Tirpstantys deimantai: temperatūra ir poveikis. Sunkumai nustatant deimanto lydymosi tašką Deimanto lydymosi temperatūra

Deimanto lydymosi temperatūra yra viena iš brangakmenio savybių, kuri dar nėra iki galo ištirta. Akmuo turi unikalių savybių, kurios vertinamos ne tik juvelyrikoje, bet ir pramonėje. Ir lydymosi temperatūra nebuvo taisyklės išimtis.

Kai kurie mineralogai ir tyrinėtojai tokias keistas deimanto savybes sieja su jo kosmine kilme. Tai yra, daroma prielaida, kad medžiaga į planetą atkeliavo po daugybės meteoritų kritimo ir liko žemės gelmėse.

Pagrindinės deimanto savybės

Pavyzdžiui, deimantas yra didžiausio kietumo pagal Moso skalę, o akmuo yra trapus. Medžiaga yra dielektrikas ir izoliatorius. Deimantas turi stipriausią pakuotę, tai yra kristalinę gardelę. Struktūrą sudaro vienas anglies atomas, kuris gamtoje yra degus ir turi alotropinių modifikacijų. Geriausiai žinoma elemento forma, išskyrus deimantą, yra grafitas.

Mokslininkai ne kartą atliko eksperimentus, taip pat eksperimentus, kurie buvo susiję su anglies modifikacijomis. Visų pirma, lydymosi metu jie norėjo pasiekti ir pamatyti, ar deimantas nevirs grafitu ir atvirkščiai. Vienas iš paskutiniųjų tyrinėtojų, nagrinėjusių lydymosi problemą, buvo Kalifornijos universiteto fizikų grupė. Eksperimentas buvo atliktas 2010 m., o mokslininkų tikslas buvo paversti deimantą į skystą būseną.

Deimanto lydymosi temperatūra

Sunkumas buvo tas, kad kylant temperatūrai medžiaga virsta grafitu. Todėl kartu su temperatūra reikėjo padidinti slėgį. Įdomu tai, kad procesas negali būti vykdomas priešinga kryptimi: grafitas nevirsta deimantu be sėklos net esant aukštai temperatūrai.

Medžiagos lydymosi indeksas

Jei tikite jau atliktais tyrimais, tada deimantų lydymosi rodikliai yra tokio lygio:

Esant deguonies prieigai, medžiaga dega 850–1000 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Deimantas dega mėlyna liepsna, po to dingsta be pėdsakų, virsdamas anglies dioksidu. Mokslininkai iš Italijos Tarjoni ir Averani tuo įsitikino iš savo patirties. Dar 1694 metais jie nusprendė eksperimentuoti ir sujungti du mažus deimantus į vieną didelį. Keletas bandymų baigėsi papuošalų deginimu.

• Tolygų tirpimą pasiekti labai sunku. Norėdami tai padaryti, būtina atlikti eksperimentus be prieigos prie deguonies ir prietaisuose su slėgio pokyčiais.
• Negaunant deguonies, temperatūrai pakilus iki 1800-2000 laipsnių Celsijaus įvyksta deimantų deginimas, o medžiaga virsta grafitu.
• Lydymasis vyksta 3700–4000 laipsnių Celsijaus lygyje, tačiau laboratorijose tokią temperatūrą pasiekti labai sunku.

Sunku sukurti deimantų lydymosi kreivę, ji pasirodo esanti anomali, taip pat atsižvelgiama į deguonies buvimą procese. Nėra panašumų ir standartų, kaip ir kitos medžiagos. Todėl indikatorius yra netikslus ir gali pasikeisti po kitų eksperimentų.

Mokslininkai paėmė mažo svorio deimantą, o tirpimas įvyko veikiant smūgio bangai. Banga buvo sukurta nanosekundžių lazerio impulsais. Skystas deimantas, tai yra išlydyta medžiaga, iš tiesų buvo gautas eksperimento metu, kai slėgis 40 milijonų atmosferų.

