ten post może zawierać linki partnerskie do książek lub innych zasobów, które osobiście polecam.

stare powiedzenie mówi, że diamenty są wieczne, ale czy naprawdę? Diamenty są z pewnością jedną z najsilniejszych substancji na świecie, ale czy można je spalić lub nawet stopić?

krótko mówiąc, diamenty będą palić się w temperaturze około 900 °C, biorąc pod uwagę, że jest wystarczająco dużo tlenu do procesu spalania. Diamenty mogą również stopić się przy temperaturze co najmniej 4500 °C i ciśnieniu 100 000 bar, co jest około 100 000 razy wyższe niż standardowe ciśnienie atmosferyczne.

jest jednak coś więcej. Te dość specyficzne warunki spalania i topnienia można wyjaśnić chemicznymi i fizycznymi właściwościami diamentów, które mogą następnie wyjaśnić, dlaczego na przykład mogą istnieć nawet ciekłe oceany diamentów na Neptunie i Uranie.

oto tabela spalania i topnienia diamentu:

	temperatura spalania	Temperatura topnienia
temperatura	900 °C	4500 °C
ciśnienie	1 BAR (1 ATM)	100 000 bar (100 000 ATM)

w dalszej części artykułu wyjaśnię dokładnie, jak działają te procesy spalania i topienia, a także opowiem o tym, czy jest w ogóle możliwe właściwie stopić diament.

jaki jest punkt spalania diamentu?

prawdopodobnie znasz pomysł, że diamenty wymagają dość trudnych warunków, aby nawet powstały. Działa to również na odwrót. Ale jakie dokładnie są warunki spalania diamentu?

temperatura wymagana do rozpoczęcia spalania diamentu wynosi około 900 °C (odpowiednik 1650 Fahrenheita lub 1200 Kelvina) pod ciśnieniem atmosferycznym. Wystarczająca ilość tlenu jest również wymagana do procesu spalania.

naukowa definicja spalania (a dokładniej spalania) to reakcja chemiczna z tlenem, która uwalnia energię do otaczającego środowiska.

diamenty nie są wyjątkami dla tej definicji, a w rzeczywistości spalanie ma miejsce również dla diamentów, ponieważ są one zasadniczo wykonane z węgla.

gdy diament jest wystarczająco ogrzany i w kontakcie z tlenem, spali się i zacznie reagować z tlenem, tworząc tlenek węgla lub dwutlenek węgla, w zależności od tego, ile tlenu jest dostępne:

to tak naprawdę nie różni się od spalania, na przykład zwykłego węgla, który miałby dokładnie to samo równanie chemiczne (zakładając, że węgiel składa się w całości z węgla).

Jeśli tlen nie jest dostępny, nie może dojść do reakcji spalania. W tego rodzaju warunkach, po podgrzaniu do wysokiej temperatury, diament zamieni się w grafit.

wynika to z faktu, że wysoka temperatura złamie strukturę diamentu, a ponieważ nie ma tlenu do reakcji, diament zmieni swoją strukturę na grafit, ponieważ jest bardziej stabilną i korzystną formą w normalnych warunkach niskiego ciśnienia.

jak wygląda płonący Diament?

spalanie diamentu niestety nie jest tak fantazyjne jak powinno, biorąc pod uwagę, że jest to prawdziwy diament. Chociaż świeci dość jasno, nie zapala się tak, jak zwykle myślimy o czymś płonącym.

w każdym razie, oto fajny film z płonącym diamentem:

Czy istnieją praktyczne sposoby na spalenie diamentu?

następne pytanie, jakie możesz mieć, to jak właściwie spalić diament? Jaki byłby najbardziej praktyczny sposób?

najprawdopodobniej najprostszym sposobem na spalenie diamentu byłoby zanurzenie go w ciekłym tlen. Zapewniłoby to przynajmniej wystarczającą ilość tlenu do spalania.

problem polega na tym, że aby tlen istniał jako ciecz, musi mieć temperaturę poniżej -183 °c (w ciśnieniu atmosferycznym). Oznacza to, że temperatura może być na ogół zbyt niska, aby faktycznie zacząć łamać wiązania w strukturze diamentu.

dlatego bardziej wydajnym sposobem może być najpierw podgrzanie diamentu do bardzo wysokiej temperatury (za pomocą palnika lub czegoś takiego), a następnie wrzucenie go do ciekłego tlenu, jak widać na powyższym filmie.

