다이아몬드를 액체로 녹일 수 있습니까?

액체 탄소는 실제로 존재하지만 놀랍게도 상대적으로 알려진 것은 거의 없습니다. $ 4000 \ \ mathrm {K} $ 및 $ 100 \ \ mathrm {atm} $ 주변에만 존재하며, 이는 유지 및 조사하기에 사소한 조건이 아닙니다. 그러나 액체 탄소의 특성에 대한 많은 이론적 연구가 분명히 있습니다. 탄소에 대한 위상 다이어그램은 여기 에서 찾을 수 있지만 대략적인 가이드 일 수 있습니다. 액체상에서 탄소 원자의 특정 결합 특성은 탄소가 매우 다재다능하고 매우 다른 구조를 만들 수 있기 때문에 어느 정도 불확실 해 보입니다 (가장 일반적인 두 상인 흑연과 다이아몬드를 비교하면 쉽게 볼 수 있음). 이 출처 는 액체의 결합이 정확한 조건에 따라 선형 아세틸렌 사슬, 흑연 및 다이아몬드 유사 구조 사이에서 지속적으로 변함을 시사합니다.

편집 : 이제 액체 탄소를 얻는 것과 다이아몬드를 녹이는 것이 약간 다른 두 가지라는 것을 깨달았습니다. 액체 탄소는 다이아몬드를 녹이는 것과 비교하여 얻을 수있는 사소한 입니다. 언급했듯이 비교적 낮은 압력에서 다이아몬드를 가열하면 녹기 전에 흑연으로 전환됩니다. 이를 억제하는 유일한 방법은 흑연과 다이아몬드의 밀도 차이를 이용하는 것입니다. 다이아몬드가 밀도가 높기 때문에 압력이 증가하면 압력이 약간 안정화되어 다이아몬드가 흑연으로 되돌아가는 경향이 감소합니다.

그래도 많은 압력이 필요합니다! 엄밀히 말하면 위의 위상 다이어그램에 따르면 , 다이아몬드를 녹여서 직접 액체 탄소를 얻으려면 최소 $ 10 \ \ mathrm {GPa} $의 압력이 필요합니다. 이는 약 $ 10 ^ 5 \ \ mathrm {atm} $입니다. 지구 중심 압력의 $ 1 / 30 $. 놀랍게도 우리는 두 개의 다이아몬드를 서로 압축 함으로써 실험실에서 이러한 터무니없는 압력에 도달 할 수 있습니다. 그러나 다이아몬드를 녹이는 데 필요한 조건 (그리고이를 녹인 형태로 유지)에 도달하면 기기의 무결성이 손상되고 치명적인 (폭발 가능성이있는) 고장을 일으킬 수 있으므로 누구도 의도적으로 녹일 것이라고 생각하지 않습니다. 다른 기술도 사용할 수 있습니다 ( 레이저 관성 제한 , 경 가스 총 등),하지만 대부분은 일시적으로 액체 다이아몬드 만 생산할 것이라고 생각합니다.

다이아몬드를 구성하는 탄소, 확실히 액체로 존재할 수 있으며 다이아몬드 상과 액체 상 사이의 상 전이는 이 상 다이어그램 을 기반으로 할 수있는 것 같습니다. 다이아몬드 용융을 실제로 관찰 할 수 있는지 여부 그러나 역학에 따라 달라집니다. 위상 전환이 너무 느려 사람의 시간 척도로 관찰 할 수 없습니다.

댓글

• 변환하는 동안 다이아몬드가 흑연으로의 생성은 중간 정도의 고온에서도 매우 느립니다. 용융은 동 역학적으로 방해가되지 않습니다. ' 4000K 이상은 작업을 매우 가속화하고 용융은 빠르게 발생하거나 전혀 발생하지 않습니다.