Tačiau palaipsniui didėjant slėgiui ir temperatūrai iki 50 000 kelvinų, skystame deimanto paviršiuje pradėjo atsirasti kietųjų dalelių. Tuo pačiu metu netikėtas atradimas buvo tai, kad dalelės neskęsta skystyje, o plūduriuoja kaip ledo kubeliai, primenantys ledkalnius. Tolesnio kaitinimo metu skystis nesikeičia ir neužverda. Sumažinus slėgį ir palaikant vienodą temperatūrą, dalelės tapo didesnės ir sulipo į vieną visumą. Ateityje deimantas palaipsniui perėjo į kietą būseną. Keli „ledkalniai“ yra suklijuoti, skystis proceso metu neišgaruoja.

Normaliomis sąlygomis žemėje tokios anglies būsenos pasiekti neįmanoma. Tačiau mokslininkai mano, kad tokių planetų kaip Neptūnas ir Uranas gelmėse anglis yra verdančioje būsenoje. Yra ištisi verdančių deimantų vandenynai.

Nėra patvirtinimo ar medžiagos šia tema, tačiau dauguma mokslininkų sutinka su hipoteze. Taip pat ši prielaida paaiškina keistą planetų magnetinių laukų poveikį. Šie dangaus kūnai yra vieninteliai Saulės sistemoje, kurie neturi aiškių geografinių polių, jie nuolat juda. Neįmanoma nuodugniau ištirti planetų, nes padėties žemėje modeliavimas ar ekspedicijų siuntimas į šias planetas yra brangus ir daug laiko reikalaujantis procesas.

Tačiau kitas eksperimentas buvo skirtas deimantų pavertimui anglies dioksidu. Norėdami tai padaryti, mokslininkai deimantą paveikė galingais ultravioletiniais spinduliais, po kurių poveikio vietoje akmenyje susidarė įdubimai. Akmuo perdega ir pereina į dujinę agregacijos būseną.

Lazerių gamyba deimantų pagrindu yra išradimas, kuris neturi prasmės. Tokie įrenginiai sugenda ir tampa netinkami naudoti. Tačiau, žinoma, neturėtumėte jaudintis, ar vasarą galima nešioti akmenį saulės įtakoje – paprastas ultravioletinis spinduliavimas deimantui nepakenks. Norint pašalinti vieną mikrogramą mineralo, akmenį reikia laikyti ultravioletinėje šviesoje beveik 10 milijardų metų.

Dar vienas įdomus reiškinys – juvelyrinių dirbinių parduotuvėse lituojant gaminius deimantais, akmuo gali būti kaitinamas ir apdirbamas. Juvelyrai gaminius dažnai lituoja deimantais. Tačiau dėl tokių veiksmų akmuo gali tapti drumstas, o savininkas jį turės atiduoti perpjauti. Virš degiklio būti pavojinga esant deimantams su mikroįtrūkimais ar kitais pažeidimais – trapus akmuo subyrės į gabalus.

Kiekvienas eksperimentas prisidėjo prie medžiagos, vadinamos deimantu, tyrimo. Deja, deimantų lydymosi fenomenas negali būti iki galo paaiškintas. Tačiau nauji mokslininkai turi ko siekti, tyrimų laukas paruoštas ir žmonija laukia atradimų. Deimanto savybė naudinga gaminant ir dirbtinai auginant medžiagą. Tai taip pat padės tyrinėti kosmosą.

Fizinės ir mechaninės savybės

Pagrindiniai skiriamieji deimanto bruožai yra didžiausias kietumas tarp mineralų (bet tuo pačiu ir trapumas), didžiausias šilumos laidumas tarp visų kietųjų medžiagų 900-2300 W / (m K), didelis lūžio rodiklis ir dispersija. Deimantas yra dielektrikas. Deimantas turi labai mažą metalo trinties koeficientą ore – tik 0,1, o tai susiję su plonų adsorbuotų dujų plėvelių susidarymu kristalo paviršiuje, kurios atlieka savotiško tepalo vaidmenį. Kai tokios plėvelės nesusidaro, trinties koeficientas didėja ir siekia 0,5-0,55. Didelis kietumas lemia išskirtinį deimanto atsparumą dilimui. Deimantas taip pat turi didžiausią (lyginant su kitomis žinomomis medžiagomis) tamprumo modulį ir mažiausią suspaudimo laipsnį. Kristalo energija yra 10 5 J/g-at, surišimo energija yra 700 J/g-at – mažiau nei 1% kristalo energijos.

