Sintētiskā dimanta vēsture
Feb 16, 2023
Atstāj ziņu
Mākslīgais dimants ir dzimis 68 gadus. Šajā periodā cilvēki ir nepārtraukti uzlabojuši procesu un sasnieguši labus rezultātus
1, Leģenda par dimantu
Kristāldzidrais dimants ar visaugstāko cietību ir īpaši pievilcīgs. Pirmais dimants tika atrasts pirms 4000 gadiem Golkondas reģiona upes gultnē Indijā. Dimanta saturs dabā nav retums, bet bieži vien tas slēpjas dziļākos slāņos. Tātad senie grieķi uzskatīja, ka dimanti ir zvaigžņu fragmenti, senie romieši uzskatīja, ka dimanti ir dievu asaras, un indieši uzskatīja, ka dimanti ir zibens galamērķis.
Senie hinduisti izmantoja dimantus kā statujas acis un uzskatīja, ka dimanti var aizsargāt tās valkātāju no briesmām. Senatnē tika uzskatīts, ka dimantu nēsāšana piešķir spēku, neuzvaramību un drosmi. Neliels dimants ir lieliska dāvana gan vīriešiem, gan sievietēm. Vārds dimants cēlies no grieķu vārda "adamas", kas nozīmē neuzvarams vai neieņemams.
Dimants ir oriģinālais dimanta akmens. Kad dimants sasniedz dārgakmeņu līmeni, to var saukt par dimantu. Gudri juvelieri izmanto dimanta refrakcijas spēju, lai apstrādātu un slīpētu dimantu, padarot to spīdīgu un kļūstot par dimantu uz meiteņu gredzeniem. Lai iegūtu 1 karātu dimantu, ir jāiegūst 250 tonnas neapstrādātas rūdas. Un pats dimants ir daudz jāpārstrādā, lai tas kļūtu par skaistu kaklarotu vai gredzena daļu.
2, Allotropija
Fiziķim Ņūtonam reiz bija aizdomas, ka dimants ir degoša viela. Franču ķīmiķi Macquer (PJ 1718-1784) un Cadet (IC1731-1799) ir veikuši eksperimentus, kā sadedzināt dimantus gaisā augstā temperatūrā.
1772. gadā ķīmiķis Lavasi un viņi kopīgi atkārtoja eksperimentu, pierādot, ka pat tad, ja dimants nesaskaras ar gaisu, tas nevar sadegt pat karsējot. Tomēr, nonākot saskarē ar gaisu vai skābekli, dimants var sadegt, ja to silda liels kondensators. Dimanta aizdegšanās punkts tīrā skābeklī ir 720–800 grādi, un aizdegšanās punkts gaisā ir tikai 850–1000 grādi. 1797. gadā ķīmiķis Smitsons Tenants atklāja, ka dimants ir vienkārša oglekļa viela. Konstatēts, ka gāze, ko rada dimanta sadegšana, ir tieši tāda pati kā ogles sadegšanas rezultātā iegūtā gāze.
No sadegšanas siltuma grafīta sadegšanas siltums ir 393 51 kJ/mol, bet dimanta sadegšanas siltums ir 395,41 kJ/mol. Tāpēc normālā temperatūrā un spiedienā grafīts ir stabilāks nekā dimants. 1799. gadā franču ķīmiķis Molvo dimantu pārveidoja grafītā. Protams, normālos apstākļos dimants joprojām pastāv stabili, un cilvēkiem nav jāuztraucas, ka tas kļūs par grafītu. Eksperiments, pārvēršot dimantu grafītā, ir veicinājis cilvēku apgriezto domāšanu. Vai mēs varam pārvērst grafītu par dimantu? Kopš tā laika cilvēki ir izrādījuši lielu interesi par to, kā grafītu pārvērst dimantā.
3, Movasana mēģinājums
Franču ķīmiķis Moisāns (H.{0}}) bija pirmais ķīmiķis, kurš mēģināja sintezēt dimantu. Viņš izmantoja fluora aizvietošanas gaismas sadalīšanās reakciju, lai iegūtu dimantu, un rezultāts bija amorfs ogleklis. Tolaik zinātnieki nezināja dimantu sintēzes nosacījumus, un viņi sāka pētīt dabiskos apstākļus dimantu veidošanai. 1890. gadā franču ķīmiķis Dobrijs (GA 1814~1896) pētīja dimantu veidošanās procesu dabā un norādīja, ka dimanti jāveido augstā temperatūrā un augstā spiedienā. Ņemot vērā dimantu raksturu, tie var veidoties šķidrā vai vismaz mīkstā vidē. 1892. gadā franču ķīmiķis Frīdels (C. 1832-1899) atklāja daudz smalku dimantu no meteorītiem, kas tika atrasti Arizonā, ASV.
