Visi žino tokias medžiagas kaip grafitas ir deimantas. Grafitas yra visur. Pavyzdžiui, iš jo gaminami strypai paprastiems pieštukams. Grafitas yra gana prieinama ir pigi medžiaga. Tačiau tokia medžiaga kaip deimantas labai skiriasi nuo grafito. Deimantas yra brangiausias akmuo, labai retas ir skaidrus, skirtingai nei grafitas. Sunku patikėti, bet grafito cheminė formulė tokia pati kaip deimanto. Šiame straipsnyje mes analizuosime, kaip tai įmanoma.
Grafitas: mineralo istorija ir savybės
Grafito istorija siekia tūkstančius metų, todėl labai sunku nustatyti tikslius jo naudojimo metus. Grafitas garsėja kaip geras elektros laidininkas. Be to, šis mineralas yra labai trapus. Štai kodėl jie daro iš jo pieštukų laidus.
Cheminės mineralo savybės apima inkliuzinių junginių susidarymą su daugeliu medžiagų, pvz., druskų ir šarminių metalų. Mineralas netirpsta rūgštyse.
Grafito formulė yra C, tai yra, tai viena iš alotropinių garsiojo šeštojo periodinės lentelės elemento – anglies – modifikacijų.
Deimantas: mineralo istorija ir savybės
Deimantų istorija labai neįprasta. Manoma, kad pirmasis deimantas buvo rastas Indijoje. Tuo metu žmonija negalėjo suprasti visos šio akmens galios. Geologai žinojo tik tai, kad šis akmuo yra labai kietas ir patvarus. Iki XV amžiaus deimantai buvo verti daug mažiau nei smaragdai ir rubinai. Ir tik tada nežinomas juvelyras, dirbdamas su akmeniu, suteikė jam gražų pjūvį, kuris vėliau tapo žinomas kaip deimantinis pjūvis. Būtent tada akmuo pasirodė visoje savo šlovėje.
Deimantai daugiausia naudojami pramonėje. Šis mineralas yra patvariausias visame pasaulyje, todėl jis naudojamas abrazyvinėms medžiagoms, pjaustytuvams patvariems metalams apdirbti ir dar daugiau.
Kaip jau žinome, grafito formulė chemijoje yra C, o deimanto formulė yra tokia pati.
Deimantų ir grafito skirtumai
Nepaisant to, kad mineralai turi panašią cheminę formulę, jie labai skiriasi vienas nuo kito tiek išvaizda, tiek cheminiu požiūriu.
Visų pirma, deimantas ir grafitas turi visiškai skirtingą struktūrą. Juk grafitas susideda iš šešiakampių tinklelio, o deimantas – kubinės kristalinės struktūros. Grafito trapumas atsiranda dėl to, kad ryšys tarp jo sluoksnių labai lengvai nutrūksta, jo atomai tyliai atsiskiria vienas nuo kito. Dėl šios priežasties grafitas lengvai sugeria šviesą ir yra labai tamsus, skirtingai nei deimantas.
Deimantų struktūra skiriasi tuo, kad vieną anglies atomą supa dar keturi atomaitetraedrinio trikampio arba piramidės forma. Kiekvienas atomas yra tokiu pat atstumu vienas nuo kito. Ryšiai tarp atomų yra labai stiprūs, todėl deimantas yra toks kietas ir stiprus. Kita deimanto savybė yra ta, kad jis gali laiduoti šviesą, skirtingai nei grafitas.
Ar keista, kad grafito formulė yra tokia pati kaip deimanto, bet mineralai visiškai skirtingi? Ne! Galų gale, deimantą gamta sukuria esant didžiuliam slėgiui, o po to labai greitai aušinant, o grafitas susidaro esant žemam slėgiui, bet labai aukštai temperatūrai.
Kas yra alotropinės medžiagos?
Alotropinės medžiagos yra labai svarbi chemijos sąvoka. Tai yra pagrindų pagrindas, leidžiantis atskirti medžiagas viena nuo kitos.
Mokykloje alotropinės medžiagos tiriamos grafito ir deimanto pavyzdžiu bei jų skirtumu. Taigi, ištyrę deimanto ir grafito skirtumus, galime daryti išvadą, kad alotropija yra dviejų ar daugiau medžiagų, kurios skiriasi savo struktūra ir savybėmis, tačiau turi panašią cheminę formulę arba priklauso tam pačiam cheminiam elementui, egzistavimas gamtoje.
Deimantų gavimas iš grafito
Grafito formulė – C – leido mokslininkams atlikti daugybę eksperimentų, kurių metu buvo rasta alotropinių grafito medžiagų.
Mokytojai tiek moksleiviams, tiek studentams pasakoja, kaip mokslininkai bandė sukurti deimantus iš grafito. Ši istorija yra labai įdomi ir žavi, be to, ji leidžia prisiminti tokių alotropinių medžiagų, kaip grafitas ir deimantas, egzistavimą ir apie jųskirtumai.
Prieš kurį laiką mokslininkai bandė sukurti deimantus iš grafito. Jie tikėjo, kad jei deimanto ir grafito formulė bus vienoda, tada jie galės sukurti deimantą, nes akmuo yra labai brangus ir retas. Dabar žinome, kad deimantų mineralas gamtoje atsiranda esant aukštam slėgiui ir akimirksniu atvėsus. Todėl mokslininkai nusprendė susprogdinti grafitą, taip sudarydami būtinas sąlygas deimantų susidarymui. Ir iš tikrųjų įvyko stebuklas, po sprogimo ant grafito susidarė labai maži deimantiniai kristalai.
Grafito ir deimanto naudojimas
Šiandien tiek grafitas, tiek deimantas daugiausia naudojami pramonėje. Tačiau apie 10% visos deimantų produkcijos tenka papuošalams. Dažniausiai pieštukai gaminami iš grafito, nes jis labai trapus ir trapus, tačiau palieka žymes.
