Ez a bejegyzés tartalmazhat kapcsolt linkeket könyvekhez vagy más forrásokhoz, amelyeket személyesen ajánlok.

a régi mondás, hogy a gyémánt örökre, de tényleg? A gyémántok minden bizonnyal az egyik legerősebb anyag a világon, de éghetők vagy akár megolvadhatnak?

röviden, A gyémántok körülbelül 900 C-on fognak égni, mivel elegendő oxigén van az égési folyamathoz. A gyémántok megolvadhatnak, ha a hőmérséklet legalább 4500cc és a nyomás 100 000 bar, ami körülbelül 100 000-szer magasabb, mint a szokásos légköri nyomás.

van azonban több a történet. Ezek a meglehetősen sajátos égési és olvadási körülmények a gyémántok kémiai és fizikai tulajdonságaival magyarázhatók, amelyek megmagyarázhatják például, hogy miért léteznek folyékony gyémánt óceánok a Neptunuszon és az Uránuszon.

itt van egy táblázat a gyémánt égési és olvadáspontjairól:

	Égéspont	Olvadáspont
hőmérséklet	900 CA/td>	4500 CA/td>
nyomás	1 bar (1 atm)	100 000 Bar (100 000 ATM)

a cikk későbbi részében pontosan elmagyarázom, hogyan működnek ezek az égési és olvasztási folyamatok, valamint arról beszélek, hogy lehetséges-e egyáltalán valójában olvad egy gyémánt.

mi a gyémánt égési pontja?

valószínűleg ismeri azt az elképzelést, hogy a gyémántok eleve meglehetősen kemény feltételeket igényelnek. Ez fordítva is működik. De pontosan mi a gyémánt égési feltételei?

a gyémánt égésének megkezdéséhez szükséges hőmérséklet légköri nyomáson nagyjából 900 ca (1650 Fahrenheitnek vagy 1200 Kelvinnek felel meg). Az égési folyamathoz elegendő oxigén szükséges.

az égés (vagy pontosabban az égés) tudományos meghatározása az oxigénnel való kémiai reakció, amely energiát szabadít fel a környező környezetbe.

A gyémántok nem kivételek ez alól a meghatározás alól, és valójában a gyémántok égése is megtörténik, mivel alapvetően szénből készülnek.

amikor egy gyémánt elég melegszik, és oxigénnel érintkezik, égni kezd, és reakcióba lép az oxigénnel, hogy szén-monoxidot vagy szén-dioxidot képezzen, attól függően, hogy mennyi oxigén áll rendelkezésre:

ez valójában nem más, mint például a szokásos szén elégetése, amelynek pontosan ugyanaz a kémiai egyenlete lenne (feltételezve, hogy a szén teljes egészében szénből áll).

ha oxigén nem áll rendelkezésre, nem fordulhat elő égési reakció. Ilyen körülmények között, ha magas hőmérsékletre melegítik, a gyémánt ehelyett grafitvá válik.

ez annak a ténynek köszönhető, hogy a magas hőmérséklet megtöri a gyémánt szerkezetét, és mivel nincs oxigén reagálni, a gyémánt megváltoztatja szerkezetét grafitra, mivel stabilabb és kedvezőbb forma normál, alacsony nyomású körülmények között.

hogyan néz ki egy égő gyémánt?

a gyémánt elégetése sajnos nem igazán olyan divatos, mint kellene, tekintve, hogy valódi gyémánt. Bár elég fényesen ragyog, nem egészen világít a tűzön, mintha általában valami égőre gondolnánk.

egyébként itt van egy jó videó egy égő gyémántról:

vannak tényleges gyakorlati módszerek a gyémánt égetésére?

a következő kérdés az, hogy hogyan égetne el egy gyémántot? Mi lenne a legpraktikusabb módja ennek?

valószínűleg a gyémánt égetésének legegyszerűbb módja az, ha valamilyen folyékony oxigénbe mártja. Ez biztosítaná, hogy legalább elegendő oxigén legyen az égéshez.

a probléma az, hogy ahhoz, hogy az oxigén folyadékként létezzen, hőmérsékletének -183 C alatt kell lennie (légköri nyomáson). Ez azt jelenti, hogy a hőmérséklet általában túl alacsony lehet ahhoz, hogy valóban elkezdje megszakítani a kötéseket a gyémántszerkezeten belül.

ezért hatékonyabb módszer lehet, ha először a gyémántot nagyon magas hőmérsékletre melegítjük (fáklyával vagy valamivel), majd folyékony oxigénbe dobjuk, amint az a fenti videóban látható.

mi a gyémánt olvadáspontja?

az olvadt gyémánt ötlete meglehetősen furcsának tűnhet, mivel valószínűleg még soha nem látott vagy hallott róla. Ez azért van, mert a gyémántok olvadásának feltételei olyan szélsőségesek és nagyon ritkák.