Movasans pētīja meteorītus, meteorītus un dimantus saturošus iežus un atklāja, ka tie papildus dimantiem satur arī grafītu un amorfu oglekli. Pēc šiem pētījumiem Movasans ir pārliecināts, ka dimantu veido grafīts un amorfs ogleklis dzelzi saturošā vidē.
Tāpēc viņš izgudroja šādu dimanta izgatavošanas metodi: metāla dzelzi karsējot grafīta tīģelī elektriskajā krāsnī, lai tas izkausētu, un izkausēto dzelzi piesātinot ar oglekli. Pēc tam izkausēto dzelzi ielej aukstā ūdenī. Kad ogleklis ātri atdziest, ārējais metāls vispirms sacietēs, kas radīs augstu spiedienu metāla iekšpusē. Dimantu var iegūt, atdalot dzelzi no cietas vielas ar skābi.
1893. gada 6. februārī Movasans ziņoja Zinātņu akadēmijai par mākslīgā dimanta eksperimenta rezultātiem, kas izraisīja sensāciju visos aspektos. Kā pirmo sintētisko dimantu franči to nosauca par "Regent" un savāca Luvrā kā visvērtīgāko dārgumu. Tad pasauli satricināja sintētiskā dimanta trakums.
Tomēr tas viss ir tālu no reālās situācijas. Lai gan eksperimentālās iekārtas ir pilnveidotas, izpētītas daudzas jaunas metodes, palielināts izejvielu daudzums, taču nav gūti apmierinoši rezultāti. Mākslīgais dimants ir ne tikai maza izmēra, bet arī tumšā krāsā. Tajā laikā bija viens no lielākajiem un gandrīz bezkrāsainiem maziem kristāliem, kuru diametrs bija mazāks par vienu milimetru.
4, dimanta sintēze
Movasans tikai vienu reizi veica mākslīgā dimanta eksperimentu, un viņš to vairs nedarīja. Dimanta milzīgās komerciālās peļņas un rūpnieciskās vērtības dēļ daudzi uzņēmumi un uzņēmumu grupas ir organizējuši zinātniekus, lai atkārtotu Mosa sintētisko dimantu eksperimentu, cerot pārveidot zinātniskās pētniecības sasniegumus rūpnieciskā ražošanā, taču nevienam no tiem tas nav izdevies. (Tāpēc dažiem cilvēkiem ir aizdomas, ka veiksmīgi iegūtais mākslīgais dimants ir dabisks dimants).
1955. gadā amerikāņu vispārējais elektrozinātnieks FP Bandijs un Hols u.c. sintezēts dimants 1650 grādu temperatūrā un 95,00 atmosfēras spiedienā. Līdzīgos apstākļos produkts ir veiksmīgi atkārtots daudzas reizes. Veicot dažādus fizikālos un ķīmiskos testus, tiek apstiprināts, ka tas ir dimants. Pēc tam sintētisko dimantu ražošanas metodes ir bezgalīgas. Zinātnieki ir izpētījuši arī sintētisko dimantu tehnoloģiju, izmantojot kausētu metālu (Ni, Cr, Mn, Fe, Co utt.) kā katalizatoru 5-100kbar augstā spiedienā un 1200-2400K augstā temperatūrā. Pašlaik 10-karātu dimantus var sintezēt.
Nesen zinātnieki ir spējuši ražot mākslīgos dimantus no mirušu mājdzīvnieku pelniem. Viņi to sauc par "LifeGem", kas ir augstas kvalitātes piemiņas dārgakmens no jūsu dārgā mājdzīvnieka. Īstus dimantus var izgatavot arī no zemesriekstu sviesta. Tomēr šī dimanta izgatavošana prasa ārkārtīgi sarežģītu zinātnisku aprīkojumu un spēj izturēt augstu temperatūru un spiedienu, tāpēc ir pilnīgi lieki steigties uz lielveikalu, lai tagad nopirktu visu zemesriekstu sviestu. Materiālu zinātnieku acīs dimants ir tikai salīdzinoši tīra oglekļa kristāls, un tajā nav daudz īpaša.
Nosūtīt pieprasījumu