Elmas ve grafit, aynı maddenin gerçek türevleridir. Uzman olmadan, cevabı önceden bilmeden, maddelerin ortak bir kökene sahip olduğunu hayal etmek bile zordur.
Ama aslında, her şey doğrudur: kırılgan, kolayca pul pul dökülür, hafif basınç altında grafit ve katı şeffaf elmas - karbon pullarına ayrışır. Aralarındaki fark nereden geldi, neden farklı görünüyorlar, tamamen farklı özelliklere sahipler? Bilim adamları bu soruyu uzun süredir cevapladılar.
Elmas ve grafit arasındaki fark
Her iki madde de karbondur, ancak kristal kafesleri farklıdır. Karbon atomu dört değerlik elektronuna sahiptir, bu nedenle kendi türündeki diğer atomlarla dört adede kadar bileşik oluşturabilir. Elmas oluşumu sırasında, yüksek mukavemetli dört bağ ortaya çıkar, ancak bu seçenek mümkün olan tek seçenek değildir. Grafit, üç güçlü bağ oluştuğunda ve dördüncü bağ zayıf olduğunda oluşur. Bu durumda, üç güçlü bir tabaka oluşturur ve zayıf olan tabakalar arasında zayıf bağlanmalarını sağlar. Bu nedenle, grafit katmanları kolayca bozulur, bu da maddeyi bir kurşun kalem oluşturmak için ideal hale getirir.
İlginç gerçek: bir kişi bir kalemle yazdığında, ölçeklerdeki grafitin bozulması nedeniyle kağıttaki iz kalır.
Grafit opaktır, çünkü serbest elektronları frekansından bağımsız olarak ışığı emer. Bununla birlikte, elmaslar, ışık absorpsiyonunun sadece atomlar arasındaki bağların uyarılma frekanslarında mevcut olması bakımından farklılık gösterir. Bu tür frekans spektrumunun bir kısmı insan gözü tarafından görülmediğinden, elmaslar şeffaf görünür. Atomların sıkı sabitlenmesi onu en güçlü malzeme haline getirir, doğal bir yalıtkan oluşturan dielektrik özellikler sağlar. Aksine, grafit bir iletkendir. Ancak, iletkenlik göstergeleri düşüktür.
Grafit ve elmas ne olabilir?
Herhangi bir formdaki grafitin görünümü neredeyse aynı kalır. Gri, neredeyse siyah olabilir, metalik bir parlaklığa sahiptir. Bununla birlikte, metallere atfedilemez, karbon olamaz. Basınç altında, grafit her zaman pullarla ayrılır ve sertliği değişebilir. Ancak, her durumda, elmas ile karşılaştırılamaz.
Bir elmas göz önüne alındığında, yani yönlü bir elmas, şeffaflık not edilebilir - bazı taşlar hala belirsiz olsa da, aynı zamanda farklı tonlara sahip olabilirler. Fakat elmas tozu her zaman beyaz olacak, grafitten siyah veya gri kalır. Doğal varyasyonların bolluğuna rağmen, bu iki karbon formu her zaman çok farklıdır, onları karıştırmak imkansızdır.
Grafit elmasa dönüştürülebilir mi?
Her iki maddenin de farklı koşullar altında ortaya çıkması nedeniyle farklı kristal kafesler oluşur.Daha güçlü bağlar oluşturmak için, aşırı koşullar, artan basınç ve sıcaklıklar gereklidir. Uygulama, bunları grafit için yaratarak, bir elmasa dönüştürmenin gerçekten mümkün olduğunu göstermiştir. Zaten ilk deneyler, böyle küçük parçacıklar elde etmeye izin verdi. Ek olarak, elmas mikropartikülleri, gezegenin yüzeyine düşen meteoritlerde tekrar tekrar bulundu - muhtemelen sadece güçlü yıkıcı faktörlerin etkisi nedeniyle oluştu.
Bununla birlikte, insanlık henüz yapay yöntemlerle büyük elmaslar oluşturamaz. Sadece doğa tarafından, yer kabuğunun yüzeyinin altına inen özel kimberlit borularda oluşurlar. Bu tüplerin nereden geldiği, gezegenin özel özelliklere sahip değerli taşları nasıl oluşturduğu hakkında hala çok fazla tartışma var. Belki de yer kabuğuyla manto arasında geçen en güçlü elektrik deşarjlarından bahsediyoruz - böyle bir hipotez var. Sonuçta, gezegen gerçekten de sürekli olarak elektrik şeklinde görünen en güçlü tektonik enerjileri üretir.
Ancak her durumda, elmas ve grafit farklı görünür, kristal kafesleri arasındaki farktan dolayı farklı özelliklere sahiptir.
