نقطة انصهار الماس والخصائص الفيزيائية وبنية المعدن. ذوبان الماس: درجة الحرارة والتأثير كيف يحترق الماس؟

الخصائص الفيزيائية والميكانيكية

رئيسي السمات المميزةالماس - أعلى صلابة بين المعادن (ولكن في نفس الوقت هشة)، وأعلى موصلية حرارية بين جميع المواد الصلبة 900-2300 واط / (م ك)، ومعامل انكسار مرتفع وتشتت. الماس هو عازل. يتمتع الماس بمعامل احتكاك منخفض جدًا للمعادن في الهواء - 0.1 فقط، وهو ما يرتبط بتكوين أغشية رقيقة من الغاز الممتز على سطح البلورة، والتي تعمل كنوع من مواد التشحيم. عندما لا يتم تشكيل هذه الأفلام، يزيد معامل الاحتكاك ويصل إلى 0.5-0.55. الصلابة العالية تجعل الماس مقاومًا للتآكل بشكل استثنائي. يتميز الماس أيضًا بأعلى معامل مرونة (مقارنة بالمواد المعروفة الأخرى) وأقل نسبة ضغط. تبلغ الطاقة البلورية 105 جول/جم عند طاقة الارتباط 700 جول/جم عند - أقل من 1% من طاقة البلورة.

درجة انصهار الماس هي 3700-4000 درجة مئوية عند ضغط 11 جيجا باسكال. في الهواء، يحترق الماس عند درجة حرارة 850-1000 درجة مئوية، وفي تيار من الأكسجين النقي يحترق بلهب أزرق ضعيف عند درجة حرارة 720-800 درجة مئوية، ويتحول في النهاية إلى ثاني أكسيد الكربون بالكامل. عند تسخينه إلى 2000 درجة مئوية دون وصول الهواء، يتحول الماس إلى جرافيت خلال 15-30 دقيقة. متوسط ​​معامل الانكسار لبلورات الماس عديم اللون اللون الأصفريبلغ حوالي 2.417، وبالنسبة لألوان الطيف المختلفة فهو يتراوح من 2.402 (للأحمر) إلى 2.465 (لللون البنفسجي). تسمى قدرة البلورات على تحليل الضوء الأبيض إلى مكونات فردية بالتشتت. بالنسبة للماس، التشتت هو 0.063.

واحدة من الخصائص الهامة للماس هو التلألؤ. تحت تأثير ضوء الشمس وخاصة الكاثود والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية، يبدأ الماس في التوهج - يتوهج بألوان مختلفة. جميع أنواع الماس تتوهج تحت تأثير أشعة الكاثود والأشعة السينية، ولكن بعضها فقط يتوهج تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية. يستخدم التلألؤ بالأشعة السينية على نطاق واسع في الممارسة العملية لاستخراج الماس من الصخور.

بناء

كل ماسة ملونة هي عمل طبيعي فريد تمامًا. هناك ألوان نادرة من الماس: الوردي والأزرق والأخضر وحتى الأحمر.

أمثلة على بعض الماسات الملونة:

• بورتر رودس (أزرق).

التشخيص الماسي

ومن أجل تمييز الماس الحقيقي عن الماس المقلد، يتم استخدام "مسبار الماس" الخاص لقياس التوصيل الحراري للحجر الذي يتم فحصه. الماس لديه أكثر من ذلك بكثير قيمة عاليةالموصلية الحرارية من بدائلها. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام قابلية البلل الجيدة للماس بالدهون: قلم فلوماستر مملوء بحبر خاص يترك خطًا صلبًا على سطح الماس، بينما يتفتت على سطح التقليد إلى قطرات منفصلة.

العثور على الماس في الطبيعة

قطع الماس

الماس معدن نادر ولكنه في نفس الوقت منتشر على نطاق واسع. رواسب الماس الصناعية معروفة في جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية. هناك عدة أنواع من رواسب الماس معروفة. منذ عدة آلاف من السنين، تم استخراج الماس على نطاق صناعي من الرواسب الغرينية. فقط في نهاية القرن التاسع عشر، عندما تم اكتشاف أنابيب الكمبرلايت الحاملة للماس لأول مرة، أصبح من الواضح أن الماس لا يتشكل في رواسب الأنهار.