Jaka jest Temperatura topnienia diamentu?

pomysł stopionego diamentu może wydawać się dość dziwny, ponieważ prawdopodobnie nigdy o nim nie widziałeś, a nawet nie słyszałeś. Dzieje się tak dlatego, że Warunki topienia diamentów są tak ekstremalne, a także bardzo rzadkie.

zasadniczo diament topi się w minimalnej temperaturze około 4500 °c (nieco ponad 4700 K) i ciśnieniu 100 000 bar (co stanowi około 10 GPa lub 100 000 atm).

również pojęcie „ciekłego diamentu” jest nieco wątpliwe, ponieważ diamenty są ogólnie definiowane jako węgiel, który jest skonstruowany w określony sposób. Jest więc zdecydowanie argument, który należy wysunąć, czy stopiony diament jest już nawet diamentem, czy po prostu ciekłym węglem.

w każdym razie nadal można przekształcić diament w formę stopioną w określonych warunkach.

powyższy rysunek jest diagramem fazowym węgla, który opisuje specyficzne formy (fazy) węgla i ogólne warunki formowania tych faz.

z tego diagramu możemy wybrać warunki, gdy diament przechodzi do fazy ciekłej (tj. temperatura topnienia), które są:

• Minimalna temperatura 4500 °C (około 4700 K).
• Ciśnienie 100 000 bar (około 10 GPa lub 100 000 atm).

ciekawą rzeczą w tych warunkach jest to, że diament nie może faktycznie stopić się przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym, więc aby to zrobić, na pewno wymagałoby pewnego rodzaju laboratorium.

tu też pojawia się problem topienia diamentu. Widzisz, diament zamieni się w grafit, zanim faktycznie osiągnie warunki topnienia, gdy zostanie podgrzany pod nieobecność tlenu (jak wyjaśniono wcześniej).

z drugiej strony, jeśli tlen jest obecny, diament po prostu wypaliłby się przed stopieniem.

dlatego wymagane jest wysokie ciśnienie, ponieważ diament faktycznie staje się bardziej stabilną formą niż grafit w warunkach wysokiego ciśnienia. Dlatego diament nie zamieniłby się w grafit przed stopieniem, biorąc pod uwagę oczywiście, że ciśnienie jest wystarczająco wysokie.

czy diamenty można topić w laboratoriach?

na szczęście topienie diamentu nie jest czymś, nad czym teoretycznie można się zastanawiać. Naukowcom udało się to zrobić w prawdziwym świecie.

Maszyna Z, część Sandia National Laboratories w Albuquerque, Nowy Meksyk, była w stanie stopić diamenty w 2006 roku, tworząc szalenie wysokie ciśnienie w warunkach laboratoryjnych (oto historia z ScienceDaily).

sposób stopienia diamentów polegał na strzelaniu małymi metalowymi płytkami w małe kawałki diamentu przy użyciu niezwykle silnych pól magnetycznych. Małe płytki uderzałyby wtedy diamenty równomiernie z każdego kierunku, tworząc falę uderzeniową odpowiadającą ponad 10 milionom ciśnienia atmosferycznego.

Jeśli chcesz, możesz przeczytać więcej o fascynującej maszynie Sandia z na stronie internetowej Sandia National Laboratories.

czy lawa może stopić Diament?

Jak ciekawie byłoby zobaczyć, jak diament rozpuszcza się w cieczy po umieszczeniu w kałuży lawy. Ale czy to rzeczywiście byłoby możliwe?

mówiąc prościej, diament nie może stopić się w lawie, ponieważ temperatura topnienia diamentu wynosi około 4500 °C (przy ciśnieniu 100 kilobarów), a lawa może być tak gorąca, jak około 1200 °C.

czy diamenty mogą palić się w lawie?

Lawa nie jest wystarczająco gorąca, aby stopić diament, ale czy diament może spalić się w lawie?

w skrócie, diamenty mogą palić się w lawie, ponieważ temperatura spalania diamentu wynosi około 900 °C, a lawa może uzyskać nawet 1200 °C. proces spalania będzie również wymagał tlenu.

czy kwas może rozpuszczać diamenty?

kwasy, zwłaszcza niektóre bardzo korozyjne, mogą rozpuszczać wiele rzeczy. Ale czy kwas może rozpuścić diament?

krótko mówiąc, kwasy nie rozpuszczają diamentów, ponieważ po prostu nie ma kwasu wystarczająco żrącego, aby zniszczyć silną strukturę krystaliczną diamentu. Niektóre kwasy mogą jednak uszkodzić diamenty.

poniżej znajduje się ciekawy eksperyment z laboratorium akcji, w którym diament jest umieszczany w pojemniku z roztworem piranii, wyjątkowo żrącej mieszaniny kwasu.

krótko mówiąc, diament prawie w ogóle się nie rozpuścił i nie było nawet jasne, czy diament rzeczywiście stracił jakąś masę, czy po prostu było niewielkie odchylenie w odczycie skali.

Ponadto, jeśli zastanawiasz się, czy kwas może rozpuszczać szkło i które kwasy mogą to zrobić (z pewnością istnieją kwasy, które mogą!), Polecam przeczytanie tego artykułu.