Яка температура плавлення і кипіння алмазу? Існує мінерал в розплавленому вигляді у природному середовищі? Пошуком відповіді на ці та інші питання займемося в наступному матеріалі.

Як сформувалися алмази в надрах Землі?

Згідно думки вчених, алмази могли з'явитися при утворенні ядра планети в результаті впливу на розплавлену магму величезного тиску. До поверхневих ділянках земної кори дорогоцінні камені просунулися завдяки процесам газоутворення в глибинних породах. У результаті утворилися так звані алмазні трубки, що представляють собою порожнечі в кам'янистому грунті з великими покладами мінералу.

Властивості матеріалу

Перш чим з'ясувати, яка температура плавлення алмазу, давайте розглянемо властивості мінералу:

Алмази володіють найвищим показником твердості серед всіх існуючих копалин. З цієї причини жоден матеріал не здатний зруйнувати структуру алмазу або подряпати його поверхню. Сам же він може пошкодити будь-який фізичний об'єкт.

Алмаз являє собою високоефективний ізолятор. Він стійкий до дії кислот і інших агресивних хімічних середовищ.

Алмаз володіє самою високою теплопровідністю серед усіх твердих корисних копалин. Дорогоцінний камінь можна скільки завгодно утримувати затиснутим у долоні. При цьому його температура залишиться незмінною.

Алмаз має унікальну люмінесценцію. Світлові промені будь-якого походження при проходженні через мінерал змушують його яскраво блищати і переливатися всіма кольорами веселки.

Структура

По суті, алмаз складається з атомів вуглецю. Проте кожен з них розташовується в центральній частині тетраедра – багатогранника, що сформований з чотирьох площин трикутника. Таким чином забезпечується надзвичайно міцна зв'язок атомів. Цим і пояснюється висока твердість, а також значна температура плавлення алмазу.

Умови плавлення алмазів

У 2010 році в ході дослідів лабораторії фізики Каліфорнійського університету, розташованого в Берклі, визначили рівень температурного впливу на алмаз, який призводить до його плавленню. Вчені встановили, що перетворити матеріал у рідку форму у звичайних умовах неможливо, незалежно від рівня нагрівання. Досягти вказаної мети можна лише при впливі на алмаз не тільки температурою, але і високим тиском. Підвищувати тиск необхідно, щоб мінерал не перетворювався в графіт. Таким чином, перехід діаманту в рідку форму є вкрай складним процесом.

Яка температура плавлення, температура кипіння алмазу?

Згідно з даними, отриманими в ході дослідження властивостей матеріалу, його плавлення в повітряному просторі під високим тиском відбувається при нагріванні до 850-1000 про С. До кипіння алмаз можна довести, впливаючи на нього температурою від 1800 до 2000 про С у вакуумі. В обох випадках при охолодженні мінерал перетворюється в графіт. Встановлюючи, яка температура плавлення алмазу, вчені проводили досліди з використанням невеликого природного мінералу, маса якого становила 1/10 частки карата. Закипання поверхонь матеріалу відбувалося під впливом ударної хвилі, створюваної завдяки короткочасним лазерним імпульсом.
Встановити, якого показника дорівнює температура плавлення алмазу (у градусах), дослідникам вдалося лише при створенні тиску, яке в 40 млн разів перевищував нормальний тиск атмосфери на рівні моря. При зниженні тиску до 11 млн атмосфер на поверхні киплячого мінералу стали утворюватися тверді частинки, які плавають подібно льоду у воді.

Де зустрічаються алмази в земній корі?

Ці мінерали надзвичайно рідкісні. Втім, промислові родовища сьогодні розробляються практично на всіх континентах земної кулі. Винятком є лише Антарктида. До середини 19 століття вважалося, що мінерали формуються в річкових відкладах. Пізніше були відкриті перші алмазоносние порожнини в кам'янистій гірської ґрунті на глибині в кілька сотень метрів. Згідно з даними вчених, вік деяких алмазів становить від 100 млн до 25 млрд років. Дослідникам вдалося роздобути більш «старі» мінерали неземного походження. Останні занесені на планету разом з метеоритами, які утворилися в космічному просторі ще до формування Сонячної системи.

Чи існують алмази в розплавленому вигляді в природних умовах?

Температура плавлення алмазу настільки висока, що на Землі мінерал більше не може існувати в киплячому вигляді. Однак як йдуть справи з космічними об'єктами? Згідно думки вчених, температура плавлення алмазу донині підтримується в надрах таких планет, як Нептун і Уран. Примітно, що останні на 10 % сформовані з вуглецю, який є структурною основою цього мінералу. Як стверджують багато вчених, на вищевказаних планетах є цілі океани алмазів в рідкій, киплячої формі. Така гіпотеза пояснює, чому магнітне поле цих небесних тіл веде себе настільки дивно. Адже Нептун і Уран є єдиними планетами Сонячної системи, у яких географічні полюси не мають чіткого положення і буквально рознесені в просторі. Для підтвердження цікавої гіпотези залишається лише змоделювати аналогічні умови на Землі експериментальним шляхом. Однак таке рішення на даний момент залишається надзвичайно дорогим і трудомістким. Тому поки немає можливості визначити напевно, дійсно на сусідніх планетах є цілі океани алмазів в розплавленому вигляді.