İÇİNDE bu dünyadaki her şey sonsuza kadar değildir. Neredeyse her şey sonunda toza dönüşür. Ve ne yazık ki kimse bunu değiştiremez. Yine de dünyamızda birçok kişiye göre değişmeyen şeyler var. Bugün böyle bir nesneden bahsetmek istiyorum - bir elmas. Elmas, dünyadaki en sert minerallerden biri olarak kabul edilir. Ama hala…

Elmasların yanabileceğini biliyor muydunuz? Bu büyüleyici fenomen, bu mineralle yapılan deneyler sonucunda keşfedildi. Yapılan deneyler sonucunda, yüksek sıcaklıklarda (850-1000 derece C) çok sert bir mineralin yapısını değiştirdiği ve başka hiçbir madde bırakmadan en saf karbondioksite dönüştüğü ortaya çıktı. Bu, ilk kez 1694'te, İtalya'dan bilim adamlarının K.A. Tarjoni ve J. Averani birkaç küçük elması tek bir büyük elmasta birleştirmeye çalıştı. Hangi yanma sıcaklığı elmas yanıkları saf oksijen akışında biraz daha az: 720-800 derece C. Ayrıca mineral güzel ve mavi bir alevle yanar.

Yine ilginç olan, bence elmastan sıradan grafit üretmenin mümkün olmasıdır. Bunu yapmak için, taşı oksijen yokluğunda 2000 derece C sıcaklığa ısıtmanız yeterlidir.

Tüm bu gerçekler, bilim adamları tarafından pratikte defalarca kanıtlanmış ve ardından bilimsel olarak kanıtlanmıştır.

Peki kadınlar bunu ne hatırlıyor? elmas yanıkları, parmağınızdaki bir elmas yüksek sıcaklıktan sıradan grafite dönüşebilir. Bunu hatırla ve dikkatli ol, heyecanlanma.

Yanan elmaslar. Video.

Sitemizin ilginç sayfaları:

Kötü hava. İlginç gerçekler yağmur hakkında

Yeraltı teknesi. Gizli gelişmeler

Bogomolov hızlandırıcı. Tek bir ülkeyi tamamen yok etmek mümkün mü?

Elmas oldukça nadir ve pahalı bir taştır. Dünyanın derinliklerinde doğar ve kimberlit borusu şeklinde yüzeye çıkar. Bu mineral uzun zaman önce keşfedildi, ancak bilim adamları bu taşın özelliklerini ancak on altıncı yüzyılda incelemeye başladılar. Sayısız deneyden sonra fizikçiler elmasın yapısı ve özellikleri hakkında bir cevap verdiler.

Ancak bu mineralin incelenmesi bu güne kadar devam ediyor. Şu anda sorunun kesin bir cevabı yok - bir elmas eritilirse ne olur? Mineralin yapı yapısının ve özelliklerinin keşfi, onu sadece takı ama aynı zamanda çeşitli endüstrilerde.

Elmasın yapısı ve özellikleri

Yapısına göre elmas, özelliklerini belirleyen çok güçlü bir bağa sahip karbon atomlarından oluşan kristal bir kafestir.

• Bir elmasın sertliği. Şu anda bilinen tüm minerallerin en zorudur. Yapısı gereği diğer mineraller veya cisimler ile yüzeyini tahrip etmesi veya zarar vermesi mümkün değildir.
• Alkaliler ve asitler şeklinde agresif kimyasal ortama elmas reaksiyonunun olmaması.
• Mineralin kırılganlığı.

Mineralin kristal kafes yapısının özelliği, onu kırılgan hale getirir. Taşa güçlü bir darbe ile küçük parçalara ayrılır. Bu özellik kuyumcular tarafından elmasları keserken kullanılır.

Elmasın temel özellikleri daha iyi anlaşılırsa, eritilmeye çalışılırsa mineral ne gibi özelliklere sahip olur? "Elmas nasıl eritilir" konulu deneysel deneyler şu anda fizikçiler tarafından yapıldı ve yapılıyor.

Elmas nasıl eritilir

Fizikçiler, deney sonucunda sıvı elmas damlaları elde etmeyi başardılar, ancak erime noktasını ölçemediler ve bu durumda mineralin yeni özelliklerini düzeltemediler. Elmas, havada olağan şekilde 1000 santigrat dereceye kadar ısıtıldığında yanar ve vakumda 2000 derece sıcaklıkta grafite dönüşür.

