الماس والجرافيت مشتقات حقًا من نفس المادة. بدون أن تكون متخصصًا ، دون معرفة الإجابة مسبقًا ، من الصعب حتى تخيل أن المواد لها أصل مشترك.
لكن في الواقع ، كل شيء صحيح: هش ، تقشير بسهولة ، يتحلل تحت ضغط طفيف إلى رقائق فضية من الجرافيت والماس الشفاف الصلب - الكربون. من أين أتى الفرق بينهما ، لماذا تبدو مختلفة ، لها خصائص مختلفة تمامًا؟ لقد أجاب العلماء منذ فترة طويلة على هذا السؤال.
الفرق بين الماس والجرافيت
كلتا المادتين من الكربون ، لكن شبكتهما البلورية مختلفة. تحتوي ذرة الكربون على أربعة إلكترونات تكافؤ ، وبالتالي ، يمكنها إنشاء ما يصل إلى أربعة مركبات مع ذرات أخرى من نوعها. أثناء تكوين الماس ، تنشأ أربعة روابط عالية القوة ، ولكن هذا الخيار ليس الوحيد الممكن. يتكون الجرافيت عندما يتم إنشاء ثلاث روابط قوية والرابع ضعيف. في هذه الحالة ، تشكل ثلاثة طبقة قوية ، والضعيف بين الطبقات ، مما يضمن ارتباطها الضعيف. لذلك ، تتحلل طبقات الجرافيت بسهولة ، مما يجعل المادة مثالية لإنشاء قلم رصاص.
حقيقة مثيرة للاهتمام: عندما يكتب الشخص بقلم رصاص ، يبقى الأثر على الورقة بسبب تحلل الجرافيت على المقاييس.
الجرافيت غير شفاف لأن إلكتروناته الحرة تمتص الضوء بغض النظر عن تردده. ومع ذلك ، يختلف الماس في أن امتصاص الضوء موجود فقط عند ترددات الإثارة للروابط بين الذرات. نظرًا لأن جزءًا من طيف التردد من هذا النوع غير مرئي على الإطلاق للعين البشرية ، فإن الماس يبدو شفافًا. التثبيت الضيق للذرات يجعلها أقوى مادة ، ويوفر خصائص عازلة ، وتشكيل عازل طبيعي. في المقابل ، الجرافيت هو موصل. ومع ذلك ، فإن مؤشرات الموصلية ليست عالية.
ما يمكن أن يكون الجرافيت والماس؟
مظهر الجرافيت في أي شكل يبقى على حاله تقريبًا. إنه رمادي ، يمكن أن يكون أسود تقريبًا ، وله بريق معدني. ومع ذلك ، لا يمكن أن يعزى إلى المعادن ، لا يمكن أن يكون الكربون. تحت الضغط ، ينكسر الجرافيت دائمًا بمقاييس ، ويمكن أن تختلف صلابته. ومع ذلك ، على أي حال ، لا يمكن مقارنته بالماس.
عند النظر إلى الماس ، أي الماس ذو الأوجه ، يمكن ملاحظة الشفافية - على الرغم من أن بعض الأحجار لا تزال غير واضحة ، ولكن يمكن أن يكون لها أيضًا ظلال مختلفة. لكن مسحوق الماس سيكون دائما أبيضبينما من الجرافيت يبقى أسود أو رمادي. على الرغم من وفرة الاختلافات الطبيعية ، فإن هذين الشكلين من الكربون دائمًا مختلفان تمامًا ، فمن المستحيل مزجهما.
هل يمكن تحويل الجرافيت إلى الماس؟
يتم تشكيل شبكات بلورية مختلفة نظرًا لظهور كلا المادتين في ظروف مختلفة.لتشكيل روابط أقوى ، والظروف القاسية ، وزيادة الضغط ، ودرجات الحرارة ضرورية. وقد أظهرت الممارسة أنه من خلال إنشاء تلك الخاصة بالجرافيت ، فمن الممكن حقًا تحويلها إلى ماسة. بالفعل سمحت التجارب الأولى بالحصول على جزيئات صغيرة ، كانت كذلك. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على جزيئات صغيرة من الماس مرارًا وتكرارًا في النيازك التي سقطت على سطح الكوكب - ربما تكونت بسبب تأثير العوامل المدمرة القوية.
ومع ذلك ، لا يمكن للبشرية بعد تشكيل الماس الكبير بالطرق الاصطناعية. يتم تشكيلها فقط عن طريق الطبيعة ، في أنابيب كيمبرلايت الخاصة التي تتعمق عميقًا تحت سطح القشرة الأرضية. لا يزال هناك الكثير من الجدل حول مصدر هذه الأنابيب ، وكيف يشكل الكوكب الأحجار الكريمة ذات الخصائص الخاصة. ربما نتحدث عن أقوى التصريفات الكهربائية التي تمر بين قشرة الأرض وعباءة - هناك مثل هذه الفرضية. بعد كل شيء ، يولد الكوكب باستمرار باستمرار أقوى الطاقات التكتونية ، والتي تظهر أيضًا في شكل كهرباء.
ولكن على أي حال ، يبدو الماس والجرافيت مختلفين ، ولهما خصائص مختلفة على وجه التحديد بسبب الاختلاف بين شبكات الكريستال.
