Istoria diamantului sintetic
Feb 16, 2023
Lăsaţi un mesaj
Diamantul artificial s-a născut de 68 de ani. În această perioadă, oamenii au îmbunătățit continuu procesul și au obținut rezultate bune
1, Legenda diamantului
Diamantul transparent cu cea mai mare duritate este deosebit de atractiv. Primul diamant a fost găsit acum 4000 de ani pe albia râului din regiunea Golconda din India. Conținutul de diamant în natură nu este rar, dar este adesea ascuns în straturi mai adânci. Așa că grecii antici credeau că diamantele erau fragmente de stele, vechii romani credeau că diamantele erau lacrimi ale zeilor, iar indienii credeau că diamantele sunt destinația fulgerelor.
Vechii hinduși foloseau diamantele ca ochi ai statuii și credeau că diamantele îi pot proteja pe purtător de pericole. În cele mai vechi timpuri, purtarea diamantelor era considerată a adăuga putere, invincibilitate și curaj. Un mic diamant este un cadou perfect atât pentru bărbați, cât și pentru femei. Cuvântul diamant provine din grecescul „adamas”, care înseamnă de necucerit sau inexpugnabil.
Diamantul este piatra originală a diamantului. Atunci când un diamant atinge nivelul de bijuterie, acesta poate fi numit diamant. Bijutierii inteligenți folosesc refracția diamantului pentru a prelucra și șlefui diamantul, făcându-l strălucitor și devenind diamantul de pe inelele fetelor. Pentru a produce 1 carat de diamante, trebuie extrase 250 de tone de minereu brut. Și diamantul în sine are nevoie de multă reluare pentru a deveni un colier frumos sau o parte a inelului.
2, alotropie
Fizicianul Newton a bănuit odată că diamantul este o substanță combustibilă. Chimiștii francezi Macquer (PJ 1718~1784) și Cadet (IC1731~1799) au făcut experimente privind arderea diamantelor în aer la temperatură ridicată.
În 1772, chimistul Lavasi și ei au repetat împreună experimentul, dovedind că, chiar dacă diamantul nu intră în contact cu aerul, nu poate arde chiar dacă este încălzit. Cu toate acestea, atunci când este în contact cu aerul sau oxigenul, diamantul poate arde atunci când este încălzit de un condensator mare. Punctul de aprindere al diamantului în oxigen pur este de 720 ~ 800 de grade, iar punctul de aprindere în aer este de numai 850 ~ 1000 de grade. În 1797, chimistul Smithson Tennant a dezvăluit că diamantul este o substanță simplă de carbon. Se constată că gazul produs de arderea diamantelor este exact același cu cel produs de arderea cărbunelui.
Din căldura de ardere, căldura de ardere a grafitului este de 393 51 kJ/mol, în timp ce căldura de ardere a diamantului este de 395,41 kJ/mol. Prin urmare, grafitul este mai stabil decât diamantul la temperatură și presiune normale. În 1799, chimistul francez Molvo a transformat un diamant în grafit. Desigur, în condiții normale, diamantul încă există stabil și oamenii nu trebuie să-și facă griji că devine grafit. Experimentul de transformare a diamantului în grafit a stimulat gândirea inversă a oamenilor. Putem transforma grafitul în diamant? De atunci, oamenii s-au arătat interesați de modul în care se transformă grafitul în diamant.
3, încercarea lui Movasan
Chimistul francez Moissan (H.1852-1907) a fost primul chimist care a încercat să sintetizeze diamantul. El a folosit reacția de descompunere a luminii de substituție a fluorului pentru a produce diamant, iar rezultatul a fost carbonul amorf. La acea vreme, oamenii de știință nu cunoșteau condițiile pentru sinteza diamantelor și au început să studieze condițiile naturale pentru formarea diamantului. În 1890, chimistul francez Daubrey (GA 1814~1896) a studiat procesul de formare a diamantelor în natură și a subliniat că diamantele trebuie formate la temperaturi ridicate și presiune ridicată. Având în vedere natura diamantelor, acestea pot fi formate în lichid sau cel puțin în mediu moale. În 1892, chimistul francez Friedel (C. 1832-1899) a descoperit multe diamante fine din meteoriții găsiți în Arizona, SUA.
