Σημείο τήξεως διαμαντιών, φυσικές ιδιότητες και δομή του ορυκτού

Ποιο είναι το σημείο τήξης και βρασμού ενός διαμαντιού; Υπάρχει ένα ορυκτό σε λιωμένη κατάσταση στο φυσικό του περιβάλλον; Ας αναζητήσουμε απαντήσεις σε αυτές και σε άλλες ερωτήσεις στο υλικό που παρουσιάζεται.

Πώς σχηματίστηκαν διαμάντια στα έντερα της Γης;

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, μπορεί να εμφανιστούν διαμάντιακατά τη διάρκεια του σχηματισμού του πυρήνα του πλανήτη ως αποτέλεσμα της επίδρασης στο λιωμένο μάγμα τεράστιας πίεσης. Οι πολύτιμοι λίθοι έχουν προχωρήσει στις επιφάνειες του φλοιού της γης λόγω των διαδικασιών σχηματισμού αερίων σε βαθιά βράχια. Ως αποτέλεσμα, σχηματίστηκαν οι λεγόμενοι σωλήνες διαμαντιών, οι οποίοι είναι κενά σε βραχώδες έδαφος με μεγάλες αποθέσεις ορυκτών.

Ιδιότητες υλικού

Πριν καταλάβουμε ποιο είναι το σημείο τήξης ενός διαμαντιού, ας δούμε τις ιδιότητες του ορυκτού:

1. Τα διαμάντια έχουν την υψηλότερη σκληρότηταμεταξύ όλων των υφιστάμενων απολιθωμάτων. Για το λόγο αυτό, κανένα υλικό δεν είναι ικανό να καταστρέψει τη δομή ενός διαμαντιού ή να γρατσουνίσει την επιφάνειά του. Ο ίδιος μπορεί να βλάψει οποιοδήποτε φυσικό αντικείμενο.
2. Το Diamond είναι ένας πολύ αποδοτικός μονωτής. Είναι ανθεκτικό σε οξέα και άλλες επιθετικές χημικές ουσίες.
3. Το Diamond έχει την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα μεταξύ όλων των στερεών ορυκτών. Το στολίδι μπορεί να κρατηθεί στην παλάμη του χεριού σας όσο θέλετε. Ταυτόχρονα, η θερμοκρασία του θα παραμείνει αμετάβλητη.
4. Το διαμάντι έχει μια μοναδική φωτεινότητα. Οι ελαφριές ακτίνες οποιασδήποτε προέλευσης, όταν περνούν μέσα από το ορυκτό, το κάνουν να λάμπει έντονα και να λάμπει με όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου.

Δομή

Βασικά, ένα διαμάντι αποτελείται από άτομα άνθρακα.Ωστόσο, καθένα από αυτά βρίσκεται στο κεντρικό τμήμα ενός τετράεδρου - ενός πολυέδρου που σχηματίζεται από τα τέσσερα επίπεδα ενός τριγώνου. Αυτό παρέχει έναν εξαιρετικά ισχυρό δεσμό μεταξύ των ατόμων. Αυτό εξηγεί την υψηλότερη σκληρότητα, καθώς και το εντυπωσιακό σημείο τήξης του διαμαντιού.

Συνθήκες τήξης για διαμάντια

Το 2010, κατά τη διάρκεια των πειραμάτων της φυσικής του εργαστηρίουΤο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϋ, καθόρισε το επίπεδο έκθεσης της θερμοκρασίας στο διαμάντι, το οποίο οδηγεί στην τήξη του. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι είναι αδύνατο να μετατραπεί το υλικό σε υγρή μορφή υπό κανονικές συνθήκες, ανεξάρτητα από το επίπεδο θέρμανσης. Αυτός ο στόχος μπορεί να επιτευχθεί μόνο όταν το διαμάντι εκτίθεται όχι μόνο στη θερμοκρασία, αλλά και στην υψηλότερη πίεση. Είναι απαραίτητο να αυξηθεί η πίεση έτσι ώστε το ορυκτό να μην μετατραπεί σε γραφίτη. Έτσι, η μετάβαση ενός διαμαντιού σε υγρή μορφή είναι μια εξαιρετικά δύσκολη διαδικασία.

