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Das alte Sprichwort besagt, dass Diamanten für immer sind, aber sind sie wirklich? Diamanten sind sicherlich eine der stärksten Substanzen der Welt, aber können sie verbrannt oder sogar geschmolzen werden?Kurz gesagt, Diamanten brennen bei etwa 900 ° C, da genügend Sauerstoff für den Verbrennungsprozess vorhanden ist. Diamanten können auch bei einer Temperatur von mindestens 4500 ° C und einem Druck von 100 000 bar schmelzen, was etwa 100 000 mal höher ist als der normale atmosphärische Druck.

Es gibt jedoch noch mehr zu der Geschichte. Diese ziemlich spezifischen Brenn- und Schmelzbedingungen können durch die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Diamanten erklärt werden, was dann erklären kann, warum es beispielsweise auf Neptun und Uranus sogar flüssige Diamantenmeere geben kann.

Hier ist eine Tabelle der Brenn- und Schmelzpunkte eines Diamanten:

	Brennpunkt	Schmelzpunkt
Temperatur	900 °C	4500 °C
Druck	1 bar (1 atm)	100 000 bar (100 000 atm)

Später im Artikel werde ich genau erklären, wie diese Brenn- und Schmelzprozesse funktionieren, und darüber sprechen, ob es überhaupt möglich ist schmelzen Sie tatsächlich einen Diamanten.

Was ist der Brennpunkt eines Diamanten?

Sie kennen wahrscheinlich die Idee, dass Diamanten ziemlich harte Bedingungen benötigen, um sich überhaupt zu bilden. Dies funktioniert auch umgekehrt. Aber was genau sind die Brennbedingungen für einen Diamanten?Die Temperatur, die erforderlich ist, damit ein Diamant zu brennen beginnt, beträgt ungefähr 900 ° C (entspricht 1650 Fahrenheit oder 1200 Kelvin) bei Atmosphärendruck. Auch für den Verbrennungsprozess wird ausreichend Sauerstoff benötigt.Die wissenschaftliche Definition für Verbrennung (oder genauer Verbrennung) ist eine chemische Reaktion mit Sauerstoff, die Energie in die Umgebung freisetzt.

Diamanten sind keine Ausnahmen für diese Definition, und tatsächlich geschieht dies auch für Diamanten, da sie im Wesentlichen aus Kohlenstoff bestehen.

Wenn ein Diamant ausreichend erhitzt wird und mit Sauerstoff in Kontakt kommt, verbrennt er und beginnt mit dem Sauerstoff zu reagieren, um entweder Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid zu bilden, je nachdem, wie viel Sauerstoff verfügbar ist:

Dies unterscheidet sich wirklich nicht von der Verbrennung von beispielsweise normaler Kohle, die genau dieselbe chemische Gleichung hätte (vorausgesetzt, die Kohle besteht vollständig aus Kohlenstoff).

Wenn KEIN Sauerstoff verfügbar ist, kann keine Verbrennungsreaktion stattfinden. Unter diesen Bedingungen wird der Diamant beim Erhitzen auf eine hohe Temperatur stattdessen zu Graphit.Dies liegt an der Tatsache, dass die hohe Temperatur die Diamantstruktur bricht, und da es keinen Sauerstoff gibt, mit dem man reagieren kann, ändert der Diamant seine Struktur in Graphit, da er unter normalen Niederdruckbedingungen eine stabilere und günstigere Form hat.

Wie sieht ein brennender Diamant aus?

Das Brennen eines Diamanten ist leider nicht wirklich so schick, wie es sollte, wenn man bedenkt, dass es sich um einen echten Diamanten handelt. Obwohl es ziemlich hell scheint, zündet es nicht ganz so an, wie wir normalerweise an etwas Brennendes denken.

Wie auch immer, hier ist ein cooles Video von einem brennenden Diamanten:

Gibt es tatsächlich praktische Möglichkeiten, einen Diamanten zu verbrennen?

Die nächste Frage, die Sie haben könnten, ist, wie würden Sie tatsächlich einen Diamanten verbrennen? Was wäre der praktischste Weg, dies zu tun?

Der einfachste Weg, einen Diamanten zu verbrennen, wäre wahrscheinlich, ihn in etwas flüssigen Sauerstoff zu tauchen. Dies würde sicherstellen, dass zumindest genügend Sauerstoff für die Verbrennung vorhanden ist.

Das Problem ist, dass Sauerstoff, um als Flüssigkeit zu existieren, eine Temperatur von unter -183 ° C (in Atmosphärendruck) haben muss. Dies bedeutet, dass die Temperatur im Allgemeinen zu niedrig sein kann, um die Bindungen innerhalb der Diamantstruktur tatsächlich zu brechen.

Daher könnte ein effizienterer Weg sein, den Diamanten zuerst auf eine sehr hohe Temperatur zu erhitzen (mit einem Brenner oder so) und ihn dann in etwas flüssigen Sauerstoff fallen zu lassen, wie im obigen Video zu sehen.

Was ist der Schmelzpunkt eines Diamanten?

Die Idee eines geschmolzenen Diamanten mag ziemlich seltsam erscheinen, da Sie wahrscheinlich noch nie davon gesehen oder gehört haben. Dies liegt daran, dass die Bedingungen zum Schmelzen von Diamanten so extrem und auch sehr selten sind.