لا توجد حتى الآن بيانات علمية دقيقة عن أصل وعمر الماس. يلتزم العلماء بفرضيات مختلفة - الصهارة، والوشاح، والنيزك، والسوائل، بل إن هناك العديد من النظريات الغريبة. يميل معظمهم إلى نظريات الصهارة والوشاح، إلى حقيقة أن ذرات الكربون تحت ضغط مرتفع (عادة 50000 ضغط جوي) وعلى عمق كبير (حوالي 200 كيلومتر) تشكل شبكة بلورية مكعبة - الماس نفسه. يتم حمل الصخور إلى السطح بواسطة الصهارة البركانية أثناء تكوين ما يسمى بـ "أنابيب الانفجار".

عمر الماس، وفقا لبعض الدراسات، يمكن أن يكون من 100 مليون إلى 2.5 مليار سنة.

من المعروف أن الماس النيزكي من أصل خارج كوكب الأرض، وربما ما قبل الشمس. يتشكل الألماس أيضًا عن طريق التحول الاصطدامي أثناء سقوط النيازك الكبيرة، على سبيل المثال، في Popigai astrobleme في شمال سيبيريا.

بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على الماس في صخور الأسطح في تجمعات تحول الضغط العالي للغاية، على سبيل المثال في رواسب الماس كومديكول في كتلة كوكتشيتاف في كازاخستان.

يشكل كل من الماس الأثري والماس المتحول في بعض الأحيان رواسب كبيرة جدًا، مع احتياطيات كبيرة وتركيزات عالية. ولكن في هذه الأنواع من الرواسب، يكون الماس صغيرًا جدًا لدرجة أنه ليس له قيمة صناعية.

الإنتاج والودائع

ترتبط رواسب الماس التجارية بأنابيب الكمبرلايت واللامبرويت المرتبطة بالكراتونات القديمة. الودائع الرئيسية من هذا النوع معروفة في أفريقيا وروسيا وأستراليا وكندا.

وفقا لمواد عملية كيمبرلي، بلغ إنتاج الماس العالمي من حيث القيمة في عام 2008 ما قيمته 12.732 مليار دولار (بزيادة قدرها 6.7٪ مقارنة بالعام السابق).

استمر البحث عن الماس في روسيا لمدة قرن ونصف تقريبًا، وفقط في منتصف الخمسينيات من القرن الماضي تم اكتشاف أغنى رواسب الماس الأولية في ياقوتيا. في 21 أغسطس 1954، اكتشفت الجيولوجية لاريسا بوبوجايفا من المجموعة الجيولوجية لناتاليا نيكولاييفنا سارسادسكيخ أول أنبوب كيمبرلايت خارج جنوب أفريقيا. كان اسمها رمزيًا - "زارنيتسا". وكان الأنبوب التالي هو أنبوب مير، والذي كان أيضًا رمزيًا بعد الحرب الوطنية العظمى. تم فتح أنبوب "Udachnaya". كانت هذه الاكتشافات بمثابة بداية التعدين الصناعي للماس في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. في الوقت الحالي، تأتي حصة الأسد من الماس المستخرج في روسيا من مصانع تعدين ياكوت. بالإضافة إلى ذلك، توجد رواسب كبيرة من الماس في منطقة كراسنوفيشرسكي بإقليم بيرم، وفي منطقة أرخانجيلسك: الرواسب التي سميت باسمها. Lomonosov على أراضي منطقة Primorsky ووديعة Verkhotina (التي تحمل اسم V. Grib) على أراضي منطقة Mezensky.

في سبتمبر 2012، ذكرت وسائل الإعلام أن العلماء قد رفعوا السرية عن معلومات حول أكبر مستودع للماس في العالم، الواقع على حدود إقليم كراسنويارسك وياكوتيا. وفقا لنيكولاي بوخيلينكو (المخرج)، فإن هذا الإيداع يحتوي على تريليونات من القيراط.

