfere, pe suprafața mineralului în fierbere au început să se formeze particule solide, care nu s-au scufundat, ci au plutit ca gheața în apă.

Unde se găsesc diamantele în scoarța terestră?

Aceste minerale sunt extrem de rare. Cu toate acestea, astăzi zăcămintele industriale sunt dezvoltate pe aproape toate continentele glob. Singura excepție este Antarctica.

Până la mijlocul secolului al XIX-lea, se credea că mineralele s-au format în sedimentele râului. Mai târziu, primele cavități purtătoare de diamante au fost descoperite în sol stâncos de munte, la o adâncime de câteva sute de metri.

Potrivit oamenilor de știință, vechimea unor diamante variază între 100 de milioane și 2,5 miliarde de ani. Cercetătorii au reușit să obțină minerale „mai vechi” de origine nepământească. Aceștia din urmă au fost aduși pe planetă împreună cu meteoriții care s-au format în spațiul cosmic chiar înainte de formarea Sistemului Solar.

Există diamante în formă topită în condiții naturale?

Punctul de topire al diamantului este atât de mare încât mineralul nu mai poate exista sub formă de fierbere pe Pământ. Totuși, cum rămâne cu obiectele spațiale? Potrivit oamenilor de știință, punctul de topire al diamantului este încă menținut în adâncurile planetelor precum Neptun și Uranus. Este de remarcat faptul că acestea din urmă sunt formate în proporție de 10% din carbon, care este baza structurală a acestui mineral.

Potrivit multor oameni de știință, pe planetele de mai sus există oceane întregi de diamante sub formă lichidă, fierbinte. Această ipoteză explică de ce câmpul magnetic al acestora corpuri cerești acţionând atât de ciudat. La urma urmei, Neptun și Uranus sunt singurele planete din sistemul solar ai căror poli geografici nu au o poziție clară și sunt literalmente separați în spațiu. Pentru a confirma o ipoteză interesantă, tot ce rămâne este să simulăm experimental condiții similare de pe Pământ. Cu toate acestea, o astfel de soluție rămâne în prezent extrem de costisitoare și consumatoare de timp. Prin urmare, nu este încă posibil să se stabilească cu siguranță dacă există într-adevăr oceane întregi de diamante topite pe planetele din apropiere.

Faptul că diamantele ard a fost dovedit încă din secolul al XVII-lea. Dar astăzi acest subiect a izbucnit cu o vigoare reînnoită, atrăgând atenția nu numai oamenilor de știință, ci și oameni normali. Piatra „de netrecut” a devenit obiectul principal de studiu. Acest lucru se datorează faptului că odată cu dezvoltarea tehnologiei, nevoia de diamante a crescut. Citiți articolul și veți afla cum a aflat omenirea despre inflamabilitatea mineralului, ce rol a jucat Lavoisier în istoria sa și ce ne-au dat aceste experimente.

De-a lungul valurilor istoriei...

Mințile întrebătoare au prezentat întotdeauna cele mai nebunești teorii. Nu este de mirare că au fost interesați de diamant și proprietățile sale. Piatra nu este doar una dintre cele mai durabile din lume, ci și cea mai scumpă. S-a putut stabili doar că un diamant ardea în secolul al XVII-lea.

Meritul îi revine fizicianului englez Boyle. El a reușit să ardă diamantul printr-o lentilă, strălucindu-i o rază de soare. Dar încercările oamenilor de știință francezi de a repeta experimentul au eșuat. Au pus piatra într-un vas de topire și tot ce au realizat a fost o acoperire întunecată pe cristale.

Contribuții ale lui Antoine Lavoisier la studiul cristalului

Fizicianul francez Antoine Lavoisier a adus o mare contribuție la studiul mineralului. El a dovedit că diamantele ard în prezența aerului. Pentru experimentul său el:

a pus piatra într-un vas de sticlă;
l-a umplut cu oxigen;
înfundat.

Folosind o lentilă, a încălzit diamantele, făcându-le să ardă complet cu o flacără albastră slabă. Dar nu s-a găsit cenușă în balon. După ce a examinat aerul din balon, a aflat că în el a apărut dioxid de carbon.

Este interesant că Lavoisier nu a încercat să demonstreze prin experimentele sale că diamantul poate fi ars - acest lucru s-a întâmplat întâmplător. Esența experimentelor sale a fost să respingă teoria flogistului.

Efectuând experimente privind arderea substanțelor în capsule sigilate, Lavoisier nu a putut atrage atenția „comunității științifice” asupra acestora. Pentru a remedia acest lucru, el a declarat că va arde o bucată de diamant. Această mișcare a dovedit eficiența muncii sale și a dezvăluit lumii unul dintre misterele diamantului.

Descoperirea care a schimbat lumea

Tot ceea ce considerăm acum familiar depindea dacă diamantul a luat foc sau nu. În primul rând, datorită experimentului lui Lavoisier, teoria flogistului a fost respinsă. Potrivit acesteia, o reacție necesită întotdeauna două substanțe. Unul este capabil să dea, celălalt este capabil să primească. A fost înlocuită de legea conservării energiei: nimic nu vine de nicăieri și nimic nu dispare în nicăieri.

Datorită acestei legi, s-a putut afla că, atunci când este ars, un diamant se transformă în carbon. Și asta ne-a dat, în al doilea rând: dacă carbonul poate fi obținut din diamant, atunci trebuie să existe și reacția inversă.

În timp ce dezvoltau această teorie, oamenii de știință au descoperit că diamantul poate fi sintetizat. Descoperirea a avut o rezonanță largă, deoarece mineralul este folosit în multe domenii ale vieții. Capacitatea de a-l obține artificial este o sursă nelimitată a unei resurse neprețuite.

Gluma naturii: cameleoni printre pietre prețioase

După cum am spus, diamantele încep să ardă la temperaturi de peste 720 de grade. În timp ce efectuau experimente pe unele pietre, oamenii de știință au observat că atunci când acestea ajung la 120-150 g, mineralul își schimbă culoarea. Acest lucru i-a condus la o descoperire interesantă.

Diamantele cameleon există în natură. De obicei, au o tentă măsline. Dar dacă sunt încălzite, culoarea se schimbă într-un maro bogat sau galben-portocaliu. Efectul este de scurtă durată. Dacă continuați să acționați asupra pietrelor, acestea vor arde.

Un diamant cameleon își poate schimba culoarea chiar și în întuneric dacă rămâne acolo mult timp. Oamenii de știință încă nu pot rezolva acest mister. După ce au efectuat 39 de teste simultan, nu au putut fi de acord. Unii cred că motivul se datorează amestecului de hidrogen, în timp ce alții cred că piatra capătă proprietăți luminiscente.

Spune-le prietenilor tăi despre asta repostând.

	Portal "Geologie"