Diamantul și grafitul sunt cu adevărat derivați ai aceleiași substanțe. Fără a fi un specialist, fără a cunoaște răspunsul în prealabil, este chiar dificil să ne imaginăm că substanțele au o origine comună.
Dar, de fapt, totul este adevărat: fragil, ușor de exfoliant, descompunându-se sub ușoară presiune în fulgi de argint de grafit și un diamant solid transparent - carbon. De unde a apărut diferența dintre ei, de ce arată diferit, au proprietăți complet diferite? Oamenii de știință au răspuns mult timp la această întrebare.
Diferența dintre diamant și grafit
Ambele substanțe sunt carbon, dar rețeaua lor de cristal este diferită. Atomul de carbon are patru electroni de valență, prin urmare, poate crea până la patru compuși cu alți atomi de acest gen. În timpul formării diamantului apar patru legături cu o rezistență ridicată, dar această opțiune nu este singura posibilă. Graficul se formează atunci când se creează trei legături puternice, iar a patra este slabă. În acest caz, trei puternice formează un strat, iar cele slabe se află între straturi, asigurând lipirea lor slabă. Prin urmare, straturile de grafit se pot descompune ușor, ceea ce a făcut substanța ideală pentru crearea unui plumb creion.
Fapt interesant: când o persoană scrie cu un creion, urmele de pe hârtie rămân din cauza degradării grafitului pe solzi.
Grafitul este opac, deoarece electronii săi liberi absorb lumina, indiferent de frecvența sa. Cu toate acestea, diamantele diferă prin faptul că absorbția luminii este prezentă doar la frecvențele de excitație ale legăturilor dintre atomi. Deoarece o parte din spectrul de frecvență de acest gen nu este deloc vizibil pentru ochiul uman, diamantele arată transparent. Fixarea strânsă a atomilor îl face cel mai puternic material, asigură proprietăți dielectrice, formând un izolator natural. În schimb, grafitul este un conductor. Cu toate acestea, indicatorii de conductivitate sunt mici.
Ce poate fi grafit și diamant?
Apariția grafitului sub orice formă rămâne aproape aceeași. Este gri, poate fi aproape negru, are un luciu metalic. Cu toate acestea, nu poate fi atribuită metalelor, carbonul nu poate fi. Sub presiune, grafitul rupe întotdeauna cu solzii, iar rigiditatea acestuia poate varia. Cu toate acestea, în orice caz, nu poate fi comparat cu diamantul.
Când priviți un diamant, adică un diamant fațetat, se poate observa transparența - deși unele pietre sunt încă neclare, dar pot avea și nuanțe diferite. Dar pulberea de diamant va fi întotdeauna albă, în timp ce din grafit rămâne negru sau gri. În ciuda abundenței de variații naturale, aceste două forme de carbon sunt întotdeauna foarte diferite, este imposibil să le amestecăm.
Poate fi transformat grafitul în diamant?
Se formează zăbrele de cristal diferite datorită faptului că ambele substanțe apar în condiții diferite.Pentru a forma legături mai puternice, sunt necesare condiții extreme, presiune crescută și temperaturi. Practica a arătat că prin crearea celor pentru grafit, este cu adevărat posibil să-l transformi într-un diamant. Deja primele experimente au permis obținerea de particule mici, care au fost astfel. În plus, microparticulele cu diamante au fost găsite în mod repetat la meteoriții care au căzut pe suprafața planetei - s-au format probabil doar datorită influenței unor factori distructivi puternici.
Cu toate acestea, omenirea nu poate încă forma diamante mari prin metode artificiale. Ele sunt formate numai prin natură, în țevi speciale de kimberlite care ies adânc sub suprafața scoarței terestre. Există încă multe dezbateri despre locul în care provin aceste tuburi, modul în care planeta formează pietre prețioase cu proprietăți speciale. Poate vorbim despre cele mai puternice descărcări electrice care trec între scoarța pământului și manta - există o astfel de ipoteză. La urma urmei, planeta generează într-adevăr cele mai puternice energii tectonice, care apar și sub formă de electricitate.
În orice caz, diamantul și grafitul arată diferit, au proprietăți diferite datorită diferenței dintre zăbrele de cristal.