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Ist es möglich, Diamanten in eine Flüssigkeit zu schmelzen?

Flüssiger Kohlenstoff existiert zwar, aber überraschenderweise ist relativ wenig darüber bekannt. Es existiert nur oberhalb von etwa $ 4000 \ \ mathrm {K} $ und $ 100 \ \ mathrm {atm} $, was keine trivialen Bedingungen sind, die aufrechterhalten und untersucht werden müssen. Es gibt jedoch sicherlich viele theoretische Studien zu den Eigenschaften von flüssigem Kohlenstoff. Ein Phasendiagramm für Kohlenstoff finden Sie hier, obwohl es wahrscheinlich nur eine grobe Anleitung ist. Die spezifischen Bindungseigenschaften von Kohlenstoffatomen in der flüssigen Phase scheinen bis zu einem gewissen Grad noch ungewiss zu sein, da Kohlenstoff sehr vielseitig ist und sehr unterschiedliche Strukturen erzeugen kann (leicht zu sehen, wenn man seine beiden häufigsten Phasen, Graphit und Diamant, vergleicht). Diese Quelle legt nahe, dass die Bindung in der Flüssigkeit kontinuierlich zwischen linearen Acetylenketten, graphitartigen und diamantartigen Strukturen variiert, abhängig von den genauen Bedingungen.

Edit: Jetzt ist mir klar, dass das Erhalten von flüssigem Kohlenstoff und das Schmelzen von Diamanten zwei leicht unterschiedliche Dinge sind. Flüssiger Kohlenstoff ist im Vergleich zum Schmelzen eines Diamanten trivial zu erhalten. Wie Sie bereits erwähnt haben, führt das Erhitzen von Diamant bei relativ niedrigen Drücken dazu, dass er sich in Graphit umwandelt, bevor er schmelzen kann. Die einzige Möglichkeit, dies zu verhindern, besteht darin, den geringen Dichteunterschied zwischen Graphit und Diamant auszunutzen; Da Diamant dichter ist, stabilisiert der erhöhte Druck ihn leicht und verringert die Tendenz, dass Diamant wieder zu Graphit zurückkehrt.

Sie werden jedoch viel Druck brauchen! Streng genommen würde gemäß dem obigen Phasendiagramm, um flüssigen Kohlenstoff direkt aus dem Schmelzen eines Diamanten zu erhalten, ein Druck von mindestens $ 10 \ \ mathrm {GPa} $ erforderlich sein, was etwa $ 10 ^ 5 \ \ mathrm {atm} $ entspricht. Um das ins rechte Licht zu rücken, ist es ungefähr $ 1/30 $ des Drucks im Mittelpunkt der Erde. Erstaunlicherweise können wir tatsächlich solche absurden Drücke im Labor erreichen, indem wir zwei Diamanten gegeneinander komprimieren. Wenn jedoch die erforderlichen Bedingungen für das Schmelzen von Diamanten (und das Erhalten in geschmolzener Form) erreicht sind, würde dies wahrscheinlich die Integrität des Instruments beeinträchtigen und zu einem katastrophalen (möglicherweise explosiven) Versagen führen, so dass ich nicht glaube, dass irgendjemand absichtlich Diamanten schmelzen wird in absehbarer Zeit! Andere Techniken könnten verwendet werden (Laser-Trägheitsbeschränkung, Lichtgaspistolen usw.), aber ich glaube, die meisten würden nur vorübergehend flüssigen Diamanten produzieren.

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