Deimantų lydymosi temperatūra yra 3700-4000 °C, esant 11 GPa slėgiui. Ore deimantas dega 850-1000 °C temperatūroje, o gryno deguonies sraute dega silpna mėlyna liepsna 720-800 °C temperatūroje, galiausiai visiškai virsdamas anglies dioksidu. Kaitinamas iki 2000 ° C be oro prieigos, deimantas virsta grafitu per 15-30 minučių. Vidutinis geltonos spalvos bespalvių deimantų kristalų lūžio rodiklis yra maždaug 2,417, o skirtingoms spektro spalvoms jis svyruoja nuo 2,402 (raudonai) iki 2,465 (violetinė). Kristalų gebėjimas suskaidyti baltą šviesą į atskirus jos komponentus vadinamas dispersija. Deimantų dispersija yra 0,063.

Viena iš svarbių deimantų savybių yra liuminescencija. Veikiant saulės šviesai ir ypač katodiniams, ultravioletiniams ir rentgeno spinduliams, deimantai pradeda švytėti – švyti įvairiomis spalvomis. Veikiant katodinei ir rentgeno spinduliuotei švyti visų rūšių deimantai, o veikiant ultravioletiniams spinduliams – tik kai kurie. Rentgeno liuminescencija plačiai naudojama praktikoje deimantams iš uolienų išgauti.

Struktūra

Kiekvienas spalvotas deimantas yra visiškai unikalus gamtos kūrinys. Yra retų deimantų spalvų: rožinė, mėlyna, žalia ir net raudona.

Kai kurių spalvotų deimantų pavyzdžiai:

• Porteris Rodas (mėlynas).

Deimantų diagnostika

Norint atskirti tikrą deimantą nuo jo imitacijos, tiriamo akmens šilumos laidumui matuoti naudojamas specialus „deimantinis zondas“. Deimantas turi daug didesnę šilumos laidumo vertę nei jo pakaitalai. Be to, naudojamas geras deimanto drėkinamumas riebalais: specialiu rašalu užpildytas flomasteris ant deimanto paviršiaus palieka vientisą liniją, o ant imitacinio paviršiaus sutrupėja į atskirus lašelius.

Deimantų paieška gamtoje

poliruotas deimantas

Deimantas yra retas, bet kartu gana plačiai paplitęs mineralas. Pramoniniai deimantų telkiniai žinomi visuose žemynuose, išskyrus Antarktidą. Yra žinomi keli deimantų telkinių tipai. Jau prieš kelis tūkstančius metų deimantai buvo kasami pramoniniu mastu iš aliuvinių telkinių. Tik XIX amžiaus pabaigoje, kai pirmą kartą buvo aptikti deimantiniai kimberlito vamzdžiai, paaiškėjo, kad upių nuosėdose deimantai nesusidarė.

Tikslių mokslinių duomenų apie deimantų kilmę ir amžių vis dar nėra. Mokslininkai laikosi skirtingų hipotezių – magmatinės, mantijos, meteorito, skysčio, egzistuoja net kelios egzotiškos teorijos. Dauguma linkę į magmatikos ir mantijos teorijas, į tai, kad anglies atomai esant dideliam slėgiui (dažniausiai 50 000 atmosferų) ir dideliame (apie 200 km) gylyje sudaro kubinę kristalinę gardelę – patį deimantą. Akmenis į paviršių iškelia vulkaninė magma formuojantis vadinamiesiems „sprogimo vamzdžiams“.

Deimantų amžius, remiantis kai kuriais tyrimais, gali būti nuo 100 milijonų iki 2,5 milijardo metų.

Žinomi meteoritiniai deimantai, nežemiškos, galbūt priešsaulės kilmės. Deimantai taip pat susidaro smūgių metamorfizme dėl didelių meteoritų smūgių, pavyzdžiui, Popigų astroblemoje šiaurės Sibire.

