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冰巨星上的碳是怎么变成钻石的

发布时间: 2022-06-04 14:17:44

A. 钻石是怎么形成的钻石的形成条件是什么

1、大部分钻石是在地质的高温高压下形成的:

钻石形成条件的压力在4.5到6Gpa,温度在1100到1500℃。

碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨,而在高温、极高气压及还原环境中则结晶为珍贵的钻石。当碳原子呈六方环状的层状排列时,形成的是低硬度的高温耐火材料石墨; 当碳原子呈立方最紧密堆积, 彼此以共价键相连时, 就形成了自然界最硬的宝石—钻石。

2、陨石撞击形成钻石:

当携带石墨的陨石撞上地球时,撞击产生的高温高压能把石墨转变成稀有且极端坚硬的金刚石。2008年,一块橄辉无球粒陨石掉落在苏丹努比亚沙漠中,研究发现,它不仅仅是一块普通的陨石,仔细分析后,科学家确定这块陨石里含有金刚石——钻石的原石。

拓展资料:
天然钻石形成于地表下超过100公里深处,再伴随着火山喷发等地质活动上升到地面。 地幔中的高温高压使碳元素结晶形成钻石,偶尔会将周围的尘埃或液体杂质包裹进去。包裹杂质的钻石通常含有少量的钠、钾和其他能揭示其形成环境信息的矿物质。

钻石是一种天然矿物质,是在未受到人为干预的情况下完全在大自然中形成的。重量一般在0.015ct-1.10ct之间,多数在0.2ct-0.4ct之间,颜色多为白色至浅黄系列,在G色-J色之间,彩色系列为浅色的红、黄、蓝等。在紫外荧光下,多数短波下为中等至弱的黄色、黄绿色,少数为惰性(无荧光)。

B. 碳转换为金刚石要什么条件

石墨(碳)转变为金刚石须在高温高压下进行,甚至在温度2000℃~4000℃和压强6万~12万个大气压下,这个转变速率仍然不大,还需用铬、铁和铂等作催化剂。

C. 碳元素是怎么从结晶体变成闪闪发光的钻石的

有人说钻石代表永恒,可你知道它是如何形成的吗?实际上,无论是通过何种方式,毫无疑问都需要很长的时间周期,才得以让一大块碳结晶变成闪闪发光的钻石。科学家们在高温高压的实验环境中,重建了咸金刚石矿床,确认地球正在将海洋压成咸的钻石,当地幔破坏古老的海底矿物之时,许多钻石也正在地球上形成。

大陆板块下研磨时形成的钻石

长时间以来,科学家们一直难以揭开钻石的天然制造过程之谜,其中深受大部分人认同的理论是:在构造俯冲带的条件下,海洋板块的一部分因为受到了大陆板块下的研磨,而后导致了许多钻石的形成。海底的所有矿物质和海洋板块,在这个过程中都潜入了数百英里的地幔中,在这里,有高压和高温的特殊环境,它们就是这样缓慢地结晶。最终,被称为金伯利岩的火山岩浆和这些晶体混合在一起,然后,形成的钻石形态冲击了地球表面。


数千万亿钻石藏在地球深处

被人们用来表达爱意的特殊矿物质- 钻石,或许并不像大家以为的那么特别。早前就有研究表明,在地球的内部深处,充满了数千万亿的钻石,数量达到了之前预计的1000倍。只是,因为它们位于地表下方约145到240公里的克拉通“根部”,并且呈现为大块的岩石,我们并不能达到此处。这些闪闪发光的藏匿物,正是科学家们通过观察地下的地震波所发现,根据这些振动的规律会因为所撞击岩石的成分、温度和密度而发生改变,才得以记录下这些构建地球的、却无法到达的内部图像。通过地震活动的记录,创建了一个三维模型,将穿过地球主要克拉通的地震波速度都记录下来,然后从各种组合中创建“虚拟岩石”。

通过计算地震波穿过它们的速度发现,有1%至2%的克拉通根由钻石组成,而其余部分,则主要由橄榄岩组成地球上地幔中的岩石,和来自海洋地壳的一点榴辉岩。当波浪穿过地球,钻石将比其他不那么僵硬的岩石或矿物更快地传播它们。科学家们发现大部分数据最好用钻石解释,但是,由于很难直接对这些区域进行采样,所以尚不能肯定地说。

