Tališče diamanta, fizikalne lastnosti in struktura mineralov

Kaj je tališče

Kako so se diamanti oblikovali v črevesju Zemlje?

Po mnenju znanstvenikov se lahko pojavijo diamanti med nastankom jedra planeta zaradi učinka ogromnega pritiska na staljeno magmo. Na površinske površine zemeljske skorje so dragi kamni napredovali zaradi procesov nastajanja plinov v globokih kamninah. Posledično so nastale tako imenovane diamantne cevi, ki so prazne v kamnitih tleh z velikimi nanosi mineralov.

Lastnosti materiala

Preden ugotovimo, kaj je tališče diamanta, poglejmo lastnosti mineralov:

1. Diamanti imajo največji indeks trdote med vsemi obstoječimi fosili. Iz tega razloga noben material ni sposoben uničiti struktura diamanta ali praskati njeno površino. Sam lahko poškoduje kateri koli fizični predmet.
2. Diamond je zelo učinkovit izolator. Odporen je na kisline in druge korozivne kemične medije.
3. Diamond ima najvišjo toplotno prevodnost med vsemi trdnimi minerali. Dragoceni kamen lahko držite toliko, kot vam je všeč na dlani. Istočasno bo njegova temperatura ostala nespremenjena.
4. Diamant ima edinstveno luminescenco. Svetlobni žarki katerega koli izvora pri prehodu skozi mineralno sijočo svetijo in šarmirajo z vsemi barvami mavrice.

Struktura

Dejansko diamant sestoji iz ogljikovih atomov. Vendar pa je vsaka od njih v osrednjem delu tetraedrona - poliedra, ki je sestavljena iz štirih ravnin trikotnika. To zagotavlja izredno močno vez atomov. To pojasnjuje najvišjo trdoto, kot tudi impresivno tališče diamanta.

Pogoji za taljenje diamantov

Leta 2010 je bila med fizičnimi eksperimenti na Univerzi v Kaliforniji, ki se nahaja v Berkeleyju, določena stopnja vpliva temperature na diamant, kar vodi do njenega taljenja. Znanstveniki so ugotovili, da je pretvorba materiala v tekočo obliko v normalnih pogojih nemogoča, ne glede na raven ogrevanja. Da bi dosegli ta cilj, je mogoče le, če diamant ne vpliva samo na temperaturo, ampak tudi na najvišji tlak. Povečanje tlaka je potrebno, da se mineral ne pretvori v grafit. Tako je prehod diamanta v tekočo obliko izredno težek proces.

Kakšna je točka taljenja in vrelišče diamanta?

Glede na podatke, pridobljene med proučevanjem lastnosti materiala, se njegovo taljenje v zračnem prostoru pod visokim tlakom pojavi pri segreti na 850-1000 ^oC. Vrelišče diamanta lahko povzroči, da ga vpliva na čas od 1800 do 2000 ^oC v vakuumu. V obeh primerih se pri hlajenju minerata pretvori v grafit.

Z določitvijo tališča diamanta so znanstveniki izvajali poskuse z majhnim naravnim mineralom, katerega masa je bila 1/10 karata. Vrelišče površin materiala je nastalo pod vplivom udarnega valovanja, ki ga povzročajo kratkotrajni laserski impulzi.

Set za katere diamantni indikator enaka temperaturi tališča (v stopinjah), so bili raziskovalci sposobni ustvariti pritisk, ki znaša 40 milijonov-krat višji od normalnega tlaka na morskem nivoju zraka. Z zmanjšanjem tlaka na 11 milijonov atmosfer, so trdne delce nastale na površini vrelnega minerala, ki se ne potopijo, ampak plavajo kot led v vodi.

Kje srečajo diamanti v zemeljski skorji?

Ti minerali so izredno redki. Vendar se industrijske vloge zdaj razvijajo praktično na vseh celinah sveta. Izjema je le Antarktika.

Do sredine 19. stoletja je bilo verjetno, da so minerali nastali v rekah. Kasneje so v kamnitih gorskih tleh odkrili prve diamantne votline na globini več sto metrov.

Po mnenju znanstvenikov se starost nekaterih diamantov giblje od 100 do 2,5 milijarde let. Raziskovalcem je uspelo pridobiti več "starih" mineralov iz netržnega izvora. Slednje prinašajo na planet skupaj z meteoriti, ki so nastali v vesolju še pred nastankom sončnega sistema.

Ali so diamanti v staljeni obliki in vivo?

Tališče diamanta je tako veliko, da na Zemlji mineral ne more več obstajati v vreli obliki. Kakšne so stvari s vesoljskimi objekti? Po mnenju znanstvenikov se taljenje točke diamanta še vedno ohranja v globinah takšnih planetov, kot sta Neptun in Uran. Omeniti velja, da se zadnjih 10% oblikuje iz ogljika, ki je strukturna osnova tega mineralnega materiala.

Po mnenju mnogih znanstvenikov na zgornjih planetih obstajajo celi oceani diamantov v tekoči vreli obliki. Ta hipoteza pojasnjuje, zakaj se magnetno polje teh nebesnih teles obnaša tako čudno. Dejansko, Neptun in Uran je edini planet v sončnem sistemu, v katerem so geografska pola nimajo jasnega stališča in dobesedno ločeni v prostoru. Da bi potrdili zanimivo hipotezo, ostaja simulacija podobnih pogojev eksperimentalno na Zemlji. Vendar takšna odločitev trenutno ostaja izjemno draga in dolgotrajna. Zato še ne moremo natančno določiti, ali so na bližnjih planetih resnično v celoti oceani diamantov v staljeni obliki.