Be to, deimantų buvo rasta stogo uolienose dėl itin aukšto slėgio metamorfizmo asociacijų, pavyzdžiui, Kumdykul deimantų telkinyje Kokčetavo masyve Kazachstane.

Tiek smūginiai, tiek metamorfiniai deimantai kartais sudaro labai didelio masto telkinius, turinčius dideles atsargas ir didelę koncentraciją. Tačiau tokio tipo telkiniuose deimantai yra tokie maži, kad neturi pramoninės vertės.

Gamyba ir indėliai

Komerciniai deimantų telkiniai siejami su kimberlito ir lamproito vamzdžiais, apribotais senoviniais kratonais. Pagrindiniai šio tipo telkiniai žinomi Afrikoje, Rusijoje, Australijoje ir Kanadoje.

Remiantis Kimberley proceso medžiaga, pasaulio deimantų produkcijos vertė 2008 m. siekė 12,732 mlrd. USD (6,7 % daugiau, palyginti su ankstesniais metais).

Deimantų paieška Rusijoje buvo vykdoma beveik pusantro šimtmečio, ir tik šeštojo dešimtmečio viduryje Jakutijoje buvo aptiktos turtingiausios pirminių deimantų telkiniai. 1954 m. rugpjūčio 21 d. geologė Larisa Popugajeva iš Natalijos Nikolajevnos Sarsadskikh geologų partijos aptiko pirmąjį kimberlito vamzdį už Pietų Afrikos ribų. Jos pavadinimas buvo simbolinis – „Zarnitsa“. Kitas buvo Mir vamzdis, kuris taip pat buvo simbolinis po Didžiojo Tėvynės karo. Buvo atidarytas vamzdis „Sėkmingas“. Tokie atradimai buvo pramoninės deimantų gavybos pradžia SSRS. Šiuo metu liūto dalis Rusijoje išgaunamų deimantų tenka Jakuto kasybos įmonėms. Be to, dideli deimantų telkiniai yra Permės teritorijos Krasnovišerskio rajono teritorijoje ir Archangelsko srityje: indėlis pavadintas jo vardu. Lomonosovas Primorskio rajono teritorijoje ir Verchotinos telkinys (pavadintas V. Gribo vardu) Mezenskio rajono teritorijoje.

2012 metų rugsėjį žiniasklaida pranešė, kad mokslininkai išslaptino informaciją apie didžiausią pasaulyje smūginių deimantų telkinį, esantį Krasnojarsko krašto ir Jakutijos pasienyje. Pasak Nikolajaus Pokhilenko (direktorius), šiame indėlyje yra trilijonai karatų.

Sintetiniai deimantai

Fonas ir pirmieji bandymai

1879 m. škotų chemikas Jamesas Hannay atrado, kad šarminiams metalams reaguojant su organiniais junginiais, anglis išsiskiria grafito dribsnių pavidalu ir pasiūlė, kad kai tokios reakcijos vyksta esant aukštam slėgiui, anglis gali kristalizuotis deimanto pavidalu. Po daugybės eksperimentų, kurių metu parafino, kaulų aliejaus ir ličio mišinys ilgą laiką buvo laikomas sandariame plieniniame vamzdyje, įkaitintame iki raudonos ugnies, jam pavyko gauti keletą kristalų, kurie, atlikus nepriklausomus tyrimus, buvo pripažinti deimantais. Moksliniame pasaulyje jo atradimas nebuvo pripažintas, nes buvo manoma, kad deimantas negali susidaryti esant tokiam žemam slėgiui ir temperatūrai. Pakartotinis Hannay mėginių tyrimas, atliktas 1943 metais naudojant rentgeno analizę, patvirtino, kad gauti kristalai yra deimantai, tačiau analizę atlikęs profesorius K. Lonsdale'as vėl pareiškė, kad Hannay eksperimentai buvo apgaulė.

Sintezė

Pirmasis deimantą susintetino Valentinas Nikolajevičius Bakulis Kijeve, Centriniame karbido ir deimantinių įrankių projektavimo biure, organizavo pirmųjų 2000 karatų dirbtinių deimantų gamybą; nuo 1963 metų pradėta jų serijinė gamyba.