الماس الاصطناعي

الخلفية والمحاولات الأولى

في عام 1879، اكتشف الكيميائي الاسكتلندي جيمس هاناي أنه عندما تتفاعل الفلزات القلوية مع المركبات العضوية، يتم إطلاق الكربون في شكل رقائق الجرافيت، واقترح أنه عندما يتم تنفيذ تفاعلات مماثلة تحت ظروف الضغط العالي، يمكن أن يتبلور الكربون في شكل الماس. وبعد سلسلة من التجارب تم خلط خليط من البارافين وزيت العظام والليثيوم منذ وقت طويلتم حفظه في أنبوب فولاذي محكم الغلق، وتمكن من الحصول على العديد من البلورات، والتي تم التعرف عليها بعد بحث مستقل على أنها ألماس. في العالم العلمي، لم يتم الاعتراف باكتشافه، حيث كان يعتقد أن الماس لا يمكن أن يتشكل في مثل هذه الضغوط ودرجات الحرارة المنخفضة. أكدت إعادة فحص عينات هاناي في عام 1943 باستخدام تحليل الأشعة السينية أن البلورات الناتجة كانت من الماس، لكن البروفيسور ك. لونسديل، الذي أجرى التحليل، ذكر مرة أخرى أن تجارب هاناي كانت خدعة.

توليف

أول من قام بتصنيع الماس كان فالنتين نيكولاييفيتش باكول في كييف، في مكتب التصميم المركزي لأدوات الكربيد والماس، وقام بتنظيم إنتاج أول 2000 قيراط من الماس الاصطناعي؛ منذ عام 1963، تم تأسيس إنتاجها التسلسلي.

تستخدم الطرق الحديثة لإنتاج الماس بيئة غازية تتكون من 95% هيدروجين و5% غاز يحتوي على الكربون (البروبان والأسيتيلين)، بالإضافة إلى البلازما عالية التردد المركزة على الركيزة، حيث يتكون الماس نفسه (CVD). تتراوح درجة حرارة الغاز من 700-850 درجة مئوية عند ضغط أقل بثلاثين مرة من الضغط الجوي. اعتمادًا على تقنية التوليف، يتراوح معدل نمو الماس من 7 إلى 180 ميكرومتر/ساعة على الركيزة. في هذه الحالة، يتم ترسيب الماس على ركيزة معدنية أو خزفية في ظل ظروف لا تعمل بشكل عام على تثبيت الماس (sp3) ولكن شكل الكربون (sp2) من الجرافيت. يتم تفسير تثبيت الماس في المقام الأول من خلال العمليات الحركية على سطح الركيزة. الشرط الأساسي لترسيب الماس هو قدرة الركيزة على تكوين كربيدات مستقرة (حتى عند درجات حرارة ترسيب الماس: بين 700 درجة مئوية و900 درجة مئوية). على سبيل المثال، من الممكن ترسيب الماس على ركائز مصنوعة من Si، W، Cr، ولكن غير ممكن (مباشرة أو فقط مع الطبقات المتوسطة) على ركائز مصنوعة من Fe، Co، Ni.

طلب

الأنواع الرئيسية للقطع هي:

• مستديرة (مع عدد قياسي من 57 حافة)
• يتوهم، والذي يتضمن أنواع من التخفيضات مثل

يعتمد شكل قطع الماس على شكل بلورة الماس الأصلية. للحصول على ألماسة ذات قيمة قصوى، يحاول القاطعون تقليل خسائر الماس أثناء المعالجة. اعتمادًا على شكل بلورة الماس، يتم فقدان ما بين 55 إلى 70% من وزنها أثناء المعالجة.

وفيما يتعلق بتكنولوجيا المعالجة، يمكن تقسيم الماس الخام إلى ثلاث مجموعات كبيرة:

1. عادة ما تكون "السوبلز" بلورات ذات شكل ثماني السطوح منتظم، والتي يجب أولاً نشرها إلى جزأين، مما ينتج عنه فراغات لإنتاج ماستين؛
2. "Makebles" - بلورات ذات شكل غير منتظم أو دائري، مقطوعة "في قطعة واحدة"؛
3. "الانقسام" - يحتوي على صدع وأمام مزيد من المعالجةفي البداية انقسموا.