Bilim adamları, deney sırasında, doğal bir elmas üzerinde karatının onda biri yüksek sıcaklıkta, 3500 santigrat derece ve yüksek basınç lazer darbeleri kullanarak şok dalgası (basınç 11 milyon atmosfere ulaştı).

Sıcaklık ve basınçta kademeli bir düşüşle, oluşan sıvının yüzeyinde batmayan buz parçaları şeklinde oluşumlar ortaya çıktı. Sabit bir sıcaklıkta ve azaltılmış basınçta bu katı oluşumların sayısı gittikçe arttı.

Deneysel koşulların karmaşıklığından dolayı, erimiş haldeki elmasın özelliklerini incelemek mümkün değildi. Bununla birlikte, benzer belirtiler Neptün ve Uranüs'te kaydedilmiştir. Bu gezegenlerin bağırsaklarında erimiş elmas denizleri olma ihtimali var.

Lav bir elması eritir mi?

Lavın sıcaklığı 500 ila 1200 derece arasında değişmektedir. Elmasın erime sıcaklığı 3500 dereceden başlar (bu durumda 11 GPa'dan daha yüksek bir basınç gereklidir). Yani hayır, lav bir elması eritemez. Ancak onu yakabiliyor, tk. Atmosfer basıncında, elmas 1000 derecelik bir sıcaklıkta yanar.

İlginç gerçek. 2013 yılında, Kamçatka'daki aktif volkanların lavlarında elmas yerleştiriciler keşfedildi. Yanmaları gerekiyorsa bu nasıl mümkün olabilir? Bir dizi çalışmadan sonra, bilim adamları bunların yeni özelliklere sahip yeni oluşturulmuş elmaslar olduğu sonucuna vardılar. Hatta onlara ayrı bir isim bile verildi - Tolbachinsky. Rapora göre: "Yıldırım elektrik deşarjlarının etkisi altında şok kristalleşmesinin bir sonucu olarak volkanik gazlarda elmaslar oluştu."

Bilim adamları, elmasın erime sırasında hangi maddeye geçtiği konusunda hala tartışıyorlar. Mineralin keşfedildiği 16. yüzyıldan beri aktif olarak incelenmektedir. Ancak, birçok gizem henüz çözülmedi. 500 yılı aşkın bir süredir bilim adamlarının bu gizemi çözme arayışında birçok deney yapılmıştır. Ancak taşın özelliklerinin çoğu hala keşfedilmemiş durumda. Her keşif uzun yıllar alır. Yazımızda, arkasında birçok ilginç şeyin gizlendiği perdelerden birini sizin için biraz açacağız.

Temel özellikler hakkında

Bir elmasın eridiği sıcaklık, kuyumculuk endüstrisinde mi yoksa endüstride mi kullanılabileceğini belirler. Ancak taşın benzersiz özelliklere sahip olması nedeniyle bu özellik henüz tam olarak incelenmemiştir. Onu dünyaca bilinen herhangi bir şeyle karşılaştırmak zor.

Mineralin bu tür olağandışı özelliklerinin açıklamalarından biri, dünya dışı kökenidir. Elmasın uzaydan gezegene meteorlarla birlikte geldiği ve dünyanın bağırsaklarına yerleştiğine dair bir teori var. Diğer bilim adamları, taşın garip davranışını kristal kafesinin yapısıyla açıklıyor.

İçindeki karbon atomları, elmasın zaten bilinen özelliklerini belirleyen ultra güçlü bir bağa sahiptir:

• anormal sertlik;
• agresif kimyasal ortama (alkaliler ve asitler) karşı direnç;
• kırılganlık

Elmasın paradoksu, bir yandan gezegendeki en dayanıklı mineral olmasıdır. Ancak öte yandan çok kırılgandır ve güçlü bir darbe ile kolayca zarar görebilir. Kuyumcular kesim yaparken son özelliği kullanırlar.

Deneyler sırasında incelenen ilginç özellikler

Elmas en şaşırtıcı taştır. Doğası ve özellikleri, gezegendeki en zeki insanları en zor görevleri çözmeye zorlar. Güzelliği milyonları memnun ediyor. En iyi dielektrik ve yalıtkanlardan biridir. Sadece karbon atomları içerir.

