Talište dijamanta, fizikalna svojstva i struktura minerala

Koja je temperatura topljenja i vrenja dijamanta? Postoji li mineral u rastaljenom stanju u svom prirodnom okruženju? Odgovor na ova i druga pitanja potražit ćemo u predstavljenom materijalu.

Kako su se dijamanti stvorili u utrobi Zemlje?

Prema znanstvenicima, dijamanti su se mogli pojavititijekom stvaranja jezgre planeta kao rezultat utjecaja ogromnog pritiska na rastaljenu magmu. Drago kamenje preselilo se na površinu zemljine kore zbog procesa stvaranja plina u dubokim stijenama. Kao rezultat, nastale su takozvane dijamantne cijevi, koje su praznine u stjenovitom tlu s velikim naslagama minerala.

Svojstva materijala

Prije nego što shvatimo što je talište dijamanta, pogledajmo svojstva minerala:

1. Dijamanti imaju najveću tvrdoćumeđu svim postojećim fosilima. Iz tog razloga niti jedan materijal nije u stanju uništiti strukturu dijamanta ili ogrebati njegovu površinu. On sam može oštetiti bilo koji fizički predmet.
2. Dijamant je visoko učinkovit izolator. Otporan je na kiseline i druge agresivne kemikalije.
3. Dijamant ima najveću toplinsku vodljivost među svim čvrstim mineralima. Dragulj možete držati na dlanu koliko god želite. Istodobno, njegova temperatura ostat će nepromijenjena.
4. Dijamant ima jedinstvenu luminiscenciju. Svjetlosne zrake bilo kojeg podrijetla, prolazeći kroz mineral, čine ga sjajnim i blistavim svim duginim bojama.

struktura

U osnovi, dijamant se sastoji od atoma ugljika.Međutim, svaki od njih nalazi se u središnjem dijelu tetraedra - poliedra koji je stvoren od četiri ravnine trokuta. To osigurava izuzetno jaku vezu između atoma. To objašnjava najveću tvrdoću, kao i impresivno talište dijamanta.

Uvjeti topljenja dijamanata

2010. godine, tijekom eksperimenata iz fizike laboratorijaSveučilište Kalifornija, Berkeley, utvrdilo je razinu izloženosti temperaturi dijamantu, što dovodi do njegovog topljenja. Znanstvenici su otkrili da je nemoguće transformirati materijal u tekući oblik u normalnim uvjetima, bez obzira na razinu zagrijavanja. Ovaj se cilj može postići samo kada je dijamant izložen ne samo temperaturi, već i najvišem tlaku. Potrebno je povećati tlak kako se mineral ne bi pretvorio u grafit. Dakle, prijelaz dijamanta u tekući oblik izuzetno je težak proces.

Koja je temperatura topljenja i vrenja dijamanta?

Prema podacima dobivenim tijekom proučavanja svojstava materijala, njegovo topljenje u zraku pod visokim tlakom događa se zagrijavanjem na 850-1000 ^okoC. Dijamant se može prokuhati izlaganjem temperaturi od 1800 do 2000 ^okoC u vakuumu. U oba slučaja, mineral se hlađenjem pretvara u grafit.

Utvrđivanjem što je talištedijamant, znanstvenici su proveli eksperimente koristeći mali prirodni mineral čija je masa bila 1/10 karata. Do vrenja površina materijala došlo je pod utjecajem udarnog vala generiranog kratkotrajnim laserskim impulsima.

Utvrdite koji je pokazatelj jednaktočka taljenja dijamanta (u stupnjevima), istraživači su uspjeli tek kada su stvorili tlak koji je bio 40 milijuna puta veći od normalnog atmosferskog tlaka na razini mora. Kad se tlak spusti na 11 milijuna atmosfera, na površini kipućeg minerala počele su se stvarati čvrste čestice, koje ne tone, već plutaju poput leda u vodi.

Gdje se dijamanti nalaze u zemljinoj kori?

Ti su minerali izuzetno rijetki. Međutim, industrijske naslage danas se razvijaju na gotovo svim kontinentima svijeta. Jedina iznimka je Antarktika.

Do sredine 19. stoljeća vjerovalo se da se minerali stvaraju u riječnim sedimentima. Kasnije su u stjenovitom planinskom tlu na dubini od nekoliko stotina metara otkrivene prve šupljine koje nose dijamant.

Prema znanstvenicima, starost nekih dijamanataje od 100 milijuna do 2,5 milijardi godina. Istraživači su uspjeli dobiti starije "starije" minerale nezemaljskog podrijetla. Potonji se donose na planet zajedno s meteoritima koji su nastali u svemiru i prije formiranja Sunčevog sustava.

Postoje li dijamanti prirodno u rastaljenom obliku?

Talište dijamanta je tako visokoda na Zemlji mineral više ne može postojati u kipućem stanju. Međutim, što je s svemirskim objektima? Prema znanstvenicima, točka taljenja dijamanta i dalje se održava u utrobi planeta poput Neptuna i Urana. Značajno je da su potonji 10% stvoreni od ugljika, koji je strukturna osnova ovog minerala.

Prema mnogim znanstvenicima, gore navedenoplaneti imaju oceane dijamanata u tekućem, kipućem obliku. Ova hipoteza objašnjava zašto se magnetsko polje ovih nebeskih tijela ponaša tako čudno. Napokon, Neptun i Uran jedini su planeti Sunčevog sustava čiji geografski polovi nemaju jasan položaj i doslovno su odvojeni u svemiru. Da bi se potvrdila zanimljiva hipoteza, ostaje samo eksperimentalno simulirati slične uvjete na Zemlji. Međutim, takvo rješenje trenutno ostaje izuzetno skupo i dugotrajno. Stoga još uvijek nije moguće sa sigurnošću utvrditi postoje li na obližnjim planetima doista čitavi oceani rastopljenih dijamanata.