مراكز قطع الماس الرئيسية هي: الهند، المتخصصة بشكل أساسي في قطع الماس الصغيرة التي يصل وزنها إلى 0.30 قيراط؛ إسرائيل، قطع ألماس يزيد وزنه عن 0.30 قيراط؛ الصين وروسيا وأوكرانيا وتايلاند وبلجيكا والولايات المتحدة الأمريكية، في حين يتم إنتاج الماس الكبير وعالي الجودة فقط في الولايات المتحدة الأمريكية، في الصين وتايلاند - الماس الصغير، في روسيا وبلجيكا - الماس المتوسط ​​والكبير. تم تشكيل هذا التخصص نتيجة للاختلاف في أجور القواطع.

طورت دكتورة العلوم التقنية درونوفا نونا دميترييفنا في عام 2001 طريقة لتقييم الماس الخام، حيث يتم التنبؤ بتكلفة الماس التي يمكن الحصول عليها منها عند تحديد تكلفة البلورات الكبيرة.

أنظر أيضا

• مركز NV - وظيفة شاغرة بالنيتروجين في الماس

ملحوظات

1. مكتب تقييس الاتصالات
2. فيز. القس. بادئة رسالة. 70، 3764 (1993): التوصيل الحراري للألماس البلوري المفرد المعدل نظائريًا
3. درونوفا نونا دميترييفنا. تغيير لون الألماس أثناء تصنيعه إلى بريق (منهج منهجي ودراسات تجريبية) ملخص أطروحة للدرجة العلمية لمرشح العلوم الجيولوجية والمعدنية. التخصص 04.00.20 - علم المعادن وعلم البلورات. موسكو، 1991
4. يوري شيليمنتيف، بيتر بيساريفعالم الماس (بالروسية). مركز الأحجار الكريمة بجامعة موسكو الحكومية. - الماس الأسود يسمى كربونادو. مؤرشفة من الأصلي في 23 آب (أغسطس) 2011. تم الاسترجاع 8 سبتمبر، 2010.
5. العلوم والتكنولوجيا، 14 أكتوبر 2002
6. غرفة المجلات | نيفا، 2003 ن9 | يفغيني تريفوس - جلجلة الجيولوجي بوبوجايفا
7. مُنحت جائزة لينين لعام 1957 لعلماء جيولوجيين آخرين. فقط في عام 1970، مُنحت بوبوجاييفا الدبلوم الفخري وشارة "مكتشف الودائع".
8. رفع العلماء السرية عن رواسب الماس الأثرية في سيبيريا. Lenta.ru(16 سبتمبر 2012). تم الاسترجاع 18 سبتمبر، 2012.
9. "الماس الكبير يأتي من الماس الصغير"
10. بي إف دانيلوف "الماس والناس"
11. استراتيجية حياة الشخص المبدع
12. مجلة "الجامعات"
13. تكنولوجيا إنتاج وتنقية الماس المتفجر // فيزياء الحالة الصلبة، 2004، المجلد 46، العدد 4. - ج 586
14. lenta.ru: "ستسمح لك التكنولوجيا الجديدة بصنع الماس من أي حجم" بناءً على مواد من "نيو ساينتست"
15. تصنيع أشباه الموصلات الماسية الجديدة من النوع n
16. إكيموف، E. A.؛ V. A. Sidorov، E. D. Bauer، N. N. Mel"nik، N. J. Curro، J. D. Thompson، S. M. Stishov (2004). "الموصلية الفائقة في الماس." طبيعة 428 (6982): 542-545. دوى:10.1038/طبيعة02449. ISSN 0028-0836. تم الاسترجاع 2010/02/22.
17. الموصلية الفائقة في الأغشية الرقيقة الماسية متعددة البلورات

الأدب

• درونوفا إن دي، كوزمينا آي إي.خصائص وتقييم الماس الخام. - م: إم جي جي يو، 2004. - 74 ص.
• إبيفانوف ف. آي.، بيسينا أ. يا.، زيكوف إل. في.تكنولوجيا تحويل الماس إلى قطع لامعة. - دروس للبيئات. مدرسة مهنية. - م: الثانوية العامة 1987.
• أورلوف يو.إل.علم المعادن من الماس. - م: ناوكا، 1984.

