АдукацыяНавука

Тэмпература плаўлення алмаза, фізічныя ўласцівасці і структура мінерала

Якая тэмпература плаўлення і кіпення алмаза? Ці існуе мінерал ў расплаўленым выглядзе ў натуральным асяроддзі? Пошукам адказу на гэтыя і іншыя пытанні зоймемся ў прадстаўленым матэрыяле.

Як сфармаваліся алмазы ў нетрах Зямлі?

Паводле меркавання навукоўцаў, алмазы маглі з'явіцца пры адукацыі ядра планеты ў выніку ўздзеяння на расплаўленую магму вялізнага ціску. Да павярхоўным участках зямной кары каштоўныя камяні прасунуліся дзякуючы працэсам газаўтварэння ў глыбінных пародах. У выніку ўтварыліся так званыя алмазныя трубкі, што ўяўляюць сабой пустэчы ў камяністай глебе з буйнымі пакладамі мінерала.

ўласцівасці матэрыялу

Перш чым высветліць, якая тэмпература плаўлення алмаза, давайце разгледзім ўласцівасці мінерала:

  1. Алмазы валодаюць найвышэйшым паказчыкам цвёрдасці сярод усіх існуючых выкапняў. Па гэтай прычыне ні адзін матэрыял не здольны разбурыць структуру алмаза альбо падрапаць якое-небудзь яго паверхню. Сам жа ён можа пашкодзіць любы фізічны аб'ект.
  2. Алмаз ўяўляе сабой высокаэфектыўны ізалятар. Ён устойлівы да ўздзеяння кіслот і іншых агрэсіўных хімічных асяроддзяў.
  3. Алмаз валодае самай высокай цеплаправоднасцю сярод усіх цвёрдых выкапняў. Каштоўны камень можна колькі заўгодна ўтрымліваць заціснутым у далоні. Пры гэтым яго тэмпература застанецца нязменнай.
  4. Алмаз мае ўнікальную люмінесцэнцыю. Светлавыя прамяні любога паходжання пры праходжанні праз мінерал прымушаюць яго ярка свяціцца і пералівацца ўсімі колерамі вясёлкі.

структура

Па сутнасці, алмаз складаецца з атамаў вугляроду. Аднак кожны з іх размяшчаецца ў цэнтральнай частцы тэтраэдра - мнагагранніка, што сфармаваны з чатырох плоскасцяў трыкутніка. Такім чынам забяспечваецца надзвычай трывалая сувязь атамаў. Гэтым і тлумачыцца высокая цвёрдасць, а таксама вялікая тэмпература плаўлення алмаза.

Умовы плаўлення алмазаў

У 2010 годзе ў ходзе доследаў фізікі лабараторыі Каліфарнійскага універсітэта, размешчанага ў Берклі, вызначылі ўзровень тэмпературнага ўздзеяння на алмаз, які прыводзіць да яго плаўлення. Навукоўцы ўсталявалі, што пераўтварыць матэрыял у вадкую форму ў звычайных умовах немагчыма, незалежна ад узроўню награвання. Дасягнуць названай мэты можна толькі пры ўздзеянні на алмаз не толькі тэмпературай, але і найвышэйшым ціскам. Павышаць ціск неабходна, каб мінерал ці не ператвараўся ў графіт. Такім чынам, пераход алмаза ў вадкую форму з'яўляецца вельмі цяжкім працэсам.

Якая тэмпература плаўлення і тэмпература кіпення алмаза?

Паводле дадзеных, атрыманых у ходзе даследавання уласцівасцяў матэрыялу, яго плаўленне ў паветранай прасторы пад высокім ціскам адбываецца пры награванні да 850-1000 аб С. Да кіпення алмаз можна давесці, уздзейнічаючы на яго тэмпературай ад 1800 да 2000 аб С у вакууме. У абодвух выпадках пры астыванні мінерал пераўтворыцца ў графіт.

Усталёўваючы, якая тэмпература плаўлення алмаза, навукоўцы праводзілі досведы з выкарыстаннем невялікай прыроднага мінерала, маса якога складала 1/10 долі карата. Закіпання паверхняў матэрыялу адбывалася пад уздзеяннем ударнай хвалі, стваранай дзякуючы кароткачасовым лазерным імпульсам.

Ўсталяваць, якому паказчыку раўняецца тэмпература плаўлення алмаза (у градусах), даследчыкам удалося толькі пры стварэнні ціску, якое ў 40 млн разоў перавышала нармальнае ціск атмасферы на ўзроўні мора. Пры паніжэнні ціску да 11 млн атмасфер на паверхні кіпячага мінерала сталі ўтварацца цвёрдыя часціцы, якія не тонуць, а плаваюць падобна лёдзе ў вадзе.

Дзе сустракаюцца алмазы ў зямной кары?

Гэтыя мінералы надзвычай рэдкія. Зрэшты, прамысловыя радовішча сёння распрацоўваюцца практычна на ўсіх кантынентах зямнога шара. Выключэннем з'яўляецца толькі Антарктыда.

Да сярэдзіны 19 стагоддзя лічылася, што мінералы фармуюцца ў рачных адкладах. Пазней былі адкрыты першыя алмазаноснай паражніны ў камяністай горнай глебе на глыбіні ў некалькі сотняў метраў.

Паводле дадзеных навукоўцаў, узрост некаторых алмазаў складае ад 100 млн да 2,5 млрд гадоў. Даследчыкам удалося здабыць больш "старыя" мінералы незямнога паходжання. Апошнія занесены на планету разам з метэарытамі, якія ўтварыліся ў касмічнай прасторы яшчэ да фарміравання Сонечнай сістэмы.

Ці існуюць алмазы ў расплаўленым выглядзе ў натуральных умовах?

Тэмпература плаўлення алмаза настолькі высокая, што на Зямлі мінерал больш не можа існаваць у кіпячым выглядзе. Аднак як ідуць справы з касмічнымі аб'ектамі? Паводле меркавання навукоўцаў, тэмпература плаўлення алмаза па гэты дзень падтрымліваецца ў нетрах такіх планет, як Няптун і Ўран. Характэрна, што апошнія на 10% сфарміраваны з вугляроду, які з'яўляецца структурнай асновай гэтага мінерала.

Як сцвярджаюць многія вучоныя, на вышэйзгаданых планетах маюцца цэлыя акіяны алмазаў у вадкай, кіпячай форме. Такая гіпотэза тлумачыць, чаму магнітнае поле гэтых нябесных тэл паводзіць сябе настолькі дзіўна. Бо Няптун і Ўран з'яўляюцца адзінымі планетамі ў Сонечнай сістэме, у якіх геаграфічныя полюса не маюць выразнага палажэнні і літаральна разнесеныя ў прасторы. Для пацверджання цікавай гіпотэзы застаецца толькі змадэляваць аналагічныя ўмовы на Зямлі эксперыментальным шляхам. Аднак такое рашэнне на дадзены момант застаецца надзвычай дарагім і працаёмкім. Таму пакуль няма магчымасці вызначыць напэўна, ці сапраўды на бліжэйшых планетах маюцца цэлыя акіяны алмазаў у расплаўленым выглядзе.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.birmiss.com. Theme powered by WordPress.