Bod tání diamantu, fyzikální vlastnosti a struktura minerálů

Jaký je bod tání a varu diamantu? Existuje minerál v roztavené formě v přírodním prostředí? Budeme se zabývat hledáním odpovědi na tyto a další otázky v předloženém materiálu.

Jak se ve střevech Země tvořily diamanty?

Podle vědců se mohou objevit diamantyběhem formování jádra planety v důsledku vystavení roztavenému magmatu obrovského tlaku. Drahé kameny postupovaly do povrchových oblastí zemské kůry v důsledku procesů tvorby plynu v hlubokých horninách. V důsledku toho se vytvořily tzv. Diamantové trubičky, které jsou v kamenité půdě s velkými ložisky minerálů.

Vlastnosti materiálu

Než zjistíme, co je bod tání diamantu, podívejme se na vlastnosti minerálu:

1. Diamanty mají nejvyšší tvrdost.mezi všemi existujícími minerály. Z tohoto důvodu žádný materiál nemůže zničit strukturu diamantu ani poškrábat jeho povrch. Sám může poškodit jakýkoli fyzický objekt.
2. Diamant je vysoce účinný izolátor. Je odolný vůči kyselinám a jiným agresivním chemickým prostředím.
3. Diamant má nejvyšší tepelnou vodivost ze všech pevných minerálů. Drahokam můžete držet sevřený v dlani, jak chcete. Současně se jeho teplota nezmění.
4. Diamant má jedinečnou luminiscenci. Světelné paprsky jakéhokoli původu, když prochází minerálem, aby jasně zářily a třpytily se všemi barvami duhy.

Struktura

Ve skutečnosti je diamant tvořen atomy uhlíku.Každá z nich se však nachází ve střední části čtyřstěnu - mnohostěnu, který je tvořen čtyřmi rovinami trojúhelníku. To zajišťuje extrémně silnou vazbu atomů. To vysvětluje nejvyšší tvrdost a působivou teplotu tání diamantu.

Podmínky tání diamantů

V roce 2010, během experimentů fyzikální laboratořeKalifornská univerzita v Berkeley určila úroveň teplotního účinku na diamant, což vede k jeho roztavení. Vědci zjistili, že je nemožné transformovat materiál do kapalné formy za běžných podmínek, bez ohledu na úroveň zahřívání. Tohoto cíle lze dosáhnout pouze vystavením diamantu nejen teplotě, ale také nejvyššímu tlaku. Je nutné zvýšit tlak tak, aby se minerál nezměnil na grafit. Přechod diamantu na kapalnou formu je tedy nesmírně obtížný proces.

Jaká je teplota tání a teplota varu diamantu?

Podle údajů získaných při studiu vlastností materiálu dochází k jeho roztavení ve vzdušném prostoru při vysokém tlaku, když se zahřeje na 850 až 1 000 ^oC. Diamant může být uveden do varu vystavením teplotám od 1800 do 2000 ^oC ve vakuu. V obou případech se při chlazení minerál přemění na grafit.

Nastavení teploty tánídiamant, vědci prováděli experimenty s použitím malého přírodního minerálu, jehož hmotnost byla 1/10 karátu. Vaření povrchů materiálu nastávalo pod vlivem rázové vlny vytvořené v důsledku krátkodobých laserových pulzů.

Nastavit, která metrika se rovnápři teplotě tání diamantu (ve stupních) se vědcům podařilo vytvořit tlak, který byl 40 miliónkrát vyšší než normální atmosférický tlak na hladině moře. Se snížením tlaku na 11 milionů atmosfér se začaly na povrchu vroucího minerálu tvořit pevné částice, které se neklesají, ale vznášejí se jako led ve vodě.

Kde se v zemské kůře nacházejí diamanty?

Tyto minerály jsou extrémně vzácné. Dnes se však průmyslová ložiska vyvíjejí téměř na všech kontinentech světa. Jedinou výjimkou je Antarktida.

Až do poloviny 19. století se věřilo, že v říčních sedimentech vznikají minerály. Pozdnější, první diamantové dutiny byly objeveny ve skalnaté horské půdě v hloubce několika set metrů.

Podle vědců, věk některých diamantůpohybuje se od 100 milionů do 2,5 miliardy let. Výzkumníkům se podařilo získat více „starších“ minerálů nezvyklého původu. Ty jsou přivedeny na planetu spolu s meteority, které se vytvořily ve vesmíru ještě před vytvořením sluneční soustavy.

Existují diamanty v roztavené formě in vivo?

Bod tání diamantu je tak vysokýže na Zemi už minerál nemůže existovat ve vroucí formě. Jak jsou však věci s vesmírnými objekty? Podle vědců je bod tání diamantu dodnes udržován ve střevech takových planet, jako je Neptun a Uran. Je pozoruhodné, že posledně jmenované jsou 10% tvořeny z uhlíku, což je strukturální základ tohoto minerálu.

Как утверждают многие ученые, на вышеуказанных planety mají celé oceány diamantů v tekuté, vroucí formě. Taková hypotéza vysvětluje, proč se magnetické pole těchto nebeských těles chová tak podivně. Koneckonců, Neptun a Uran jsou jediné planety ve sluneční soustavě, v níž geografické póly nemají jasnou polohu a jsou doslova rozmístěny ve vesmíru. Abychom potvrdili zajímavou hypotézu, zbývá pouze experimentálně simulovat podobné podmínky na Zemi. Takové řešení však v současnosti zůstává nesmírně nákladné a časově náročné. Proto ještě není možné s jistotou určit, zda mají blízké oceány celé oceány diamantů v roztavené formě.