روابط

هذه الحالة، الواقعة على حدود الأشكال البلورية والمنصهورة، لن تساعد فقط على فهم بنية وخصائص الماس بشكل أفضل فحسب، بل ستكشف أيضًا عن أسرار الكواكب البعيدة.

"يمكن تسمية الماس بمركب كيميائي مألوف على الأرض. ومع ذلك، من أجل صهره، فإن درجة الحرارة المرتفعة لا تكفي - فهو يتطلب أيضًا ضغطًا مرتفعًا للغاية، مما يجعل بدوره من الصعب تنظيم التسخين"، كما يقول أحد الأشخاص. من مؤلفي الدراسة هيرمان إيجيرت.

تمكن العلماء ذات مرة من إذابة الماس، ولكن خلال تلك التجربة لم يتمكن الفريق العلمي من تنظيم العملية بشكل صحيح وقياس المعلمات. ويمكننا القول أن نتيجة تلك التجربة حدثت بالصدفة.

الماس مادة قوية بشكل استثنائي، وهذا وحده يجعل صهرها مهمة شاقة. ولكن، بالإضافة إلى ذلك، هناك ميزة أخرى تجعل العملية مستحيلة تقريبا. والحقيقة هي أنه عندما ترتفع درجة الحرارة، لا يرغب الماس في الحفاظ على طبيعته وتغيير خصائصه الفيزيائية، فيتحول إلى جرافيت. ويتحول هذا المركب بالفعل إلى سائل. كان على العلماء استخدام خدعة - لجلب الماس إلى النقطة التي يبدأ فيها بالتحول إلى الجرافيت، والاحتفاظ به هناك.

يعد العملاقان الغازيان أورانوس ونبتون أحد الأماكن القليلة في الجزء المعروف من الكون حيث تجتمع درجات الحرارة الفائقة الارتفاع مع الضغط العالي للغاية. ولمحاكاة مثل هذه الظروف الطبيعية، وضع إيجرت وزملاؤه ماسة طبيعية تزن عشرة قيراط وسمكها نصف ملليمتر في آلة ليزر يمكنها خلق ضغط هائل.

عند ضغط أعلى 40 مليون مرة من الضغط على الأرض عند مستوى سطح البحر، تحول الماس إلى مادة سائلة. بعد ذلك، بدأ العلماء في تقليل الضغط ودرجة الحرارة في المنشأة تدريجيًا. عند ضغط يبلغ 11 مليون مرة الضغط الطبيعي على الأرض ودرجة حرارة تبلغ حوالي 50000 درجة كلفن، بدأت شظايا صلبة تتشكل في سائل الماس. تجريبيا، كان من الممكن إثبات أن عملية تكوينها تكتسب زخما عندما ينخفض ​​​​الضغط مع الحفاظ على درجة الحرارة عند مستوى ثابت.

السلوك الإضافي للعينة أذهل العلماء. ولم تلتصق رقائق الألماس ببعضها البعض، بل طفت في وسط سائل، كما تطفو جبال الجليد في المحيطات الشاسعة.

معظم المواد تكون أقل كثافة في الحالة السائلة منها في الحالة الصلبة. والاستثناء الوحيد هو الماء، لأن كثافة الجليد تكون دائما أقل من كثافة الماء السائل. الماس المنصهر يحمل نفس الصفات.

يظهر التحليل أن نبتون وأورانوس يحتويان على عشرة بالمائة من الكربون. ولذلك، يعتقد إيجيرت أن وجود بحار الماس على هذه الكواكب أمر ممكن تماما. علاوة على ذلك، فإن مثل هذه التشكيلات تتناسب تمامًا مع النظرية، لأنها يمكن أن تفسر أحدها الألغاز الأكثر إثارة للاهتمامهؤلاء عمالقة الغاز.

