Berlian dan grafit benar-benar turunan dari bahan yang sama. Tanpa menjadi pakar, tanpa mengetahui jawapannya terlebih dahulu, sukar untuk membayangkan bahawa bahan-bahan tersebut mempunyai asal usul yang sama.
Tetapi sebenarnya, semuanya benar: rapuh, mudah terkelupas, terurai dengan sedikit tekanan ke kepingan grafit perak dan berlian telus - karbon. Dari mana datangnya perbezaan antara mereka, mengapa mereka kelihatan berbeza, mempunyai sifat yang sama sekali berbeza? Para saintis telah lama menjawab soalan ini.
Perbezaan antara berlian dan grafit
Kedua-dua zat itu adalah karbon, tetapi kisi kristalnya berbeza. Atom karbon mempunyai empat elektron valensi, oleh itu, ia dapat menghasilkan hingga empat sebatian dengan atom lain seumpamanya. Dalam pembentukan berlian, empat ikatan kekuatan tinggi timbul, tetapi pilihan ini bukan satu-satunya yang mungkin. Grafit terbentuk apabila tiga ikatan kuat dibuat dan yang keempat lemah. Dalam kes ini, tiga kuat membentuk lapisan, dan yang lemah berada di antara lapisan, memastikan ikatannya lemah. Oleh itu, lapisan grafit mudah reput, yang menjadikan bahan ini sesuai untuk membuat plumbum pensil.
Fakta menarik: apabila seseorang menulis dengan pensil, jejak di atas kertas tetap disebabkan oleh grafit yang merosot pada timbangan.
Grafit legap kerana elektron bebasnya menyerap cahaya tanpa mengira frekuensinya. Walau bagaimanapun, berlian berbeza kerana penyerapan cahaya hanya terdapat pada frekuensi pengujaan ikatan antara atom. Oleh kerana sebahagian daripada spektrum frekuensi seperti ini sama sekali tidak dapat dilihat oleh mata manusia, intan kelihatan telus. Fiksasi atom yang ketat menjadikannya bahan terkuat, memberikan sifat dielektrik, membentuk penebat semula jadi. Sebaliknya, grafit adalah konduktor. Walau bagaimanapun, petunjuk kekonduksian rendah.
Apa yang boleh menjadi grafit dan berlian?
Penampilan grafit dalam bentuk apa pun tetap hampir sama. Ia berwarna kelabu, boleh berwarna hampir hitam, mempunyai kilauan logam. Namun, ia tidak boleh dikaitkan dengan logam, karbon tidak boleh. Di bawah tekanan, grafit selalu pecah dengan timbangan, dan kekakuannya dapat berbeza-beza. Walau bagaimanapun, bagaimanapun, ia tidak dapat dibandingkan dengan berlian.
Ketika mempertimbangkan berlian, iaitu berlian segi, ketelusan dapat diperhatikan - walaupun beberapa batu masih tidak jelas, tetapi mereka juga dapat memiliki warna yang berbeza. Tetapi serbuk intan akan sentiasa berwarna putih, sementara dari grafit tetap hitam atau kelabu. Walaupun terdapat banyak variasi semula jadi, kedua bentuk karbon ini selalu sangat berbeza, mustahil untuk mencampurkannya.
Bolehkah grafit diubah menjadi berlian?
Kisi kristal yang berlainan terbentuk kerana kedua-dua bahan muncul dalam keadaan yang berbeza.Untuk membentuk ikatan yang lebih kuat, keadaan yang melampau, peningkatan tekanan, dan suhu diperlukan. Praktik telah menunjukkan bahawa dengan membuat grafik untuk grafit, sangat mungkin untuk mengubahnya menjadi berlian. Sudah percubaan pertama memungkinkan untuk mendapatkan zarah-zarah kecil, yang seperti itu. Sebagai tambahan, mikropartikel berlian berulang kali dijumpai di meteorit yang jatuh di permukaan planet - mereka mungkin terbentuk hanya kerana pengaruh faktor pemusnah yang kuat.
Namun, manusia belum dapat membentuk berlian besar dengan kaedah buatan. Mereka terbentuk hanya oleh alam semula jadi, dalam paip kimberlite khas yang jauh di bawah permukaan kerak bumi. Masih banyak perdebatan mengenai dari mana tabung ini berasal, bagaimana planet ini membentuk batu permata dengan sifat khas. Mungkin kita bercakap mengenai pelepasan elektrik yang paling kuat yang berlaku di antara kerak bumi dan mantel - terdapat hipotesis seperti itu. Bagaimanapun, planet ini benar-benar menghasilkan tenaga tektonik yang paling kuat, yang juga muncul dalam bentuk elektrik.
Bagaimanapun, berlian dan grafit kelihatan berbeza, mempunyai sifat yang berbeza tepatnya kerana perbezaan antara kisi kristal mereka.