Ποιο είναι το σημείο τήξης και βρασμού ενός διαμαντιού;

Σύμφωνα με τα δεδομένα που ελήφθησαν κατά τη μελέτη των ιδιοτήτων του υλικού, η τήξη του στον αέρα υπό υψηλή πίεση συμβαίνει όταν θερμαίνεται στους 850-1000 ^oΓ. Το διαμάντι μπορεί να βράσει εκθέτοντάς το σε θερμοκρασία 1800 έως 2000 ^oC σε κενό. Και στις δύο περιπτώσεις, το ορυκτό μετατρέπεται σε γραφίτη κατά την ψύξη.

Καθορίζοντας ποιο είναι το σημείο τήξηςδιαμάντι, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν πειράματα χρησιμοποιώντας ένα μικρό φυσικό ορυκτό, η μάζα του οποίου ήταν 1/10 καράτι. Ο βρασμός των επιφανειών του υλικού έγινε υπό την επίδραση ενός κρουστικού κύματος που δημιουργείται από βραχυπρόθεσμους παλμούς λέιζερ.

Καθορίστε ποιος δείκτης ισούταιτο σημείο τήξης του διαμαντιού (σε μοίρες), οι ερευνητές πέτυχαν μόνο όταν δημιουργούσαν πίεση που ήταν 40 εκατομμύρια φορές υψηλότερη από την κανονική ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας. Όταν η πίεση πέφτει στα 11 εκατομμύρια ατμόσφαιρα, άρχισαν να σχηματίζονται στερεά σωματίδια στην επιφάνεια του ορυκτού που βράζει, τα οποία δεν βυθίζονται, αλλά επιπλέουν σαν πάγος στο νερό.

Πού βρίσκονται διαμάντια στον φλοιό της γης;

Αυτά τα μέταλλα είναι εξαιρετικά σπάνια. Ωστόσο, οι βιομηχανικές καταθέσεις αναπτύσσονται σήμερα σε όλες σχεδόν τις ηπείρους του πλανήτη. Η μόνη εξαίρεση είναι η Ανταρκτική.

Μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα, θεωρήθηκε ότι τα ορυκτά σχηματίζονται στα ιζήματα του ποταμού. Αργότερα, οι πρώτες κοιλότητες που φέρουν διαμάντια ανακαλύφθηκαν σε βραχώδες ορεινό έδαφος σε βάθος αρκετών εκατοντάδων μέτρων.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η εποχή ορισμένων διαμαντιώνείναι από 100 εκατομμύρια έως 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι ερευνητές κατάφεραν να γερνούν "παλαιότερα" ορυκτά απότομης προέλευσης. Οι τελευταίοι μεταφέρονται στον πλανήτη μαζί με μετεωρίτες που σχηματίστηκαν στο διάστημα ακόμη και πριν από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.

Υπάρχουν φυσικά διαμάντια σε λιωμένη μορφή;

Το σημείο τήξης ενός διαμαντιού είναι τόσο υψηλόότι στη Γη το ορυκτό δεν μπορεί πλέον να υπάρχει σε κατάσταση βρασμού. Ωστόσο, τι γίνεται με τα διαστημικά αντικείμενα; Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το σημείο τήξης του διαμαντιού διατηρείται ακόμα στα έντερα των πλανητών όπως ο Ποσειδώνας και ο Ουρανός. Αξίζει να σημειωθεί ότι το τελευταίο σχηματίζεται 10% από άνθρακα, που είναι η δομική βάση αυτού του ορυκτού.

Σύμφωνα με πολλούς επιστήμονες, τα παραπάνωΟι πλανήτες έχουν ωκεανούς διαμαντιών σε υγρή, βραστή μορφή. Αυτή η υπόθεση εξηγεί γιατί το μαγνητικό πεδίο αυτών των ουράνιων σωμάτων συμπεριφέρεται τόσο παράξενα. Σε τελική ανάλυση, ο Ποσειδώνας και ο Ουρανός είναι οι μόνοι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα των οποίων οι γεωγραφικοί πόλοι δεν έχουν καθαρή θέση και κυριολεκτικά διαχωρίζονται στο διάστημα. Για να επιβεβαιώσουμε μια ενδιαφέρουσα υπόθεση, μένει μόνο να προσομοιώσουμε παρόμοιες συνθήκες στη Γη πειραματικά. Ωστόσο, μια τέτοια λύση παραμένει εξαιρετικά ακριβή και χρονοβόρα αυτή τη στιγμή. Επομένως, δεν είναι ακόμη δυνατό να προσδιοριστεί με βεβαιότητα εάν υπάρχουν πράγματι ολόκληροι ωκεανοί λειωμένων διαμαντιών σε κοντινούς πλανήτες.