على الأرض، تتطابق الأقطاب المغناطيسية عمليا مع الأقطاب الجغرافية. وفي أورانوس ونبتون، يتم تحويل محور المجال المغناطيسي بشكل حاد من محور الدوران - الفرق حوالي 60 درجة. إن وجود محيط من الألماس، قادر على عكس وانكسار الموجات المغناطيسية، يمكن أن يقدم تفسيرًا لهذه الظاهرة.

تحدث دكتور العلوم الجيولوجية والمعدنية إيليا تورباييف، وهو موظف في معهد أبحاث الفضاء، عن بحار الماس وشواطئ الماس في أورانوس ونبتون.

"من وجهة النظر الفيزيائية، النموذج المقترح ليس به عيوب واضحة. نعم، لقد اعتدنا على حقيقة أن الماس معدن فريد من نوعه بالنسبة للأرض. ولكن هذا التفرد يتحدد فقط من خلال عدم وجود الظروف الكافية على كوكبنا من أجل تكوين مثل هذه المركبات الكيميائية.

على العكس من ذلك، يبدو أن أورانوس ونبتون قد تم إنشاؤهما لتخليق مثل هذه المواد. ربما يكون المحتوى العالي من الكربون والضغط الشديد والحرارة هو ما جعل الماس شائعًا هناك مثل السيليكون على الأرض. وفي حين أن المكون الفيزيائي الكيميائي في تجربة إيجارت لا شك فيه، فإن الجزء الفلكي يتطلب التحقق والأدلة. لكن سيتعين عليهم الانتظار، فالبعثات القادمة إلى أورانوس ونبتون مخطط لها فقط في الفترة 2025-2030".

في كل شيء في هذا العالم لا يدوم إلى الأبد. كل شيء تقريباً يتحول إلى غبار مع مرور الوقت. ولسوء الحظ لا أحد يستطيع تغيير هذا. ومع ذلك، هناك أشياء في عالمنا، في نظر الكثيرين، غير قابلة للتغيير. اليوم أريد أن أتحدث عن أحد هذه الأشياء - الماس. يعتبر الماس بحق أحد أصعب المعادن في العالم. لكن مازال…

هل تعلم أن الماس يمكن أن يحترق؟ تم اكتشاف هذه الظاهرة المثيرة للاهتمام نتيجة للتجارب التي أجريت على هذا المعدن. نتيجة للتجارب، اتضح أنه في درجات حرارة عالية (850-1000 درجة مئوية)، يغير المعدن الصلب للغاية هيكله ويتحول إلى ثاني أكسيد الكربون النقي، دون ترك أي مواد أخرى. تم إثبات ذلك لأول مرة في عام 1694، عندما اكتشف علماء من إيطاليا ك. حاول Tardgioni وG. Averani دمج العديد من الماسات الصغيرة في ماسة واحدة كبيرة. درجة حرارة الاحتراق التي الماس يحترقفي تيار من الأكسجين النقي تكون درجة الحرارة أقل قليلاً: 720-800 درجة مئوية. علاوة على ذلك، يحترق المعدن بلهب أزرق جميل.

مرة أخرى، من المثير للاهتمام، في رأيي، حقيقة أنه من الممكن إنتاج الجرافيت العادي من الماس. للقيام بذلك، تحتاج فقط إلى تسخين الحجر، في غياب الأكسجين، إلى درجة حرارة 2000 درجة مئوية.

لقد تم إثبات جميع الحقائق المذكورة أعلاه عدة مرات من قبل العلماء في الممارسة العملية، وتم إثباتها لاحقًا علميا.

لذلك تتذكر النساء ذلك الماس يحترقيمكن أن يتحول الألماس الذي في إصبعك إلى جرافيت عادي عند ارتفاع درجة الحرارة. تذكر هذا واحرص على عدم الانفعال.

حرق الماس. فيديو.

