Het smeltpunt van een diamant, de fysieke eigenschappen en structuur van een mineraal

Wat is het smeltpunt en het kookpunt van de diamant? Is er een mineraal in de gesmolten vorm in de natuurlijke omgeving? We zullen zoeken naar het antwoord op deze en andere vragen in het gepresenteerde materiaal.

Hoe vormden diamanten zich in de ingewanden van de aarde?

Volgens wetenschappers kunnen diamanten verschijnenwanneer de kern van de planeet wordt gevormd als gevolg van de actie van enorme druk op gesmolten magma. Naar de oppervlakte van de aardkorst zijn edelstenen vooruitgegaan door processen van gasvorming in diepe rotsen. Als gevolg hiervan werden zogenaamde diamantbuizen gevormd, die holtes in rotsachtige grond met grote afzettingen van mineralen zijn.

Materiële eigenschappen

Voordat we uitvinden wat het smeltpunt van een diamant is, laten we eens kijken naar de eigenschappen van een mineraal:

1. Diamanten hebben de hoogste hardheidsindexvan alle bestaande fossielen. Om deze reden is geen materiaal in staat de structuur van de diamant te vernietigen of het oppervlak te krassen. Hijzelf kan elk fysiek object beschadigen.
2. Diamond is een zeer effectieve isolator. Het is bestand tegen zuren en andere corrosieve chemische media.
3. Diamant heeft de hoogste thermische geleiding van alle vaste mineralen. Je kunt de edelsteen net zo veel vasthouden als je wilt in de palm van je hand. Tegelijkertijd blijft de temperatuur ongewijzigd.
4. De diamant heeft een unieke luminescentie. Lichtstralen van elke herkomst bij het passeren van het mineraal laten het helder schijnen en flikkeren met alle kleuren van de regenboog.

structuur

In feite bestaat een diamant uit koolstofatomen. Elk van hen bevindt zich echter in het centrale deel van de tetraëder - de veelvlak, die is gevormd uit vier vlakken van de driehoek. Dit zorgt voor een extreem sterke binding van atomen. Dit verklaart de hoogste hardheid, evenals het indrukwekkende smeltpunt van de diamant.

Voorwaarden voor het smelten van diamanten

In 2010, tijdens de experimenten van het natuurkundig laboratoriumCalifornia University, gevestigd in Berkeley, bepaalde het niveau van temperatuurinvloed op de diamant, wat leidt tot het smelten ervan. Wetenschappers hebben vastgesteld dat het onder normale omstandigheden omzetten van het materiaal in een vloeibare vorm onmogelijk is, ongeacht het verwarmingsniveau. Om dit doel te bereiken, is het alleen mogelijk wanneer de diamant niet alleen wordt beïnvloed door de temperatuur, maar ook door de hoogste druk. Verhoog de druk is noodzakelijk, zodat het mineraal niet in grafiet verandert. De overgang van een diamant naar een vloeibare vorm is dus een uiterst moeilijk proces.

Wat is het smeltpunt en het kookpunt van de diamant?

Volgens de gegevens verkregen tijdens de studie van de eigenschappen van het materiaal, vindt het smelten in luchtruimte onder hoge druk plaats bij verhitting tot 850-1000 ^overC. Het kookpunt van de diamant kan worden bewerkstelligd door het van 1800 tot 2000 te beïnvloeden ^overC in een vacuüm. In beide gevallen wordt het mineraal tijdens het koelen omgezet in grafiet.

Instellen wat het smeltpunt isdiamant, wetenschappers voerden experimenten uit met een klein natuurlijk mineraal, waarvan de massa 1/10 van de karaat was. Het koken van de oppervlakken van het materiaal vond plaats onder invloed van een schokgolf geproduceerd door kortdurende laserpulsen.

Stel in welke indicator gelijk is aanhet smeltpunt van een diamant (in graden), slaagden de onderzoekers alleen in het creëren van een druk die 40 miljoen keer groter was dan de normale druk van de atmosfeer op zeeniveau. Met een drukverlaging tot 11 miljoen atmosfeer vormden zich vaste deeltjes op het oppervlak van het kokende mineraal, die niet zinken, maar als ijs in water drijven.

Waar komen diamanten samen in de aardkorst?

Deze mineralen zijn uiterst zeldzaam. Industriële afzettingen worden nu echter praktisch op alle continenten van de wereld ontwikkeld. Een uitzondering is alleen Antarctica.

Tot het midden van de 19e eeuw geloofde men dat mineralen gevormd in rivierafzettingen. Later werden de eerste diamantdragende holten ontdekt in rotsachtige berggronden op een diepte van enkele honderden meters.

Volgens wetenschappers, de leeftijd van sommige diamantenis van 100 miljoen tot 2,5 miljard jaar. Onderzoekers slaagden erin meer "oude" mineralen van niet-aardse oorsprong te krijgen. De laatsten worden samen met meteorieten naar de planeet gebracht, die nog voor de vorming van het zonnestelsel in de ruimte werden gevormd.

Zijn er diamanten in gesmolten vorm in vivo?

Het smeltpunt van diamant is zo hoog,dat op aarde het mineraal niet langer in kokende vorm kan bestaan. Hoe gaat het echter met ruimtevoorwerpen? Volgens wetenschappers wordt het smeltpunt van een diamant nog steeds gehandhaafd in de diepten van dergelijke planeten als Neptunus en Uranus. Het is opmerkelijk dat de laatste 10% wordt gevormd uit koolstof, wat de structurele basis van dit mineraal is.

Volgens veel wetenschappers, op het bovenstaandeplaneten er zijn hele oceanen van diamanten in een vloeibare, kokende vorm. Deze hypothese verklaart waarom het magnetisch veld van deze hemellichamen zich zo vreemd gedraagt. Neptunus en Uranus zijn immers de enige planeten in het zonnestelsel, waarin geografische polen geen duidelijke positie hebben en letterlijk in de ruimte zijn geplaatst. Om een ​​interessante hypothese te bevestigen, blijft het alleen om op experimentele wijze vergelijkbare condities op de aarde te simuleren. Een dergelijke beslissing op dit moment is echter nog steeds extreem duur en tijdrovend. Daarom is het nog niet mogelijk om met zekerheid vast te stellen of er echt hele oceanen van diamant in gesmolten vorm op nabije planeten zijn.