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Il vecchio proverbio dice che i diamanti sono per sempre,ma sono davvero? I diamanti sono certamente una delle sostanze più forti al mondo, ma possono essere bruciati o addirittura fusi?

In breve, i diamanti bruceranno a circa 900 °C dato che c’è abbastanza ossigeno per il processo di combustione. I diamanti possono anche fondere data una temperatura di almeno 4500 °C e una pressione di 100 000 bar, che è circa 100 000 volte superiore alla pressione atmosferica standard.

C’è, tuttavia, di più nella storia. Queste condizioni di combustione e fusione abbastanza specifiche possono essere spiegate dalle proprietà chimiche e fisiche dei diamanti, che possono quindi spiegare perché, ad esempio, potrebbero persino esistere oceani di diamanti liquidi su Nettuno e Urano.

Ecco una tabella dei punti di combustione e fusione di un diamante:

	punto di Combustione	punto di Fusione:
Temperatura	900 °C	4500 °C
Pressione	1 bar (1 atm)	100 000 bar (100 000 bancomat)

di Seguito in questo articolo ho intenzione di spiegare esattamente come questi ardenti e i processi di fusione lavoro così come discutere se è ancora possibile in realtà fondere un diamante.

Qual è il punto di combustione di un diamante?

Molto probabilmente hai familiarità con l’idea che i diamanti richiedono condizioni piuttosto dure per formarsi anche in primo luogo. Questo funziona anche il contrario. Ma quali sono esattamente le condizioni di combustione per un diamante?

La temperatura richiesta per un diamante per iniziare a bruciare è di circa 900 °C (equivalente a 1650 Fahrenheit o 1200 kelvin) a pressione atmosferica. È necessario anche ossigeno sufficiente per il processo di combustione.

La definizione scientifica per la combustione (o più precisamente, la combustione) è una reazione chimica con ossigeno che rilascia energia nell’ambiente circostante.

I diamanti non sono eccezioni per questa definizione, e infatti la combustione avviene anche per i diamanti, poiché sono fondamentalmente fatti di carbonio.

Quando un diamante viene riscaldato abbastanza e a contatto con l’ossigeno, brucerà e inizierà a reagire con l’ossigeno per formare monossido di carbonio o anidride carbonica a seconda della quantità di ossigeno disponibile:

Questo è davvero niente di diverso da bruciare, per esempio, regolare il carbone, quale sarebbe esattamente la stessa equazione chimica (supponendo che il carbone è fatto interamente di carbonio).

Se l’ossigeno NON è disponibile, non può verificarsi alcuna reazione di combustione. In questi tipi di condizioni, quando riscaldato ad una temperatura elevata, il diamante si trasformerà invece in grafite.

Ciò è dovuto al fatto che l’alta temperatura romperà la struttura del diamante e poiché non c’è ossigeno con cui reagire, il diamante cambierà la sua struttura in grafite in quanto è una forma più stabile e favorevole in condizioni normali di bassa pressione.

Che aspetto ha un diamante in fiamme?

La combustione di un diamante purtroppo non è così elegante come dovrebbe considerando che è un vero diamante. Sebbene risplenda abbastanza intensamente, non si accende abbastanza come se in genere pensassimo a qualcosa che brucia.

Comunque, ecco un bel video di un diamante in fiamme:

Ci sono modi pratici per bruciare un diamante?

La prossima domanda che potresti avere è che come bruceresti effettivamente un diamante? Quale sarebbe il modo più pratico per farlo?

Molto probabilmente il modo più semplice per bruciare un diamante sarebbe quello di immergerlo in un po ‘ di ossigeno liquido. Ciò garantirebbe che ci sia almeno ossigeno sufficiente per la combustione.

Il problema è che perché l’ossigeno esista come liquido, deve avere una temperatura inferiore a -183 °C (in pressione atmosferica). Ciò significa che la temperatura può generalmente essere troppo bassa per iniziare effettivamente rompere i legami all’interno della struttura del diamante.

Pertanto, un modo più efficiente potrebbe essere quello di riscaldare prima il diamante fino a una temperatura molto elevata (con una torcia o qualcosa del genere) e poi rilasciarlo in un po ‘ di ossigeno liquido, come si vede nel video qui sopra.

Qual è il punto di fusione di un diamante?

L’idea di un diamante fuso può sembrare piuttosto strana come probabilmente non l’hai mai visto o addirittura sentito parlare. Questo perché le condizioni per la fusione dei diamanti sono così estreme e anche molto rare.