صفحات مثيرة للاهتمام من موقعنا:

طقس سيئ. حقائق مثيرة للاهتمامعن المطر

قارب تحت الأرض. التطورات السرية

مسرع بوغومولوف. هل من الممكن تدمير دولة واحدة بشكل كامل؟

الماس حجر نادر ومكلف إلى حد ما. يولد في أعماق الأرض ويأتي إلى السطح على شكل أنبوب كيمبرلايت. تم اكتشاف هذا المعدن منذ زمن طويل، ولكن فقط في القرن السادس عشر بدأ العلماء بدراسة خصائص هذا الحجر الكريم. بعد تجارب عديدة، أعطى الفيزيائيون إجابة حول بنية وخصائص الماس.

لكن دراسة هذا المعدن لا تزال مستمرة. في الوقت الحالي، لا توجد إجابة دقيقة على السؤال - ماذا سيحدث إذا قمت بإذابة الماس؟ إن اكتشاف بنية وخصائص المعدن جعل من الممكن استخدامه ليس فقط مجوهراتولكن أيضًا في مختلف الصناعات.

هيكل الماس وخصائصه

هيكل الماس عبارة عن شبكة بلورية من ذرات الكربون ذات رابطة قوية جدًا، والتي تحدد خصائصه.

• صلابة الماس. وهو أصعب المعادن المعروفة حاليًا. نظرًا لبنيته، من المستحيل تدمير أو إتلاف سطحه بالمعادن أو الأشياء الأخرى.
• غياب تفاعل الماس مع البيئات الكيميائية العدوانية على شكل قلويات وأحماض.
• هشاشة المعادن.

خصوصية هيكل الشبكة البلورية للمعادن تجعلها هشة. عندما يتم ضرب الحجر بقوة، فإنه ينكسر إلى قطع صغيرة. يستخدم الجواهريون هذه الخاصية عند قطع الماس.

إذا تمت دراسة الخصائص الأساسية للماس على نطاق أوسع، فما هي الخصائص التي سيمتلكها المعدن إذا حاولت صهره؟ تم إجراء تجارب تجريبية حول موضوع: "كيفية صهر الماس" ويجري تنفيذها حاليًا من قبل علماء الفيزياء.

كيفية تذويب الماس

وتمكن الفيزيائيون، نتيجة التجربة، من الحصول على قطرات سائلة من الألماس، لكنهم فشلوا في قياس درجة الانصهار وتسجيل الخصائص الجديدة للمعدن في هذه الحالة. عندما يتم تسخين الماس بالطريقة المعتادة في الهواء إلى درجة حرارة 1000 درجة مئوية، فإنه يحترق، وفي الفراغ، عند درجة حرارة 2000 درجة، يتحول إلى الجرافيت.

وقرر العلماء خلال التجربة التأثير على ألماسة طبيعية وزنها عُشر قيراط درجة حرارة عالية، 3500 درجة مئوية وموجة صدمية عالية الضغط (وصل الضغط إلى 11 مليون ضغط جوي) باستخدام نبضات الليزر.

ومع الانخفاض التدريجي في درجة الحرارة والضغط، ظهرت التكوينات على شكل قطع من الجليد لم تغوص على سطح السائل الناتج. وازداد عدد هذه التكوينات الصلبة عند درجة حرارة ثابتة وضغط منخفض أكثر فأكثر.

ونظرًا لتعقيد الظروف التجريبية، لم يكن من الممكن دراسة خصائص الشكل المنصهر للألماس. ومع ذلك، تم تسجيل مظاهر مماثلة على نبتون وأورانوس. هناك احتمال أن توجد في أعماق هذه الكواكب بحار من الماس المنصهر.

هل ستذيب الحمم البركانية الماس؟

تتراوح درجة حرارة الحمم البركانية من 500 إلى 1200 درجة. تبدأ نقطة انصهار الماس عند 3500 درجة (وهذا يتطلب ضغطًا يزيد عن 11 جيجا باسكال). لذلك لا، لا يمكن للحمم البركانية أن تذيب الماس. ومع ذلك، فهي قادرة على حرقه، لأن ... عند الضغط الجوي، يحترق الماس عند درجة حرارة 1000 درجة.