Šiuolaikiniuose deimantų gamybos metoduose naudojama dujinė terpė, susidedanti iš 95% vandenilio ir 5% anglies turinčių dujų (propanas, acetilenas), taip pat aukšto dažnio plazma, koncentruota ant substrato, kuriame susidaro pats deimantas (CVD). Dujų temperatūra nuo 700 iki 850 °C, esant trisdešimt kartų mažesniam slėgiui nei atmosferos slėgis. Priklausomai nuo sintezės technologijos, deimantų augimo greitis ant pagrindo yra nuo 7 iki 180 mikronų/val. Šiuo atveju deimantas nusodinamas ant metalinio arba keraminio pagrindo tokiomis sąlygomis, kurios paprastai stabilizuoja ne deimanto (sp3), o grafito (sp2) anglies formą. Deimantų stabilizavimas pirmiausia paaiškinamas kinematikais substrato paviršiuje. Pagrindinė deimantinio nusodinimo sąlyga yra substrato gebėjimas sudaryti stabilius karbidus (taip pat esant deimantų nusodinimo temperatūrai nuo 700 °C iki 900 °C). Pavyzdžiui, deimantų nusodinimas galimas ant Si, W, Cr substratų, o negalimas (tiesiogiai arba tik su tarpiniais sluoksniais) ant Fe, Co, Ni substratų.

Taikymas

Pagrindiniai pjovimo tipai yra šie:

• apvalus (su standartiniu skaičiumi 57 veideliai)
• fantazija, kuri apima tokius kirpimo tipus kaip

Deimantinio pjūvio forma priklauso nuo originalaus deimanto kristalo formos. Siekdami gauti didžiausios vertės deimantą, pjaustytuvai stengiasi sumažinti deimanto praradimą apdorojant. Priklausomai nuo deimanto kristalo formos, jį apdorojant prarandama 55-70% svorio.

Kalbant apie apdirbimo technologiją, neapdorotus deimantus galima suskirstyti į tris dideles grupes:

1. "soublez" - kaip taisyklė, tinkamos oktaedrinės formos kristalai, kuriuos pirmiausia reikia perpjauti į dvi dalis, tokiu atveju gaunami ruošiniai dviem deimantams gaminti;
2. "makebles" - netaisyklingos arba suapvalintos formos kristalai, supjaustyti "vienu gabalu";
3. "skilimas" - turi įtrūkimą ir pirmiausia suskaidomas prieš tolesnį apdorojimą.

Pagrindiniai deimantų pjovimo centrai yra: Indija, kurios specializacija daugiausia maži deimantai, sveriantys iki 0,30 karatų; Izraelis, pjaunantis deimantus virš 0,30 karatų; Kinija, Rusija, Ukraina, Tailandas, Belgija, JAV, tuo tarpu JAV gaminami tik dideli aukštos kokybės deimantai, Kinijoje ir Tailande – smulkūs, Rusijoje ir Belgijoje – vidutiniai ir dideli. Tokia specializacija susiformavo dėl katerių darbo užmokesčio skirtumų.

Technikos mokslų daktarė Dronova Nona Dmitrievna 2001 metais sukūrė neapdorotų deimantų vertinimo metodą, pagal kurį, nustatant stambių kristalų savikainą, numatoma iš jų gaunamų deimantų kaina.

