Шта је дијамант?
Дијамант је минерал, кубни алотропни облик угљеника. У нормалним условима
Дијамант је полупроводник са широким размаком.Има врло низак коефицијент трења на металу у ваздуху - само 0,1, што је повезано са стварањем танких филмова адсорбованог гаса на површини кристала, који играју улогу својеврсног мазива.
Једно од важних својстава дијаманата јелуминисценција. Под утицајем сунчеве светлости, а посебно катодних, ултраљубичастих и рендгенских зрака, камење почиње да луминесцира - сија у различитим бојама.
Под утицајем катоде и рендгенског зракаСве врсте дијаманата блистају зрачењем, а под утицајем ултраљубичастог - само неколико. Рентгенска луминисценција се у пракси широко користи за вађење камена из стена.
Дијамант у матичној стени
Дијамант је сличан многим безбојним минералима -кварц, топаз, циркон, који се често користе као његове имитације. Разликује се у тврдоћи - најтврђи је од природних материјала (на Мохсовој скали - 10), оптичких својстава, прозирности за рендгенске зраке, сјај у рендгенским зракама, катоди, ултраљубичастим зрацима.
Дијамант је редак, али у исто време прилично распрострањен минерал. Индустријска лежишта позната су на свим континентима осим Антарктика. Познато је неколико врста камених наслага.
Пре неколико хиљада година, дијаманти уу индустријским размерама вађени су из алувијалних наслага. Тек крајем 19. века, када су дијамантно-кимберлитне цеви први пут откривене, постало је јасно да се оне нису формирале у речним седиментима.
Још увек нема података о пореклу и старости дијаманататачне научне податке. Научници се придржавају различитих хипотеза - магматске, плаштне, метеоритске, флуидне, а постоји чак и неколико егзотичних теорија.
Већина се нагиње магматским итеорије плашта, на чињеницу да атоми угљеника под високим притиском (обично 50.000 атмосфера) и на великој (око 200 км) дубини формирају кубну кристалну решетку - сам дијамант. Камење вулканска магма носи на површину током формирања такозваних експлозивних цеви.
Шематски приказ кристалне решетке дијаманта
Изузетна тврдоћа налази своју примену у индустрији: од драгог камена се праве ножеви, бушилице, секачи и слични производи.
Потреба за индустријском применомсиле да прошире производњу вештачких дијаманата. Недавно је проблем решен кластер и јонско-плазма таложењем дијамантских филмова на површине сечења.
Дијамантски прах (и отпад од прераде природних дијаманата и онај вештачки добијен) користи се као абразив за производњу резних и брусних дискова, точкова итд.
Шта је посебно код дијаманата?
Главне карактеристике дијаманта су највишемеђу минералима, тврдоћа (и истовремено кртост), највећа топлотна проводљивост међу свим чврстим материјама 900–2300 В/(м К), висок индекс преламања и дисперзија.
Дијамант је полупроводник са широким размаком.Има веома низак коефицијент трења за метал у ваздуху - само 0,1, што је повезано са формирањем танких филмова адсорбованог гаса на површини кристала, који делују као нека врста мазива. Када се такви филмови не формирају, коефицијент трења се повећава и достиже 0,6–1,0.
Висока тврдоћа резултира изузетнимотпорност дијаманта на абразију. Такође се одликује највишим (у поређењу са другим познатим материјалима) модулом еластичности и најнижим степеном компресије.
Тачка топљења је око 3 700-4000 ° Ц под притиском од ~ 11 ГПа. У ваздуху дијамант сагорева на 850–1000 ° Ц, а у струји чистог кисеоника сагорева слабашним плавим пламеном на 720–800 ° Ц, потпуно претварајући се у угљен-диоксид.
Дијамант може да издржи пет пута већи притисак у Земљином језгру&нбсп;
Крајем јануара 2021. научници су открили да дијамант може да издржи притисак пет пута већи од притиска у Земљином језгру: структура материјала је очувана чак и када је стиснут на 2 билиона паскала.