حقيقة مثيرة للاهتمام. في عام 2013، تم اكتشاف آلات غرس الماس في الحمم البركانية النشطة في كامتشاتكا. كيف يكون هذا ممكنا إذا كان من المفترض أن يحترقوا. وبعد سلسلة من الدراسات، خلص العلماء إلى أن هذه الماسات كانت حديثة التكوين ولها خصائص جديدة. حتى أنهم حصلوا على اسم منفصل - تولباتشينسكي. وكما جاء في التقرير: "لقد تشكل الألماس في الغازات البركانية نتيجة التبلور الصادم تحت تأثير التفريغات الكهربائية البرقية".

كلمة "الماس" تأتي من اللغة اليونانية. تتم ترجمته إلى اللغة الروسية باسم "". في الواقع، لتدمير هذا الحجر، يجب بذل جهود خارقة. فهو يقطع ويخدش جميع المعادن المعروفة لدينا، بينما يظل هو نفسه دون أن يصاب بأذى. الحمض لا يضره. في أحد الأيام، بدافع الفضول، تم إجراء تجربة في حدادة: تم وضع الماس على السندان وضربه بمطرقة. وكاد الحديد أن ينقسم إلى قسمين، لكن الحجر ظل سليما.

يحترق الماس بلون مزرق جميل.

من بين جميع المواد الصلبة، يتمتع الماس بأعلى الموصلية الحرارية. إنه مقاوم للاحتكاك، حتى ضد المعدن. هذا هو المعدن الأكثر مرونة مع أقل نسبة ضغط. من الخصائص المثيرة للاهتمام للماس أنها تتألق حتى تحت تأثير الأشعة الاصطناعية. يتوهج بكل ألوان قوس قزح ويكسر اللون بطريقة مثيرة للاهتمام. يبدو أن هذا الحجر مشبع لون مشمس، ثم يطلقها. كما تعلمون، الماس الطبيعي ليس جميلاً، ولكن القطع هو الذي يمنحه الجمال الحقيقي. الأحجار الكريمةويسمى قطع الماس الماس المصقول.

تاريخ التجارب

في القرن السابع عشر في إنجلترا، تمكن بويل من حرق الماس عن طريق تسليط شعاع الشمس عليه من خلال عدسة. ومع ذلك، في فرنسا، لم تسفر تجربة تكليس الماس في وعاء الصهر عن أي نتائج. لم يجد الصائغ الفرنسي الذي أجرى التجربة سوى طبقة رقيقة من البلاك الداكن على الحجارة. في نهاية القرن السابع عشر، تمكن العلماء الإيطاليون أفيراني وتاردجوني، أثناء محاولتهم دمج ماستين معًا، من تحديد درجة الحرارة التي يحترق فيها الماس - من 720 إلى 1000 درجة مئوية.

لا يذوب الماس بسبب بنيته الشبكية البلورية القوية. كل محاولات صهر المعدن انتهت باحتراقه.

وذهب عالم الفيزياء الفرنسي الكبير أنطوان لافوازييه إلى أبعد من ذلك، حيث قرر وضع الماس في وعاء زجاجي مغلق وملؤه بالأكسجين. وباستخدام عدسة كبيرة، قام بتسخين الحجارة فاحترقت بالكامل. وبعد دراسة تركيبة الهواء، وجدوا أنه بالإضافة إلى الأكسجين، يحتوي على ثاني أكسيد الكربون، وهو مركب من الأكسجين والكربون. وهكذا جاء الجواب: الماس يحترق ولكن فقط مع وصول الأكسجين أي. في الهواء الطلق. عند حرقه يتحول الماس إلى ثاني أكسيد الكربون. ولهذا السبب، على عكس الفحم، بعد حرق الماس، لا يبقى حتى الرماد. أكدت تجارب العلماء خاصية أخرى للماس: في غياب الأكسجين، لا يحترق الماس، لكن تركيبه الجزيئي يتغير. عند درجة حرارة 2000 درجة مئوية، يمكن الحصول على الجرافيت خلال 15-30 دقيقة فقط.