Essenzialmente, un diamante si scioglierà ad una temperatura minima di circa 4500 °C (poco più di 4700 K) e una pressione di 100 000 bar (che è di circa 10 GPa o 100 000 atm).

Inoltre, il concetto di “diamante liquido” è anche un po’ discutibile in quanto i diamanti sono generalmente definiti come solo carbonio strutturato in modo specifico. Quindi, c’è sicuramente un argomento da fare per sapere se un diamante fuso è anche un diamante più o semplicemente carbonio liquido.

In ogni caso, è ancora possibile trasformare un diamante in una forma fusa in condizioni specifiche.

L’immagine sopra è il diagramma di fase del carbonio, che descrive le forme specifiche (fasi) del carbonio e le condizioni generali di formazione per queste fasi.

Da questo diagramma, possiamo individuare le condizioni per cui un diamante attraversa la fase liquida (cioè il punto di fusione), che sono:

• Temperatura minima di 4500 °C (circa 4700 K).
• Pressione di 100 000 bar (circa 10 GPa o 100 000 atm).

La cosa interessante di queste condizioni è che un diamante non può effettivamente fondersi a normali livelli di pressione atmosferica, quindi per farlo richiederebbe sicuramente un laboratorio di qualche tipo.

Questo è anche dove si verifica il problema della fusione di un diamante. Vedi, il diamante si trasformerebbe in grafite prima che raggiunga effettivamente le condizioni di fusione quando riscaldato in assenza di ossigeno (come spiegato in precedenza).

D’altra parte, se l’ossigeno è presente, il diamante brucerebbe solo prima di sciogliersi.

Questo è il motivo per cui è necessaria un’alta pressione poiché il diamante diventa effettivamente una forma più stabile della grafite in condizioni di alta pressione. Pertanto, il diamante non si trasformerebbe in grafite prima della fusione, dato ovviamente che la pressione è sufficientemente alta.

I diamanti possono essere fusi nei laboratori?

Fortunatamente, la fusione di un diamante non è solo qualcosa di cui teoricamente chiedersi. Gli scienziati sono effettivamente riusciti a farlo nel mondo reale.

La macchina Z, una parte dei Sandia National Laboratories di Albuquerque, New Mexico, è stata in grado di fondere i diamanti nel 2006 creando follemente alte pressioni in condizioni di laboratorio (ecco la storia da ScienceDaily).

Il modo in cui i diamanti siamo fusi è stato sparando piccole lastre di metallo a piccoli pezzi di diamante utilizzando campi magnetici estremamente forti. Le piccole piastre sarebbero poi colpire i diamanti in modo uniforme da ogni direzione per creare un’onda d’urto equivalente a più di 10 milioni di volte la pressione atmosferica.

Se lo desideri, puoi leggere di più sull’affascinante macchina Sandia Z dal sito web dei Sandia National Laboratories.

La lava può fondere un diamante?

Quanto sarebbe interessante vedere un diamante sciogliersi in liquido quando posto in una pozza di lava. Ma sarebbe davvero possibile?

Per dirla semplicemente, un diamante non può fondersi nella lava, perché il punto di fusione di un diamante è di circa 4500 °C (ad una pressione di 100 kilobar) e la lava può essere solo calda come circa 1200 °C.

I diamanti possono bruciare nella lava?

La lava non è abbastanza calda da fondere un diamante, ma potrebbe invece bruciare un diamante nella lava?

In breve, i diamanti possono bruciare in lava come la temperatura di combustione di un diamante è di circa 900 °C e lava può ottenere caldo come 1200 °C. Il processo di combustione sarà anche, tuttavia, richiedono ossigeno.

L’acido può sciogliere i diamanti?

Gli acidi, specialmente quelli molto corrosivi, possono sciogliere molte cose. Ma un acido potrebbe sciogliere un diamante?

In breve, gli acidi non dissolvono i diamanti perché semplicemente non c’è un acido corrosivo abbastanza da distruggere la forte struttura cristallina di carbonio di un diamante. Alcuni acidi possono, tuttavia, danneggiare i diamanti.

Di seguito è riportato un interessante esperimento dell’Action Lab, in cui un diamante viene posto in un contenitore di soluzione di piranha, una miscela acida estremamente corrosiva.

Per farla breve, il diamante si è a malapena sciolto e non era nemmeno chiaro se il diamante avesse effettivamente perso massa o se ci fosse semplicemente una leggera deviazione nella lettura della scala.

Inoltre, se ti stai chiedendo se l’acido potrebbe sciogliere il vetro e quali acidi possono effettivamente farlo (ci sono certamente acidi che possono!), consiglierei di leggere questo articolo.