Movasan a studiat meteoriții, meteoriții și rocile purtătoare de diamante și a constatat că, pe lângă diamante, acestea conțin și grafit și carbon amorf. După aceste studii, Movasan este convins că diamantul este format din grafit și carbon amorf într-un mediu care conține fier.
Așa că a inventat următoarea metodă de a face diamant: încălzirea fierului metalic în creuzetul de grafit în cuptorul electric pentru a-l topi și saturarea fierului topit cu carbon. Apoi turnați fierul topit în apă rece. Când fierul carbonic se răcește rapid, metalul exterior se va solidifica mai întâi, ceea ce va genera presiune ridicată în interiorul metalului. Diamantul poate fi obținut prin îndepărtarea fierului din solid cu acid.
Pe 6 februarie 1893, Movasan a raportat Academiei de Științe rezultatele experimentului cu diamante artificiale, care a făcut furori din toate punctele de vedere. Fiind primul diamant sintetic, francezii l-au numit „Regent” și l-au strâns la Luvru drept cea mai valoroasă comoară. Apoi o nebunie de diamant sintetic a zguduit lumea.
Totuși, toate acestea sunt departe de situația reală. Deși echipamentul experimental a fost îmbunătățit, au fost explorate multe metode noi, iar cantitatea de materii prime a fost crescută, dar nu s-au obținut rezultate satisfăcătoare. Diamantul artificial nu are doar dimensiuni mici, ci și culoare închisă. La acea vreme, exista unul dintre cele mai mari și aproape incolore cristale mici, cu un diametru mai mic de un milimetru.
4, Sinteza diamantului
Movasan a făcut experimentul cu diamantul artificial o singură dată și nu l-a mai făcut niciodată. Din cauza profiturilor comerciale uriașe și a valorii industriale a diamantului, multe companii și grupuri de întreprinderi au organizat oameni de știință pentru a repeta experimentul Mohs cu diamante sintetice, sperând să transforme realizările cercetării științifice în producție industrială, dar niciuna dintre ele nu a reușit. (Deci unii bănuiesc că diamantul artificial obținut cu succes este un diamant natural).
În 1955, cercetătorul general american în domeniul electricității FP Bundy și Hall și colab. diamant sintetizat la 1650 de grade și 95,00 presiune atmosferică. În condiții similare, produsul a fost repetat cu succes de mai multe ori. Prin diferite teste fizice și chimice, se confirmă că este diamant. Ulterior, metodele de producere a diamantului sintetic sunt nesfârșite. Oamenii de știință au explorat, de asemenea, tehnologia diamantului sintetic folosind metal topit (Ni, Cr, Mn, Fe, Co etc.) ca catalizator la presiune înaltă de 5-100kbar și temperatură ridicată de 1200-2400K. În prezent, diamantele de 10-carate pot fi sintetizate.
Recent, oamenii de știință au reușit să producă diamante artificiale din cenușa animalelor de companie decedate. Ei o numesc „LifeGem”, care este o bijuterie comemorativă de înaltă calitate de la prețiosul tău animal de companie. Diamantele adevărate pot fi făcute și din unt de arahide. Cu toate acestea, realizarea acestui diamant necesită echipamente științifice extrem de complexe și poate rezista la temperaturi și presiuni ridicate, așa că este complet inutil să vă grăbiți la supermarket pentru a cumpăra tot untul de arahide acum. În ochii oamenilor de știință din materiale, diamantul este doar un cristal de carbon relativ pur și nu există prea multe speciale.
Trimite anchetă