Истраживања сугеришу да је каменметастабилан при високим притисцима: задржава своју структуру, упркос чињеници да се под таквим условима очекује доминација других, стабилнијих структура. Проучавање хировитих дијаманта под екстремним притиском могло би открити унутрашњи рад егзопланета богатих угљеником.
Планете богате угљеником могу се направити од дијаманата
Можда постоји много планета направљених од дијаманата ван нашег Сунчевог система. Тако кажу научници са Универзитета у Аризони и Универзитета у Чикагу.
Претпоставили су да би егзопланете богате угљеником могле бити састављене од дијаманата и силицијум диоксида. На Земљи се силицијум диоксид налази првенствено у облику песка и кварца.
Звезде и планете настају од гасних облака и космичке прашине. А састав гасова је тај који одређује како ће одређена звезда и планета изгледати.
Планета са малим односом угљеника и кисеоникапопут Земље, састојаће се од силиката (соли и естара) и оксида и садржаће мало дијаманата. Удео дијаманата на Земљи је само 0,001% његовог састава.
За разлику од нашег Сунца, друге звезде могу имати већи однос угљеника и кисеоника. А када се комбинују са водом, у овом окружењу могу да се формирају планете богате угљеником.&нбсп;
Да бисте тестирали ову хипотезу, истражитеГрупа је спровела експеримент симулирајући хемијско порекло ових угљеничних егзопланета користећи високе температуре и притиске. Резултати рада у лабораторији показали су да је при високој температури и притиску силицијум-карбид реаговао са водом и претворио се у дијаманте и силицијум диоксид.
Шта знамо о угљеничним планетама?
Планета угљеника је теоријски тип егзопланета налик Земљи који је предвидео амерички астрофизичар Марк Куецхнер.
Услов за формирање планета овог типаје висок садржај угљеника у протопланетарном диску и низак садржај кисеоника. По хемијским својствима таква планета ће се прилично разликовати од земаљских планета попут Земље, Марса и Венере, које су изграђене углавном на бази силицијума и кисеоника, а у њиховом саставу нема много угљеника.
Очекује се да ће планета иматијезгро које садржи гвожђе, као и друге земаљске планете. Основа површине ће бити претежно силицијум и титанијум карбиди, као и чисти угљеник.
Такође је могуће да постоје подручја која су у потпуности покривенакилометара дијаманата. Атмосфера ће бити састављена од угљоводоника и угљен-диоксида. Живот на планети ове класе потенцијално је могућ ако планета има воду, међутим, облици живота ће се нагло разликовати од копнених због мале количине кисеоника, који неће бити довољан за формирање органских материја копненог типа.
Пулсар ПСР 1257+12 може имати угљеникпланете које су настале након експлозије супернове из угљеничног слоја бивше звезде. Планете овог типа могу се налазити у близини галактичког језгра, где звезде садрже много угљеника.
Пречник и маса угљеничних планета се не разликују од обичних планета које углавном садрже воду и једињења силицијума, па стога још није могуће раздвојити их у случају откривања.
2014. астрономи са Универзитета ЈејлПредвођени Џоном Моријартијем, развили су модел за процену састава егзопланета на основу промена током година у саставу гасовитих дискова у којима се формирају планете.
Према њиховим налазима, у дисковима где је односнивои угљеника и кисеоника прелазе 0,8, планете богате угљеником могу се формирати даље од центра диска. Поред тога, научници верују да се угљеничне планете могу формирати у дисковима где је однос угљеника и кисеоника прилично низак (0,65), али у овом случају такве планете се формирају близу своје звезде.
Сходно томе, планете богате угљеником могу бити много чешће него што се раније мислило.&нбсп;
Уметнички приказ угљеничне планете. Боја планете је тамна и црвенкаста због присуства угљоводоника.
Опширније
Побачај и наука: шта ће бити са децом која ће се родити
Радари су пронашли последњу тврђаву Тлингит на Аљасци. Тражили су га више од 100 година
Трећина оних који су се опоравили од ЦОВИД-19 враћа се у болницу. Сваки осми - умире