Karbonun kendisinin son derece yanıcı bir madde olması ilginçtir. Doğada daha çok grafit şeklinde bulunur. Bu, bilim adamlarını bir maddeyi diğerine dönüştürme fikrine sevk etti. Eritme işlemi sırasında elmasın grafite dönüşüp dönüşmeyeceği ve tersinin olup olmayacağı ile ilgilendiler. Sonuçlar karıştırıldı.

Kristali 2000 dereceye kadar ısıtarak ve oksijenin erişimini engelleyerek elmastan grafit oluşturmanın mümkün olduğu ortaya çıktı. Ancak tohum yapmadan ters reaksiyonu gerçekleştirmek mümkün değildi. Bunu makalede okuyabilirsiniz Taş vakumda ısıtılmazsa, basitçe karbona dönüşür.

Bir halden diğerine geçiş

Eritme fırınındaki sıcaklık ve ortam ile elmasın hangi duruma geçeceğini tahmin etmek mümkündür. Şişede oksijen varsa, taş 850-1000 santigrat derece sıcaklıkta tamamen yanacaktır. Reaksiyon sırasında soluk mavi bir alev çıkacaktır. Deneyin sonunda, CO2 - oksijen ve karbon - kapsülde kalacaktır.

Bunu 1694'te İtalyan bilim adamları Targioni ve Averani tarafından kanıtlamak mümkün oldu. İki küçük elması bir araya getirmeye çalıştılar ama sadece taşları yaktılar.

Deneyleri başarısız oldu çünkü elmasların pürüzsüz bir şekilde erimesini sağlamak inanılmaz derecede zor: içindeki basıncı düzenleme yeteneğine sahip, oksijensiz bir kapsüle ihtiyaç var.

2000-3000 dereceye kadar ısıtılan elmasların geçtiği madde ortama göre değişir. Oksijeni bloke edip 1800-2000 derecelik bir sıcaklık oluşturursanız grafit elde edebilirsiniz. Aynı koşullarda ısı seviyesini 3700-4000 dereceye yükselterek erimiş karbon elde edebilirsiniz. Ancak laboratuvar cihazlarından bu tür kapasitelere ulaşmak son derece zordur.

Deneyin seyri ve sonuçları

Bir elmasın hangi sıcaklıkta eridiğini belirlemek için 2010 yılında büyük bir deney yapıldı. 1/10 karatlık bir taş, nanosaniye dalga darbelerinin oluşturulduğu özel bir kapsül içine yerleştirildi. Fırın 10 milyon atmosfer basınca ve 40.000 Kelvin (39.726.85 Santigrat) sıcaklığa ulaştı ve ardından kristal sıvı hale geçti.

Deney burada bitmedi. Bilim adamları sıcaklığı ve basıncı artırmaya devam ettiler. Isı 50.000 Kelvin'e (49.726,85 Santigrat) ulaştığında, elmas sertleşmeye başladı. Üstelik bunu tam anlamıyla parçalar halinde yaptı - erimiş kütlenin yüzeyinde oluşan katı kristaller.

Tasarım bir buzdağına benziyordu. Merakla, bilim adamları sıcaklığı yükseltmeye devam ederken erimiş kütle kaynamadı veya değişmedi. Ancak dereceler düştükçe ve basınç aynı kaldıkça, kristaller büyüdü ve birleştiler.

Olaylar ve bilimsel gerçekler

Bilim adamlarının ilgilendiği sadece elmasın erimesi değil. Taşın karbondioksite dönüşümü ile ilgili deneylerden biri sırasında ilginç bir keşif gerçekleşti. Kristal, güçlü ultraviyole ışınlarına maruz kaldığında, mineralde bir boşluk oluştu.

Ultraviyole ışınlarının elmasa zarar verdiğini öğrenmek mümkün oldu. Ancak elmas takı sahipleri için bu endişe yaratmamalıdır. Güneş ışınlarının mücevherlerinize zarar vermesi on binlerce yıl alacaktır.

Bilim adamları, elmasın birçok gizemini çözebilmiş değiller. Örneğin kuyumculuk atölyelerinde taş kolayca ısıtılabilir, işlenebilir ve lehimlenebilir. Doğru, eğer elmasta çatlaklar varsa, küçük parçalara ayrılacaktır.