Im Wesentlichen schmilzt ein Diamant bei einer Mindesttemperatur von etwa 4500 ° C (etwas über 4700 K) und einem Druck von 100 000 bar (was etwa 10 GPa oder 100 000 atm entspricht).

Auch das Konzept eines „flüssigen Diamanten“ ist etwas fragwürdig, da Diamanten im Allgemeinen nur als Kohlenstoff definiert werden, der auf eine bestimmte Weise strukturiert ist. Es gibt also definitiv ein Argument dafür, ob ein geschmolzener Diamant überhaupt noch ein Diamant ist oder einfach nur flüssiger Kohlenstoff.

Trotzdem ist es immer noch möglich, einen Diamanten unter bestimmten Bedingungen in eine geschmolzene Form zu bringen.

Das obige Bild ist das Phasendiagramm von Kohlenstoff, das die spezifischen Formen (Phasen) von Kohlenstoff und die allgemeinen Formungsbedingungen für diese Phasen beschreibt.

Aus diesem Diagramm können wir die Bedingungen für den Übergang eines Diamanten in die flüssige Phase (d. H. Den Schmelzpunkt) heraussuchen:

• Mindesttemperatur von 4500 ° C (etwa 4700 K).
• Druck von 100 000 bar (etwa 10 GPa oder 100 000 atm).

Das Interessante an diesen Bedingungen ist, dass ein Diamant bei normalem atmosphärischem Druck nicht schmelzen kann.

Hier tritt auch das Problem des Schmelzens eines Diamanten auf. Sehen Sie, der Diamant würde sich in Graphit verwandeln, bevor er tatsächlich die Schmelzbedingungen erreicht, wenn er in Abwesenheit von Sauerstoff erhitzt wird (wie bereits erläutert).Auf der anderen Seite, wenn Sauerstoff vorhanden ist, würde der Diamant einfach wegbrennen, bevor er schmilzt.Aus diesem Grund ist ein hoher Druck erforderlich, da Diamant unter Hochdruckbedingungen tatsächlich eine stabilere Form als Graphit annimmt. Daher würde sich der Diamant vor dem Schmelzen nicht in Graphit verwandeln, da der Druck natürlich ausreichend hoch ist.

Können Diamanten im Labor geschmolzen werden?

Glücklicherweise ist das Schmelzen eines Diamanten nicht nur etwas, worüber man sich theoretisch wundern kann. Wissenschaftler haben es tatsächlich geschafft, es in der realen Welt zu tun.Die Z-Maschine, ein Teil der Sandia National Laboratories in Albuquerque, New Mexico, konnte 2006 Diamanten schmelzen, indem sie unter Laborbedingungen wahnsinnig hohe Drücke erzeugte (hier ist die Geschichte von ScienceDaily).

Die Art und Weise, wie Diamanten geschmolzen werden, bestand darin, kleine Metallplatten mit extrem starken Magnetfeldern auf kleine Diamantstücke zu schießen. Die kleinen Platten würden dann die Diamanten gleichmäßig aus jeder Richtung treffen, um eine Schockwelle zu erzeugen, die mehr als dem 10-Millionen-fachen des atmosphärischen Drucks entspricht.

Wenn Sie möchten, können Sie mehr über die faszinierende Sandia Z-Maschine auf der Website der Sandia National Laboratories lesen.

Kann Lava einen Diamanten schmelzen?

Wie interessant wäre es zu sehen, wie ein Diamant in einer Lavapfütze zu Flüssigkeit schmilzt. Aber wäre das tatsächlich möglich?

Einfach ausgedrückt kann ein Diamant in Lava nicht schmelzen, da der Schmelzpunkt eines Diamanten bei etwa 4500 ° C (bei einem Druck von 100 Kilobar) liegt und Lava nur etwa 1200 ° C heiß sein kann.

Können Diamanten in Lava brennen?

Lava ist nicht heiß genug, um einen Diamanten zu schmelzen, aber könnte ein Diamant stattdessen in Lava brennen?Kurz gesagt, Diamanten können in Lava brennen, da die Brenntemperatur eines Diamanten etwa 900 ° C beträgt und Lava bis zu 1200 ° C heiß werden kann.

Kann Säure Diamanten auflösen?

Säuren, insbesondere einige sehr ätzende, können viele Dinge auflösen. Aber könnte eine Säure möglicherweise einen Diamanten auflösen?Kurz gesagt, Säuren lösen Diamanten nicht auf, weil es einfach keine Säure gibt, die korrosiv genug ist, um die starke Kohlenstoffkristallstruktur eines Diamanten zu zerstören. Einige Säuren können jedoch Diamanten beschädigen.

Unten ist ein interessantes Experiment aus dem Action Lab, bei dem ein Diamant in einen Behälter mit Piranha-Lösung, einer extrem ätzenden Säuremischung, gegeben wird.Um es kurz zu machen, der Diamant löste sich kaum auf und es war nicht einmal klar, ob der Diamant tatsächlich an Masse verlor oder ob es einfach eine leichte Abweichung beim Ablesen der Skala gab.

Auch wenn Sie sich fragen, ob Säure Glas auflösen könnte und welche Säuren das tatsächlich können (es gibt sicherlich Säuren, die das können!), würde ich empfehlen, diesen Artikel zu lesen.