Температура плавлення алмазу: точне значення параметра

Доброго часу доби, дорогі друзі. Алмаз неймовірно стійкий до різного роду впливам з боку навколишнього світу. Але навіть при цьому все одно існує температура плавлення алмазу, якої можна досягти тільки за умови дотримання певних чинників.

Насправді виміряти температуру плавлення алмазів не так-то просто. Вся справа в тому, що при цьому впливає і високий тиск. Інакше є ризик перетворення каменя назад в графіт.

Експерименти з температурою плавлення алмазів

У цій історії відзначилася національна Ливерморская лабораторія ім. Лоуренса. Адже вчені каліфорнійського університету провели незвичайний експеримент, в результаті якого з’ясувалося, що алмаз плавиться при температурі 3700-4000 градусів за Цельсієм і при тиску в 11 ГПа. Досвід був проведений ще в 2010 році.

алмаз

На відміну від багатьох звичайних твердих речовин, алмаз неможливо перетворити в рідину шляхом звичайного підвищення температури навколишнього повітря.

Такими спостереженнями в ході експерименту поділився Еггарт Джон, один з керівників процесу. Також він розповів, що для такого стану алмаз необхідно додатково тримати під дуже великим тиском. Як ви здогадуєтеся, виміряти температуру алмаза при цьому дуже нелегко.

А без тиску не обійтися: на повітрі горіння алмаза здійснюється при температурі, близькій до 1000 градусів за Цельсієм, а в вакуумі при 2000 градусів він перетворюється в графіт (при цьому в зворотну сторону процес повернути неможливо, в кращому випадку вийде синтетичний алмаз, який поступається своїм побратимам). Проміжного стану в обох випадках немає.

Причому досвід по дослідженню мінералу провели ще в кінці 17 століття італійські вчені, які вирішили будь-що-будь сплавити кілька примірників в єдине ціле. В результаті вдалося з’ясувати тільки температуру плавлення каменю.

розсип алмазів

Також свого часу вдалося з’ясувати, що ультрафіолетовими променями плавлення також не добитися. Адже при цьому мінерал просто починає перетворюватися в вуглекислий газ. З цієї причини не вийшло створити ультрафіолетові лазери з використанням каменю – вони просто приходять в непридатність. Але для звичайних алмазів все не так страшно. Адже для повного зникнення одного мікрограма мінералу будуть потрібні довгих 10 мільярдів років.

Хід головного експерименту

А ось і хід самого експерименту, проведеного в 2010:

  1. Вчені взяли алмаз зовсім невеликого розміру (1/10 карата).
  2. За допомогою наносекундних імпульсів лазера були утворені ударні хвилі, що створює величезний тиск.
  3. При досягненні тиску, в 40 разів перевершує атмосферного на рівні моря, алмаз досяг рідкого стану.

Але на цьому все не скінчилося. Вчені почали зменшувати тиск і знижувати температуру. В результаті з’ясувалося, що алмаз починає повертатися в тверду форму (правда шматочками) при тиску в 11 мільйонів атмосфер і 50000 кельвінів. При цьому ці шматочки плавали в останньому «бульйоні» подібно крижина в морі. Вчені вирішили і далі знижувати тиск, але при цьому не міняти температуру. І алмаз почав вести себе як звичайна вода – в ньому стало з’являтися ще більше «айсбергів», самі освіти стали більше.

незвичайні гіпотези

На підставі подібних дослідів були зроблені висновки про можливість існування подібних умов на Урані і Нептуні. Вся справа в тому, що обидві цих планети складаються з вуглецю на значні 10%.

Є версія, що океани розплавленого алмазу могли б бути основою для незвичайного магнітного поля для Нептуна і Урану, адже їх полюса рознесені (!). Тобто полюс магнітний не збігається з полюсом географічним.

Але поки гіпотези залишаються всього лише гіпотезами. Адже відсилати супутники до обох планет або намагатися моделювати їх атмосфери на Землі – заняття важкі і дорогі. Але одного разу ми достеменно дізнаємося, що ж насправді відбувається там.

До речі, якщо вас зацікавила тема космосу і цих незвичайних планет, то ми пропонуємо вам подивитися навчальний ролик про них.

Таємниці всесвіту дорогоцінних каменів розкриті ще не повністю. Заходьте частіше і дізнаєтеся чимало нового про цих дивовижних мінералах.

Ссылка на основную публикацию