Lav ve karbon kristalleri

Elmas yataklarının volkanik kayanın yüzeye çıktığı yer olan kimberlit borularında bulunması nedeniyle, haklı endişeler var. Lav bir elması eritebilir mi? Cevap kesin - hayır.

Gerçek şu ki, elmasın erime noktası 3500 derecenin üzerindedir. Evet ve basınç ciddi olmalı, 11 hPa'dan fazla. Lav ısısı sadece 500-1200 derecedir. Basit bir karşılaştırma yaparak, lav akıntılarının bir minerali ancak 1000 dereceye ulaşırsa yakabileceği sonucuna varıyoruz.

"Elmas" kelimesi Yunancadan gelmektedir. Rusçaya "" olarak çevrilmiştir. Nitekim bu taşa zarar vermek için insanüstü çaba sarf etmeniz gerekiyor. Bildiğimiz tüm mineralleri keser ve çizerken kendisi zarar görmez. Asit ona zarar vermez. Bir keresinde meraktan demirhanede bir deney yapıldı: örsün üzerine bir elmas yerleştirildi ve bir çekiçle vuruldu. Demir neredeyse ikiye bölündü, ancak taş bozulmadan kaldı.

Elmas güzel bir mavimsi renkle yanar.

Tüm katılar arasında, elmas en yüksek termal iletkenliğe sahiptir. Metale karşı bile sürtünmeye karşı dayanıklıdır. En düşük sıkıştırma oranına sahip en elastik mineraldir. Bir elmasın ilginç bir özelliği, yapay ışınların etkisi altında bile parıldamasıdır. Gökkuşağının tüm renkleriyle parlıyor ve renkleri ilginç bir şekilde kırıyor. Bu taş güneş rengine doymuş gibi görünüyor ve sonra onu yayar. Bildiğiniz gibi, doğal bir elmas çirkindir, kesimi ona gerçek güzelliği verir. Kesme pırlantadan yapılan taşa pırlanta denir.

Deneylerin tarihi

17. yüzyıl İngiltere'sinde Boyle, bir mercek aracılığıyla üzerine bir güneş ışını parlatarak bir elması yakmayı başardı. Bununla birlikte, Fransa'da, elmasları bir eritme kabında kalsine etme deneyi herhangi bir sonuç vermedi. Deneyi yapan Fransız kuyumcu, taşların üzerinde yalnızca ince bir koyu renkli plak tabakası buldu. 17. yüzyılın sonunda, İtalyan bilim adamları Averani ve Targioni, iki elması birbirine kaynaştırmaya çalışırken, bir elmasın yandığı sıcaklığı - 720 ila 1000 ° C arasında belirlemeyi başardılar.

Kristal kafesin güçlü yapısı nedeniyle elmas erimez. Madeni eritmeye yönelik tüm girişimler onu yakmakla sonuçlandı.

Büyük Fransız fizikçi Antoine Lavoisier daha da ileri giderek elmasları camdan yapılmış hava geçirmez bir kaba yerleştirmeye ve içini oksijenle doldurmaya karar verdi. Büyük bir mercek yardımıyla taşları ısıttı ve tamamen yandılar. Hava ortamının bileşimini inceledikten sonra, oksijene ek olarak oksijen ve karbonun bir kombinasyonu olan karbondioksit içerdiğini buldular. Böylece cevap alındı: elmaslar yanar, ancak yalnızca oksijen mevcut olduğunda, yani. açık havada. Elmas yanarak karbondioksite dönüşür. Bu nedenle, kömürün aksine, elmasın yanmasından sonra kül bile kalmaz. Bilim adamlarının deneyleri, elmasın başka bir özelliğini doğruladı: oksijen yokluğunda elmas yanmaz, ancak moleküler yapısı değişir. 2000 °C sıcaklıkta sadece 15-30 dakikada grafit elde edilebilmektedir.

elmas - mücevher, ancak özellikleri fizik tarafından yalnızca 16. yüzyılda takdir edildi. Ve bu, taşın birkaç yüzyıl önce bulunmasına rağmen. Tabii ki, mineralin tam önemini takdir etmek için birçok deney yapıldı. Taşın sertliği, elmasın erime noktası ve diğer fiziksel özellikleri hakkında bilgi verdiler. Ancak o zamandan beri taş sadece güzel bir aksesuar olarak değil, aynı zamanda endüstriyel amaçlar için de kullanılıyor.

