Articles

Est-il possible de faire fondre des diamants dans un liquide?

Le carbone liquide existe effectivement, mais peut-être étonnamment, on en sait relativement peu à ce sujet. Il n’existe qu’au-dessus d’environ44000 \\mathrm{K} and et1100 \\mathrm{atm},, qui ne sont pas des conditions triviales à maintenir et à sonder. Cependant, il existe certainement de nombreuses études théoriques sur les propriétés du carbone liquide. Vous pouvez trouver un diagramme de phase pour le carbone ici, bien qu’il ne s’agisse probablement que d’un guide approximatif. Les propriétés de liaison spécifiques des atomes de carbone dans la phase liquide semblent encore incertaines dans une certaine mesure car le carbone est très polyvalent et peut créer des structures très différentes (facilement visibles en comparant ses deux phases les plus courantes, le graphite et le diamant). Cette source suggère que la liaison dans le liquide varie de manière continue entre les chaînes acétyléniques linéaires, les structures de type graphite et de type diamant, en fonction des conditions exactes.

Edit: Maintenant, je me rends compte que l’obtention de carbone liquide et la fusion de diamants sont deux choses légèrement différentes. Le carbone liquide est trivial à obtenir par rapport à la fusion d’un diamant. Comme vous le mentionnez, le chauffage du diamant à des pressions relativement basses le transformera en graphite avant qu’il ne puisse fondre. La seule façon d’inhiber cela serait d’exploiter la légère différence de densité entre le graphite et le diamant; comme le diamant est plus dense, l’augmentation de la pression le stabilisera légèrement, diminuant la tendance du diamant à revenir au graphite.

Vous aurez besoin de beaucoup de pression cependant! Rigoureusement parlant, selon le diagramme de phase ci-dessus, pour obtenir du carbone liquide directement à partir de la fusion d’un diamant, il faudrait une pression d’au moins $10 \\mathrm{GPa}$, soit environ110^5 \\mathrm{atm}$. Pour mettre cela en perspective, c’est environ11/30 of de la pression au centre de la Terre. Étonnamment, nous pouvons réellement atteindre de telles pressions absurdes dans le laboratoire en comprimant deux diamants l’un contre l’autre. Cependant, si les conditions requises pour faire fondre le diamant (et le maintenir sous forme fondue) sont atteintes, cela compromettrait probablement l’intégrité de l’instrument et provoquerait une défaillance catastrophique (éventuellement explosive), donc je ne pense pas que quiconque fondra délibérément des diamants de sitôt! D’autres techniques pourraient être utilisées (confinement inertiel au laser, pistolets à gaz léger, etc.), mais je crois que la plupart ne produiraient que transitoirement du diamant liquide.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *