Punto di fusione del diamante, proprietà fisiche e struttura del minerale

Qual è il punto di fusione e di ebollizione di un diamante? Il minerale esiste in forma fusa nel suo ambiente naturale? Cercheremo la risposta a queste e ad altre domande nel materiale presentato.

Come si sono formati i diamanti nelle viscere della Terra?

Secondo gli scienziati, potrebbero apparire diamantidurante la formazione del nucleo del pianeta a seguito dell'impatto di un'enorme pressione sul magma fuso. Le gemme si sono spostate nelle aree superficiali della crosta terrestre a causa dei processi di formazione di gas nelle rocce profonde. Di conseguenza, si sono formati i cosiddetti tubi di diamante, che sono vuoti nel terreno roccioso con grandi depositi di minerale.

Proprietà materiali

Prima di capire qual è il punto di fusione di un diamante, diamo un'occhiata alle proprietà del minerale:

1. I diamanti hanno la massima durezzatra tutti i fossili esistenti. Per questo nessun materiale è in grado di distruggere la struttura di un diamante o graffiarne la superficie. Lui stesso può danneggiare qualsiasi oggetto fisico.
2. Il diamante è un isolante altamente efficiente. È resistente agli acidi e ad altri prodotti chimici aggressivi.
3. Il diamante ha la più alta conduttività termica tra tutti i minerali solidi. La gemma può essere tenuta nel palmo della tua mano quanto vuoi. Allo stesso tempo, la sua temperatura rimarrà invariata.
4. Il diamante ha una luminescenza unica. I raggi di luce di qualsiasi origine, quando passano attraverso il minerale, lo fanno risplendere intensamente e brillare di tutti i colori dell'arcobaleno.

struttura

Essenzialmente, un diamante è costituito da atomi di carbonio.Tuttavia, ognuno di essi si trova nella parte centrale di un tetraedro, un poliedro formato dai quattro piani di un triangolo. Ciò fornisce un legame estremamente forte tra gli atomi. Questo spiega la massima durezza e l'impressionante punto di fusione del diamante.

Condizioni di fusione per i diamanti

Nel 2010, durante gli esperimenti di fisica del laboratorioL'Università della California, Berkeley, ha determinato il livello di esposizione alla temperatura al diamante, che porta al suo scioglimento. Gli scienziati hanno scoperto che è impossibile trasformare il materiale in una forma liquida in condizioni normali, indipendentemente dal livello di riscaldamento. Questo obiettivo può essere raggiunto solo quando il diamante è esposto non solo alla temperatura, ma anche alla massima pressione. È necessario aumentare la pressione in modo che il minerale non si trasformi in grafite. Pertanto, la transizione di un diamante in una forma liquida è un processo estremamente difficile.

Qual è il punto di fusione e di ebollizione di un diamante?

Secondo i dati ottenuti durante lo studio delle proprietà del materiale, la sua fusione in aria ad alta pressione avviene quando riscaldata a 850-1000 ^suC. Il diamante può essere portato a ebollizione esponendolo a una temperatura compresa tra 1800 e 2000 ^suC nel vuoto. In entrambi i casi, il minerale viene convertito in grafite dopo il raffreddamento.

Stabilendo qual è il punto di fusionediamante, gli scienziati hanno condotto esperimenti utilizzando un piccolo minerale naturale, la cui massa era 1/10 di carato. L'ebollizione delle superfici del materiale è avvenuta sotto l'influenza di un'onda d'urto generata da impulsi laser di breve durata.

Stabilisci quale indicatore è ugualeil punto di fusione del diamante (in gradi), i ricercatori sono riusciti solo creando una pressione che era 40 milioni di volte superiore alla normale pressione atmosferica a livello del mare. Quando la pressione scende a 11 milioni di atmosfere, sulla superficie del minerale bollente iniziano a formarsi particelle solide che non affondano, ma galleggiano come il ghiaccio nell'acqua.

Dove si trovano i diamanti nella crosta terrestre?

Questi minerali sono estremamente rari. Tuttavia, i depositi industriali si stanno sviluppando oggi in quasi tutti i continenti del globo. L'unica eccezione è l'Antartide.

Fino alla metà del XIX secolo, si credeva che i minerali si formassero nei sedimenti fluviali. Successivamente, le prime cavità con diamanti sono state scoperte nel terreno di montagne rocciose a una profondità di diverse centinaia di metri.

Secondo gli scienziati, l'età di alcuni diamantiva da 100 milioni a 2,5 miliardi di anni. I ricercatori sono riusciti a far invecchiare minerali "più vecchi" di origine ultraterrena. Questi ultimi vengono portati sul pianeta insieme ai meteoriti che si sono formati nello spazio anche prima della formazione del sistema solare.

I diamanti esistono naturalmente in forma fusa?

Il punto di fusione di un diamante è così altoche sulla Terra il minerale non può più esistere allo stato di ebollizione. Tuttavia, per quanto riguarda gli oggetti spaziali? Secondo gli scienziati, il punto di fusione del diamante è ancora mantenuto nelle viscere di pianeti come Nettuno e Urano. È interessante notare che questi ultimi sono formati per il 10% dal carbonio, che è la base strutturale di questo minerale.

Secondo molti scienziati, su quanto soprai pianeti hanno oceani di diamanti in forma liquida e bollente. Questa ipotesi spiega perché il campo magnetico di questi corpi celesti si comporta in modo così strano. Dopotutto, Nettuno e Urano sono gli unici pianeti del sistema solare i cui poli geografici non hanno una posizione chiara e sono letteralmente distanziati. Per confermare un'ipotesi interessante, resta solo da simulare sperimentalmente condizioni simili sulla Terra. Tuttavia, una tale soluzione rimane estremamente costosa e richiede tempo al momento. Pertanto, non è ancora possibile determinare con certezza se ci siano effettivamente interi oceani di diamanti fusi sui pianeti vicini.