taip pat žr

• NV-centras – azotu pakeista laisva darbo vieta deimante

Pastabos

1. TSB
2. Fizik. Rev. Lett. 70, 3764 (1993): Izotopiškai modifikuoto monokristalinio deimanto šilumos laidumas
3. Dronova Nona Dmitrievna Deimantų spalvos keitimas juos perdirbant į deimantus (sisteminis požiūris ir eksperimentiniai tyrimai) disertacijos santrauka geologijos ir mineralogijos mokslų kandidato laipsniui gauti. Specialybė 04. 00. 20 - mineralogija, kristalografija. Maskva, 1991 m
4. Jurijus Šelementjevas, Petras Pisarevas Deimantų pasaulis (rusų kalba). Maskvos valstybinio universiteto gemologijos centras. – Juodasis deimantas vadinamas carbonado. Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 23 d. Gauta 2010 m. rugsėjo 8 d.
5. Mokslas ir technologijos, 2002 m. spalio 14 d
6. Žurnalų kambarys | Neva, 2003 N9 | Jevgenijus Treyvus - geologės Popugajevos Golgota
7. 1957 metų Lenino premija buvo skirta kitiems geologams. Tik 1970 m. Popugaeva buvo apdovanota garbės diplomu ir ženklu „Lauko pradininkė“.
8. Mokslininkai išslaptino smūginių deimantų telkinį Sibire Lenta.ru(2012 m. rugsėjo 16 d.). Žiūrėta 2012 m. rugsėjo 18 d.
9. „Didelis deimantas – iš mažų“
10. B. F. Danilovas „DEimantai IR ŽMONĖS“
11. kuriančio žmogaus gyvenimo strategija
12. Žurnalas "Universitetai"
13. Detonacinių deimantų gavimo ir valymo technologija // Kietojo kūno fizika, 2004, 46 tomas, 4 laida. – apie 586 m
14. lenta.ru: „Nauja technologija leis sukurti bet kokio dydžio deimantus“, remiantis „New Scientist“ medžiagomis
15. Susintetintas naujas n tipo deimantinis puslaidininkis
16. Ekimovas, E. A.; V. A. Sidorov, E. D. Bauer, N. N. Mel "nik, N. J. Curro, J. D. Thompson, S. M. Stishov (2004). "Superlaidumas deimante". Gamta 428 (6982): 542-545. DOI: 10.1038/nature02449. ISSN 0028-0836. Žiūrėta 2010-02-22.
17. Superlaidumas polikristalinėse deimantinėse plonose plėvelėse

Literatūra

• Dronova N. D., Kuzmina I. E. Neapdorotų deimantų apibūdinimas ir įvertinimas. - M .: MGGU, 2004. - 74 p.
• Epifanovas V. I., Pesina A. Ya., Zykovas L. V. Deimantų perdirbimo į deimantus technologija. - Trečiadienių pamoka. PTU. - M .: Aukštoji mokykla, 1987 m.
• Orlovas Yu.L. Deimantų mineralija. - M .: Nauka, 1984 m.

Nuorodos

Žodis „deimantas“ kilęs iš graikų kalbos. Jis išverstas į rusų kalbą kaip "". Iš tiesų, norint sugadinti šį akmenį, reikia dėti antžmogiškas pastangas. Jis pjauna ir subraižo visus mums žinomus mineralus, o pats lieka nepažeistas. Rūgštis jam nekenkia. Kartą dėl smalsumo kalvėje buvo atliktas eksperimentas: ant priekalo uždėtas deimantas ir smogta plaktuku. Geležis beveik skilo į dvi dalis, bet akmuo liko nepažeistas.

Deimantas dega gražia melsva spalva.

Iš visų kietųjų medžiagų deimantas turi didžiausią šilumos laidumą. Jis atsparus trinčiai, net ir metalui. Tai elastingiausias mineralas, turintis mažiausią suspaudimo laipsnį. Įdomi deimanto savybė – švytinti net ir veikiant dirbtiniams spinduliams. Jis švyti visomis vaivorykštės spalvomis ir įdomiai laužo spalvą. Atrodo, kad šis akmuo yra prisotintas saulės spalvos ir tada ją spinduliuoja. Kaip žinia, natūralus deimantas yra negražus, kirpimas suteikia jam tikrą grožį. Brangakmenis, pagamintas iš nupjauto deimanto, vadinamas deimantu.

Eksperimentų istorija

XVII amžiuje Anglijoje Boyle'ui pavyko sudeginti deimantą, apšviečiant jį saulės spinduliu per objektyvą. Tačiau Prancūzijoje eksperimentas su deimantų deginimu lydymo inde nedavė jokių rezultatų. Eksperimentą atlikęs prancūzų juvelyras ant akmenų aptiko tik ploną tamsių apnašų sluoksnį. XVII amžiaus pabaigoje italų mokslininkai Averani ir Targioni, bandydami sujungti du deimantus, sugebėjo nustatyti temperatūrą, kurioje deimantas dega - nuo 720 iki 1000 ° C.

