Mọi thứ bạn cần biết về cấu trúc của kim cương

Từ ‘ kim cương ‘ có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp ‘ adamao ‘, có nghĩa là ‘ tôi thuần hóa ‘ hoặc ‘ tôi khuất phục ‘ hoặc từ tương quan ‘ adamas ‘, có nghĩa là ‘ thép cứng nhất ‘ hoặc ‘ chất cứng nhất ‘ .Mọi người đều biết kim cương rất cứng và đẹp, nhưng bạn có biết một viên kim cương hoàn toàn có thể là vật tư truyền kiếp nhất mà bạn hoàn toàn có thể chiếm hữu ? Trong khi tảng đá mà kim cương được tìm thấy hoàn toàn có thể có tuổi đời từ 50 đến 1.600 triệu năm, bản thân những viên kim cương này đã giao động 3,3 tỷ năm tuổi. Sự độc lạ này xuất phát từ thực tiễn là magma núi lửa đóng rắn thành đá, nơi tìm thấy kim cương đã không tạo ra chúng mà chỉ luân chuyển kim cương từ lớp phủ của Trái đất lên mặt phẳng. Kim cương cũng hoàn toàn có thể hình thành dưới áp suất và nhiệt độ cao tại vị trí của thiên thạch những ảnh hưởng tác động. Các viên kim cương được hình thành trong một vụ va chạm hoàn toàn có thể tương đối ‘ trẻ ‘, nhưng một số ít thiên thạch có chứa stardust – mảnh vỡ từ cái chết của một ngôi sao 5 cánh – hoàn toàn có thể gồm có những tinh thể kim cương. Một thiên thạch như vậy được biết là chứa những viên kim cương nhỏ hơn 5 tỷ năm tuổi. Những viên kim cương này truyền kiếp hơn hệ mặt trời của tất cả chúng ta .

Bắt đầu với Carbon

Để hiểu được hóa học của một viên kim cương cần có kiến ​ ​ thức cơ bản về nguyên tố cacbon. Một nguyên tử cacbon trung hòa có sáu proton và sáu neutron trong hạt nhân của nó, được cân đối bởi sáu electron. Cấu hình electron lớp vỏ của cacbon là 1 s 2 2 s 2 2 p 2. Carbon có hóa trị bốn vì bốn electron hoàn toàn có thể được đồng ý để lấp đầy quỹ đạo 2 p. Kim cương được tạo thành từ những đơn vị chức năng tái diễn của nguyên tử cacbon link với bốn nguyên tử cacbon khác trải qua link hóa học mạnh nhất, link cộng hóa trị. Mỗi nguyên tử cacbon nằm trong một mạng lưới tứ diện cứng, nơi nó cách đều những nguyên tử cacbon lân cận. Đơn vị cấu trúc của kim cương gồm có tám nguyên tử, về cơ bản được sắp xếp trong một khối lập phương. Mạng lưới này rất không thay đổi và cứng ngắc, đó là nguyên do tại sao kim cương rất cứng và có nhiệt độ nóng chảy cao .Hầu như tổng thể các-bon trên Trái đất đều đến từ những vì sao. Nghiên cứu tỷ suất đồng vị của cacbon trong kim cương giúp ta hoàn toàn có thể lần ra lịch sử dân tộc của cacbon. Ví dụ, ở mặt phẳng toàn cầu, tỷ suất đồng vị carbon-12 và carbon-13 hơi khác so với tỷ suất của stardust. Ngoài ra, một số ít quy trình sinh học nhất định dữ thế chủ động sắp xếp những đồng vị cacbon theo khối lượng, do đó, tỷ suất đồng vị của cacbon trong sinh vật sống khác với tỷ suất đồng vị của Trái đất hoặc những ngôi sao 5 cánh. Do đó, người ta biết rằng carbon cho hầu hết kim cương tự nhiên gần đây nhất đến từ lớp phủ, nhưng carbon cho một số ít ít kim cương là carbon tái chế của vi sinh vật, được tạo thành kim cương bởi vỏ toàn cầu trải qua kiến thiết mảng. . Một số viên kim cương nhỏ được tạo ra bởi thiên thạch là từ carbon có sẵn tại nơi va chạm ; 1 số ít tinh thể kim cương trong thiên thạch vẫn còn mới từ những ngôi sao 5 cánh .

Cấu trúc tinh thể

Cấu trúc tinh thể của một viên kim cương là một mạng tinh thể lập phương tâm mặt hoặc FCC. Mỗi nguyên tử cacbon link với bốn nguyên tử cacbon khác trong tứ diện đều ( lăng trụ tam giác ). Dựa trên dạng khối và sự sắp xếp đối xứng cao của những nguyên tử, tinh thể kim cương hoàn toàn có thể tăng trưởng thành nhiều hình dạng khác nhau, được gọi là ‘ thói quen tinh thể ‘. Thói quen tinh thể thông dụng nhất là hình bát diện tám mặt hoặc hình thoi. Các tinh thể kim cương cũng hoàn toàn có thể tạo thành hình khối, khối ba mặt và sự tích hợp của những hình dạng này. Ngoại trừ hai lớp hình dạng, những cấu trúc này là bộc lộ của hệ tinh thể lập phương. Một ngoại lệ là dạng phẳng được gọi là macle, thực sự là một tinh thể hỗn hợp, và ngoại lệ khác là loại tinh thể khắc, có mặt phẳng tròn và hoàn toàn có thể có hình dạng thuôn dài. Tinh thể kim cương thật don ‘ t có những mặt trọn vẹn nhẵn nhưng hoàn toàn có thể có những phần tăng trưởng hình tam giác nhô lên hoặc thụt vào gọi là ‘ tam giác ‘. Kim cương có sự phân cắt tuyệt vời theo bốn hướng khác nhau, có nghĩa là một viên kim cương sẽ tách ra một cách ngăn nắp theo những hướng này chứ không bị vỡ theo kiểu răng cưa. Các đường phân cắt là tác dụng của việc tinh thể kim cương có ít link hóa học dọc theo mặt phẳng của mặt bát diện hơn so với những hướng khác. Máy cắt kim cương tận dụng lợi thế của những đường phân cắt để mài mặt đá quý .

Graphit chỉ không thay đổi hơn kim cương vài electron vôn, nhưng rào cản kích hoạt để quy đổi yên cầu gần như nguồn năng lượng như hủy hoại hàng loạt mạng và thiết kế xây dựng lại nó. Do đó, một khi kim cương được hình thành, nó sẽ không trở lại thành than chì vì rào cản quá cao. Kim cương được cho là có năng lực siêu bền vì chúng không thay đổi về mặt động học hơn là không thay đổi về mặt nhiệt động lực học. Trong điều kiện kèm theo áp suất và nhiệt độ cao thiết yếu để tạo thành kim cương, dạng của nó thực sự không thay đổi hơn so với than chì, và do đó, trong hàng triệu năm, cặn cacbon hoàn toàn có thể từ từ kết tinh thành kim cương .

Source: https://thoitrangredep.vn
Category: Trang Sức