Değerlendirme özel laboratuvarlarda gerçekleştirildi. Ve sonuç olarak, açıktı kimyasal bileşim elmas, kristal kafesinin yapısı ve ayrıca birkaç fenomen keşfetti.

eriyen elmas

Erime noktası ile ilgili deneyler

Bilindiği gibi, bir maddenin kristal kafesi, karbon atomları arasında kovalent bağlar bulunan bir tetrahedron şeklindedir. Bu yapının, elmasın eritilmesiyle ilgili birçok keşfin nedeni olması muhtemeldir.

Mineral ansiklopedileri, elmasın 3700-4000 santigrat derece erimesine ilişkin göstergeler verir. Ancak bu, genel kabul görmüş kalıplara uygun olmadıkları için tamamen doğru bilgi değildir. Eritme sırasında özellikle aşağıdaki etkiler bulunmuştur:

• kullanma yüksek sıcaklıklar(oksijensiz 2000 santigrat derece), elmas grafite dönüştürülebilir. Aynı zamanda, bu maddenin artan sıcaklıkla daha fazla davranışı mantıksal açıklamaya meydan okuyor. İşte süreç ters tarafüretmek imkansız. Aşırı durumlarda, kristal kafesi doğal elmaslardan farklı olacak sentetik bir taş elde edebilirsiniz.
• Taş 850-1000 santigrat dereceye kadar ısıtılırsa karbondioksite dönüşür, yani iz bırakmadan kaybolur. Böyle bir deney, 1694 yılında İtalya'dan araştırmacılar Targioni ve Averani tarafından taşları eritmeye ve tek bir elmasta birleştirmeye çalışarak gerçekleştirildi.
• 2010 yılında Kaliforniya'da da bir araştırma yapıldı ve burada bir grup fizikçi, taşın sıcaklığı kademeli olarak artırılırsa elmas eritmenin imkansız olduğu sonucuna vardı. Erime indeksini bulmak için sıcaklığa ek olarak elması basınçla etkilemek gerekir ve bu da ölçümü zorlaştırır. Elması gerçekten sıvı hale dönüştürmek için bilim adamlarının çok çaba sarf etmesi gerekiyordu. Bunu yapmak için, birkaç nanosaniye boyunca taşa etki eden lazer darbeleri kullandılar. Aynı zamanda sıvı haldeki taş, deniz seviyesindeki atmosferik basınçtan 40 milyon kat daha yüksek bir basınçta elde edildi. Ayrıca, basınç 11 milyon atmosfere düşerse ve mineralin yüzeyindeki sıcaklık 50 bin Kelvin ise, o zaman taş üzerinde sert parçalar oluşmuştur. Sıvının geri kalanına batmadılar ve görünüşte buz parçalarına benziyorlardı. Basınç göstergesinin daha da düşmesiyle, parçalar birikerek yüzen "buzdağları" oluşturdu. Bilim adamları, Neptün ve Uranüs gezegenlerinin bileşiminde karbonun böyle davrandığını, bu gök cisimlerinin yüzeyinde sıvı elmaslı okyanusların da olduğunu karşılaştırdılar. Ancak bu varsayımı kanıtlamak için şu anda hızlı bir şekilde uygulanamayan gezegenlere uydular göndermek gerekiyor.
• Taşa ultraviyole aralığında kısa ışık darbeleriyle etki ederseniz, mineralde küçük çöküntüler görünecektir. Böylece deney, taşın güçlü ultraviyole etkisi altında kaybolduğunu, yani elmasın karbondioksite dönüştüğünü doğrular. Bu nedenle elmas esaslı ultraviyole lazerler hızla bozulur ve kullanılamaz hale gelir. Ancak mücevherin üzerindeki elmasın zamanla kaybolacağı konusunda endişelenmeyin: mineralin bir mikrogramını çıkarmak için elması yaklaşık 10 milyar yıl boyunca ultraviyole ışık altında tutmalısınız.

Bu nedenle, erime indeksi bir elmasın ilginç bir özelliğidir. Hala çalışma konusudur. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, bilim adamları bu özelliği test etmenin yeni yollarını buluyorlar. Buna dayanarak, taşın kökeni hakkında sonuçlar çıkarabilir, elması kullanmanın yeni yollarını keşfedebilirsiniz.