Deimantas netirpsta dėl stiprios kristalinės gardelės struktūros. Visi bandymai išlydyti mineralą baigdavosi jo sudeginimu.

Didysis prancūzų fizikas Antoine'as Lavoisier nuėjo toliau, nusprendęs deimantus sudėti į sandarų stiklinį indą ir užpildyti deguonimi. Didelio objektyvo pagalba jis įkaitino akmenis, ir jie visiškai išdegė. Ištyrę oro aplinkos sudėtį, jie nustatė, kad be deguonies joje yra anglies dioksido, kuris yra deguonies ir anglies derinys. Taigi gautas atsakymas: deimantai dega, bet tik tada, kai yra deguonies, t.y. atvirame ore. Degdamas deimantas virsta anglies dioksidu. Štai kodėl, priešingai nei anglis, po deimantų degimo nelieka net pelenų. Mokslininkų eksperimentai patvirtino dar vieną deimanto savybę: kai nėra deguonies, deimantas nedega, tačiau keičiasi jo molekulinė struktūra. Esant 2000 ° C temperatūrai, grafitą galima gauti vos per 15-30 minučių.

Tai, kad deimantai dega, buvo įrodyta jau XVII a. Tačiau šiandien ši tema įsiliepsnojo su nauja jėga, patraukdama ne tik mokslininkų, bet ir paprastų žmonių dėmesį. „Nenugalimas“ akmuo tapo pagrindiniu tyrimo objektu. Taip yra todėl, kad tobulėjant technologijoms išaugo deimantų poreikis. Perskaitykite straipsnį ir sužinosite, kaip žmonija sužinojo apie mineralo degumą, kokį vaidmenį Lavoisier atliko jo istorijoje ir ką mums davė šie eksperimentai.

Per istorijos bangas...

Smalsūs protai visada pateikia pačias beprotiškiausias teorijas. Nenuostabu, kad jie domėjosi deimantu ir jo savybėmis. Akmuo yra ne tik vienas patvariausių pasaulyje, bet ir brangiausias. Tik XVII amžiuje buvo galima nustatyti, kad deimantas dega.

Nuopelnas priklauso anglų fizikui Boyle'ui. Jam pavyko sudeginti deimantą per objektyvą, apšviečiant jį saulės spinduliu. Tačiau prancūzų mokslininkų bandymai pakartoti eksperimentą žlugo. Jie įdėjo akmenį į lydymo indą ir gavo tik tamsią kristalų dangą.

Antoine'o Lavoisier indėlis į kristalo tyrimą

Didelį indėlį į mineralo tyrimą įnešė prancūzų fizikas Antoine'as Lavoisier. Jis įrodė, kad deimantai dega esant orui. Savo eksperimentui jis:

• įdėjo akmenį į stiklinį indą;
• užpildė jį deguonimi;
• užsikimšęs.

Naudodamas objektyvą, jis įkaitino deimantus, o po to jie visiškai sudegė silpna mėlyna liepsna. Tačiau kolboje pelenų nerasta. Ištyręs kolboje esantį orą, jis nustatė, kad joje atsirado anglies dvideginio.

Įdomu tai, kad Lavoisier savo eksperimentais nebandė įrodyti, kad deimantą galima sudeginti – tai atsitiko netyčia. Jo eksperimentų esmė buvo paneigti flogistono teoriją.

Atlikdamas medžiagų degimo sandariose kapsulėse eksperimentus, Lavoisier negalėjo atkreipti į juos „mokslo bendruomenės“ dėmesio. Norėdami tai ištaisyti, jis pareiškė, kad sudegins deimanto gabalėlį. Toks žingsnis įrodė jo darbo efektyvumą ir atskleidė pasauliui vieną iš deimanto paslapčių.

Atradimas, pakeitęs pasaulį

Viskas, ką dabar laikome pažįstamu, priklausė nuo to, ar deimantas užsidegė, ar ne. Pirma, Lavoisier eksperimento dėka flogistono teorija buvo atmesta. Anot jos, reakcijai visada reikia dviejų medžiagų. Vienas gali duoti, kitas – gauti. Jį pakeitė energijos tvermės dėsnis: niekas iš niekur nepaimamas ir niekur nedingsta.

