Le diamant et le graphite sont vraiment des dérivés de la même substance. Sans être spécialiste, sans connaître à l'avance la réponse, il est même difficile d'imaginer que les substances ont une origine commune.
Mais en fait, tout est vrai: cassant, facilement exfoliant, se décomposant sous une légère pression en flocons d'argent de graphite et de diamant transparent dur - carbone. D'où vient la différence entre eux, pourquoi ont-ils l'air différents, ont des propriétés complètement différentes? Les scientifiques ont depuis longtemps répondu à cette question.
La différence entre le diamant et le graphite
Les deux substances sont du carbone, mais leur réseau cristallin est différent. L'atome de carbone a quatre électrons de valence, par conséquent, il peut créer jusqu'à quatre composés avec d'autres atomes de son genre. Lors de la formation du diamant, quatre liaisons de haute résistance apparaissent, mais cette option n'est pas la seule possible. Le graphite se forme lorsque trois liaisons fortes sont créées et que la quatrième est faible. Dans ce cas, trois forts forment une couche, et les faibles sont entre les couches, assurant leur faible liaison. Par conséquent, les couches de graphite se décomposent facilement, ce qui rendait la substance idéale pour créer une mine de crayon.
Fait intéressant: lorsqu'une personne écrit avec un crayon, la trace sur le papier reste due à la décomposition du graphite sur la balance.
Le graphite est opaque car ses électrons libres absorbent la lumière quelle que soit sa fréquence. Cependant, les diamants diffèrent en ce que l'absorption de la lumière n'est présente qu'aux fréquences d'excitation des liaisons entre les atomes. Étant donné que la partie du spectre de fréquences de ce type ne tombe pas du tout dans la partie visible de l'œil humain, les diamants semblent transparents. La fixation étanche des atomes en fait le matériau le plus solide, fournit des propriétés diélectriques, formant un isolant naturel. En revanche, le graphite est un conducteur. Cependant, les indicateurs de conductivité sont faibles.
Que peuvent être le graphite et le diamant?
L'aspect du graphite sous n'importe quelle forme reste presque le même. Il est gris, peut être presque noir, a un éclat métallique. Cependant, il ne peut pas être attribué aux métaux, le carbone ne peut pas l'être. Sous pression, le graphite se décompose toujours avec des écailles et sa rigidité peut varier. Cependant, dans tous les cas, il ne peut être comparé au diamant.
En considérant un diamant, c'est-à-dire un diamant à facettes, la transparence peut être notée - bien que certaines pierres ne soient toujours pas claires, mais elles peuvent également avoir des nuances différentes. Mais la poudre de diamant sera toujours blanche, tandis que le graphite reste noir ou gris. Malgré l'abondance des variations naturelles, ces deux formes de carbone sont toujours très différentes, il est impossible de les mélanger.
Le graphite peut-il être transformé en diamant?
Différents réseaux cristallins se forment du fait que les deux substances apparaissent dans des conditions différentes.Pour former des liaisons plus fortes, des conditions extrêmes, une pression accrue et des températures sont nécessaires. La pratique a montré qu'en créant ceux pour le graphite, il est vraiment possible de le transformer en diamant. Déjà les premières expériences ont permis d'obtenir de petites particules, qui étaient telles. De plus, des microparticules de diamant ont été trouvées à plusieurs reprises dans des météorites tombées à la surface de la planète - elles se sont probablement formées juste sous l'influence de puissants facteurs destructeurs.
Cependant, l'humanité ne peut pas encore former de gros diamants par des méthodes artificielles. Ils sont formés uniquement par la nature, dans des tuyaux de kimberlite spéciaux qui s'enfoncent profondément sous la surface de la croûte terrestre. Il y a encore beaucoup de débats sur l'origine de ces tubes, sur la façon dont la planète forme des pierres précieuses aux propriétés spéciales. Nous parlons peut-être des décharges électriques les plus puissantes qui passent entre la croûte terrestre et le manteau - il y a une telle hypothèse. Après tout, la planète génère vraiment en permanence les énergies tectoniques les plus puissantes, qui apparaissent également sous forme d'électricité.
Mais dans tous les cas, le diamant et le graphite sont différents, ont des propriétés différentes précisément en raison de la différence entre leurs réseaux cristallins.
