Алмастың балқу және қайнау температурасы қандай? Табиғи ортада минерал балқытылған күйде бола ма? Осы және басқа да сұрақтардың жауабын ұсынылған материалдан іздейтін боламыз.
Гуһар тастар жер қойнауында қалай пайда болды?
Ғалымдардың пікірінше, гауһар тастар планетаның ядросының қалыптасуы кезінде үлкен қысымдағы балқыған магманың әсерінен пайда болуы мүмкін. Жер қыртысының беткі аудандарына дейін терең жыныстардағы газ түзілу процестеріне байланысты асыл тастар ілгерілеген. Нәтижесінде минералдың үлкен шөгінділері бар тасты топырақтағы қуыстар болып табылатын алмаз құбырлары деп аталатындар пайда болды.
Материал қасиеттері
Алмастың балқу температурасы қандай екенін білмес бұрын, минералдың қасиеттерін қарастырайық:
- Гауһарлар ең жоғары қаттылыққа иебар қазбалар. Осы себепті, ешбір материал гауһардың құрылымын бұзуға немесе оның бетін тырнауға қабілетті емес. Оның өзі кез келген физикалық нысанды зақымдауы мүмкін.
- Гауһар - жоғары тиімді оқшаулағыш. Ол қышқылдарға және басқа да қатты химиялық заттарға төзімді.
- Гауһар барлық қатты минералдардың ең жоғары жылу өткізгіштігіне ие. Асыл тасты алақаныңызда қалағаныңызша ұстауға болады. Бұл ретте оның температурасы өзгеріссіз қалады.
- Гауһар бірегей люминесценцияға ие. Минерал арқылы өткен кез келген шыққан жарық сәулелері оның жарқырап, кемпірқосақтың барлық түстерімен жарқырап тұруына себеп болады.
Құрылым
Негізінен алмаз көміртек атомдарынан тұрады. Бірақ олардың әрқайсысы тетраэдрдің орталық бөлігінде орналасқан – үшбұрыштың төрт жазықтығынан түзілген көпбұрыш. Осылайша, атомдардың өте күшті байланысы қамтамасыз етіледі. Бұл ең жоғары қаттылықты, сондай-ақ алмаздың әсерлі балқу температурасын түсіндіреді.
Гауһар балқыту шарттары
2010 жылы Берклиде орналасқан Калифорния университетінің физика зертханасының эксперименттері кезінде алмазға оның балқуына әкелетін температуралық әсердің деңгейін анықтады. Ғалымдар қыздыру деңгейіне қарамастан, қалыпты жағдайда материалды сұйық түрге айналдыру мүмкін емес екенін анықтады. Бұл мақсатқа тек гауһар тек температураға ғана емес, сонымен қатар ең жоғары әсер ету арқылы қол жеткізуге боладықысым. Минерал графитке айналмауы үшін қысымды арттыру қажет. Осылайша, алмаздың сұйық түрге ауысуы өте қиын процесс.
Алмастың балқу және қайнау температурасы қандай?
Материалдың қасиеттерін зерттеу барысында алынған мәліметтерге сәйкес оның ауада жоғары қысымда балқуы 850-1000 оС дейін қыздырғанда жүреді. Алмазды вакуумде 1800-ден 2000 oC температураға дейін әсер ету арқылы қайнатуға болады. Екі жағдайда да минерал суыған кезде ол графитке айналады.
Алмастың балқу температурасын анықтай отырып, ғалымдар массасы караттың 1/10 бөлігін құрайтын кішкентай табиғи минералды пайдаланып тәжірибелер жүргізді. Материалдың беттерінің қайнауы қысқа мерзімді лазерлік импульстар нәтижесінде пайда болған соққы толқынының әсерінен орын алды.
Алмастың балқу нүктесі қандай көрсеткіш екенін анықтау үшін (градуспен) зерттеушілер теңіз деңгейіндегі атмосфераның қалыпты қысымынан 40 миллион есе жоғары қысым жасағанда ғана қол жеткізді. Қысым 11 миллион атмосфераға дейін төмендегенде, қайнап жатқан минералдың бетінде қатты бөлшектер пайда бола бастады, олар суға батпайды, бірақ суда мұз сияқты қалқып жүреді.
Гуһар тастар жер қыртысында қай жерде кездеседі?
Бұл минералдар өте сирек кездеседі. Дегенмен, қазіргі уақытта жер шарының барлық дерлік континенттерінде өнеркәсіптік кен орындары игерілуде. Жалғыз ерекшелік - Антарктида.
Бұрын19 ғасырдың ортасында минералдар өзен шөгінділерінде пайда болады деп есептелді. Кейінірек гауһар тастары бар алғашқы қуыстар бірнеше жүз метр тереңдікте тасты тау топырағында табылды.
Ғалымдардың айтуынша, кейбір алмаздардың жасы 100 миллион мен 2,5 миллиард жыл аралығында. Зерттеушілер жер бетінен шыққан «ескі» минералдарды көбірек ала алды. Соңғылары планетаға күн жүйесі пайда болғанға дейін ғарышта пайда болған метеориттермен бірге жеткізіледі.
Табиғатта балқытылған алмастар бар ма?
Алмастың балқу температурасының жоғары болғаны сонша, жер бетінде минерал енді қайнаған күйде бола алмайды. Дегенмен, ғарыштық объектілер туралы не деуге болады? Ғалымдардың айтуынша, гауһар тастың балқу температурасы бүгінгі күнге дейін Нептун мен Уран сияқты планеталардың тереңдігінде сақталған. Бір қызығы, соңғылары 10% көміртектен түзіледі, бұл минералдың құрылымдық негізі.
Көптеген ғалымдардың пікірінше, жоғарыдағы планеталарда сұйық, қайнап тұрған гауһар тастардың тұтас мұхиттары бар. Мұндай гипотеза осы аспан денелерінің магнит өрісінің неге соншалықты оғаш әрекет ететінін түсіндіреді. Өйткені, Нептун мен Уран - географиялық полюстері нақты орны жоқ және кеңістікте бір-бірінен сөзбе-сөз орналасқан Күн жүйесіндегі жалғыз планеталар. Қызықты гипотезаны растау үшін Жердегі ұқсас жағдайларды эксперименталды түрде модельдеу ғана қалады. Дегенмен, бұлшешім қазіргі уақытта өте қымбат және көп уақытты қажет етеді. Сондықтан жақын жердегі планеталарда балқытылған гауһар тастардың тұтас мұхиттары бар-жоғын әлі нақты анықтау мүмкін емес.