Šio įstatymo dėka buvo galima sužinoti, kad degant deimantas virsta anglimi. Ir tai davė mums, antra, jei anglies galima gauti iš deimantų, tada turi būti atvirkštinė reakcija.

Kurdami šią teoriją, mokslininkai išsiaiškino, kad deimantą galima susintetinti. Šis atradimas turėjo platų atgarsį, nes mineralas naudojamas daugelyje gyvenimo sričių. Galimybė jį gauti dirbtinai yra neribotas neįkainojamo resurso tiekimas.

Gamtos pokštas: chameleonai tarp brangakmenių

Kaip jau minėjome, deimantai pradeda degti aukštesnėje nei 720 laipsnių temperatūroje. Atlikdami eksperimentus su kai kuriais akmenimis, mokslininkai pastebėjo, kad pasiekęs 120–150 g ženklą, mineralas keičia spalvą. Tai paskatino juos padaryti įdomų atradimą.

Chameleoniniai deimantai egzistuoja gamtoje. Paprastai jie turi alyvuogių atspalvį. Bet jei jie kaitinami, spalva pasikeičia į sodriai rudą arba oranžiškai geltoną. Poveikis yra trumpalaikis. Jei ir toliau dirbsite su akmenimis, jie perdegs.

Chameleono deimantas taip pat gali pakeisti savo spalvą tamsoje, jei ten išbūna ilgą laiką. Mokslininkai vis dar negali įminti šios mįslės. Vienu metu atlikę 39 testus, jie negalėjo susitarti dėl nuomonės. Vieni mano, kad priežastis yra vandenilio priemaiša, kiti – kad akmuo įgauna liuminescencinių savybių.

Papasakokite apie tai savo draugams pakartotinai paskelbdami.

IN viskas šiame pasaulyje nėra amžina. Beveik viskas ilgainiui virsta dulkėmis. Ir, deja, niekas negali to pakeisti. Tačiau mūsų pasaulyje yra dalykų, kurie, daugelio nuomone, nesikeičia. Šiandien noriu pakalbėti apie vieną tokį objektą – deimantą. Deimantas laikomas vienu kiečiausių mineralų pasaulyje. Bet vis tiek…

Ar žinojote, kad deimantai gali degti? Šis įspūdingas reiškinys buvo aptiktas eksperimentų, atliktų su šiuo mineralu, rezultatas. Atlikus eksperimentus paaiškėjo, kad esant aukštai temperatūrai (850-1000 laipsnių C), labai kietas mineralas pakeičia savo struktūrą ir virsta gryniausiu anglies dioksidu, nepaliekant kitų medžiagų. Pirmą kartą tai buvo įrodyta 1694 m., kai Italijos mokslininkai K.A. Tarjoni ir J. Averani bandė sujungti kelis mažus deimantus į vieną didelį deimantą. Degimo temperatūra, kuriai esant deimantų nudegimai gryno deguonies sraute šiek tiek mažiau: 720-800 laipsnių C. Be to, mineralas dega gražia ir mėlyna liepsna.

Vėlgi, įdomu, mano nuomone, tai, kad iš deimantų galima pagaminti paprastą grafitą. Norėdami tai padaryti, jums tereikia pašildyti akmenį, kai nėra deguonies, iki 2000 laipsnių C temperatūros.

Visus šiuos faktus mokslininkai daug kartų įrodė praktiškai, o vėliau moksliškai pagrindė.

Taigi, kokios moterys tai prisimena deimantų nudegimai, ant piršto esantis deimantas nuo aukštos temperatūros gali virsti įprastu grafitu. Prisiminkite tai ir būkite atsargūs, nesijaudinkite.

Deimantų deginimas. Vaizdo įrašas.

Įdomūs mūsų svetainės puslapiai:

Blogas oras. Įdomūs faktai apie lietų

Požeminis laivas. Slapti įvykiai

Bogomolov greitintuvas. Ar įmanoma visiškai sunaikinti vieną šalį?