lényegében egy gyémánt legalább 4500 C (valamivel több mint 4700 K) hőmérsékleten és 100 000 bar nyomáson (ami körülbelül 10 GPa vagy 100 000 atm) olvad.

a “folyékony gyémánt” fogalma szintén kissé megkérdőjelezhető, mivel a gyémántokat általában csak szénként definiálják, amely meghatározott módon van felépítve. Tehát határozottan érvelni kell arról, hogy az olvadt gyémánt még gyémánt is, vagy egyszerűen csak folyékony szén.

mindenesetre még mindig lehetséges a gyémánt olvadt formává alakítása bizonyos körülmények között.

a fenti kép a szén fázisdiagramja, amely leírja a szén speciális formáit (fázisait) és ezen fázisok általános formázási feltételeit.

ebből a diagramból kiválaszthatjuk a feltételeket, amikor egy gyémánt átjut a folyadékfázisba (azaz az olvadáspontba), amelyek a következők:

• Minimum hőmérséklet 4500 C (kb. 4700 K).
• nyomás 100 000 bar (körülbelül 10 GPa vagy 100 000 atm).

ezeknek a körülményeknek az az érdekes, hogy a gyémánt normál légköri nyomáson valójában nem tud megolvadni, ezért ehhez feltétlenül szükség lenne valamilyen laboratóriumra.

itt is felmerül a gyémánt megolvasztásának problémája. Lásd, a gyémánt grafittá alakulna, mielőtt oxigén hiányában hevítve ténylegesen eléri az olvadási feltételeket (amint azt korábban kifejtettük).

másrészt, ha oxigén van jelen, a gyémánt csak olvadás előtt égne el.

ezért van szükség nagy nyomásra, mivel a gyémánt valójában stabilabb formává válik, mint a grafit nagynyomású körülmények között. Ezért a gyémánt olvadás előtt nem alakul grafittá, mivel természetesen a nyomás elég magas.

meg lehet olvasztani a gyémántokat laboratóriumokban?

szerencsére a gyémánt olvadása nem csak elméleti kérdés. A tudósok valóban sikerült csinálni a valós világban.

A Z gép, az új-mexikói Albuquerque-i Sandia Nemzeti Laboratórium része, 2006-ban képes volt megolvasztani a gyémántokat azáltal, hogy őrülten magas nyomást hozott létre laboratóriumi körülmények között (itt van a ScienceDaily története).

a gyémántok megolvasztásának módja az volt, hogy kis fémlemezeket lőttünk kis gyémántdarabokra, rendkívül erős mágneses mezőket használva. A kis lemezek ezután egyenletesen ütik meg a gyémántokat minden irányból, hogy a légköri nyomás több mint 10 milliószorosának megfelelő lökéshullámot hozzanak létre.

Ha szeretné, többet olvashat a lenyűgöző Sandia Z gépről a Sandia National Laboratories honlapján.

megolvadhat-e a láva egy gyémántot?

milyen érdekes lenne látni, hogy egy gyémánt folyadékká olvad, amikor egy lávatócsába helyezik. De vajon ez valóban lehetséges?

egyszerűen fogalmazva: a gyémánt nem olvadhat el a lávában, mert a gyémánt olvadáspontja 4500 kb C (100 kilobár nyomáson), és a láva csak olyan forró lehet, mint körülbelül 1200 kb C.

éghetnek a gyémántok a lávában?

a láva nem elég forró ahhoz, hogy megolvadjon egy gyémánt, de éghet-e helyette egy gyémánt lávában?

röviden, A gyémántok éghetnek a lávában, mivel a gyémánt égési hőmérséklete körülbelül 900 C, a láva pedig akár 1200 C-ig is felmelegedhet.

feloldhatja a sav a gyémántokat?

a savak, különösen néhány nagyon maró hatású sav, sok mindent feloldhatnak. De vajon egy sav feloldhatja-e a gyémántot?röviden, a savak nem oldják fel a gyémántokat, mert egyszerűen nincs olyan sav, amely elég korrozív lenne ahhoz, hogy elpusztítsa a gyémánt erős szénkristályos szerkezetét. Egyes savak azonban károsíthatják a gyémántokat.

Az alábbiakban egy érdekes kísérlet található az Action Lab-tól, ahol egy gyémántot helyeznek egy piranha oldat tartályába, amely rendkívül maró hatású savkeverék.

röviden, a gyémánt alig oldódott fel, és még az sem volt világos, hogy a gyémánt ténylegesen elvesztette-e a tömegét, vagy egyszerűen csak egy kis eltérés volt a skála leolvasásában.

Továbbá, ha kíváncsi vagy, hogy a sav képes-e feloldani az üveget, és mely savak képesek erre (biztosan vannak savak, amelyek képesek!), Azt javaslom, olvassa el ezt a cikket.