钻石的生长还离不开某些咸液

对于钻石的生长而言,除了之前提到的自然条件以外,在其周围还需要存在某种咸液,并且,科学家们已经确认,海洋沉积物是符合该要求的。在火山爆发期间,钻石通常会在地球表面赶上这趟便车。与此同时,通过相同的实验,也产生了对金伯利岩形成起到关键作用的矿物。所以,你戴在手上的钻石,可能真的正是古代海洋历史。被称为金伯利岩的岩浆,是地球上所有岩浆最深的起源。尽管金伯利岩的晶体密集 ,有时还含有钻石 ,但它们却相当迅速地向上升起。产生金伯利岩的矿物质最初含有溶解的化合物,如二氧化碳。然而,这些岩浆后来在地幔中吸收二氧化硅负载的矿物质,这会降低它们与二氧化碳的连接程度,从而迫使它排出。这让岩浆的密度降低了,导致金伯利岩浮力足以快速上升,含金刚石的岩浆显然会通过放弃重量,迅速从地球深处升到地球表面。如果,这样的宝石对你来说太过昂贵,请不要失落。因为,你还可以带上金戒指,或铂金的戒指,便可以带着这个星球的极端过去。有新的研究结果表示,人们日常所佩戴的这些珠宝中有微量的闪亮矿物质,而它们则可能起源于史诗的中子星碰撞事件,而这样的碰撞,实际上是在46亿年之前的太阳系上肆虐。

D. 海王星上为什么会下钻石雨宇宙中还会有这样的星球吗

钻石恒久远,一颗就破产。在地球上,钻石可以说是和普通人息息相关的最昂贵物质之一,除了其中的商业原因之外,还与其储量有着一定的关系。所谓物以稀为贵,也正是这个道理。

不过,在宇宙中,钻石就不算是什么稀缺资源了。科学家告诉我们,宇宙中很多天体甚至连天空中都在下钻石雨。这样的天体说远也不是非常远,在我们的太阳系内,就有两颗天体拥有这样令人羡慕的天气,那就是天王星和海王星。


另一方面,这也提醒我们,天王星和海王星具有极高的研究价值,我们可以通过对它们的观测,以获得更多关于系外行星的信息。如果想要更加了解这两颗冰巨星的秘密,我们就必须知道它们蔚蓝色的表面大气之下到底隐藏着什么。

目前,NASA正在考虑向天王星或者海王星发射探测器,不过目前还犹豫不决。我们都希望他们或者世界上其他机构能够尽早让人类的视野早日回到冰巨星上,让我们真正地了解这样的冰冻世界。也许宇宙中大量系外行星的秘密,就要通过它们来解开了。

E. 碳如何变为钻石

在高温高压下结晶(如钻石) :在高温高压反应腔内,碳在高温区溶解,低温区结晶生长晶体。

在高温高压下合成宝石:主要用来合成金刚石。
基本原理:利用高温高压原理,将碳源放在叶蜡石反应腔高温熔解碳,在反应腔中高温熔融金属内输运金属,采用Ni-Fe合金或Fe-Al合金,最后碳在低温区籽晶上结晶。

F. 为什么海王星和天王星会下钻石雨

在我们探索无穷无尽的宇宙当中,会发现有很多奇特的星球,他们有的上面无比赤热,有的上面寂静无声,但是你们知道吗,目前科学家发现海王星和天王星正在下着钻石雨。这听起来很不可思议,但是这并不是假的,那么为什么海王星和天王星上会下钻石雨呢?

看到如此介绍,是不是有些心动了呢?是不是想去海王星上挖钻石呢?当然是开玩笑了,因为我们目前人类还无法登陆如此遥远的海王星和天王星。但是相信我们人类在不久的将来会有更大的科技进步,实现我们在太空中无限遨游。

G. 有人称天王星和海王星上或许有数百万克拉钻石,这样的说法有科学依据吗

是没有科学依据的,因为大家谁都没有去过天王星和海王星,他们这样的说法其实就是靠自己的想象。

H. 碳能变成钻石吗


记得在一本杂志上看过:一位化学老师给学生们讲碳的性能,说碳不光用于烧火,给它加温加压,到一定程度,它会变成石墨。如果继续加温加压,再到一定程度,它会变成钻石,但需承受勾践卧薪尝胆那样大的压力。
现在上班了,从工作中我感受到碳变成钻石所承受的那份压力,对一个人的成材是多么重要!大雪压青松,青松挺且直。只要勇于承受压力,你就会看到光明的未来。
我有一位同学,他87年在某电力部上班,当时才18岁。电气主任问他:“文化程度?”“高中毕业。”就扔给他一台小电机,甩给他一本电工书,交待自己捉摸去,电机要绕好接好试好。面对这一切,他当时倍感孤独无助、身压重担。他迫使自己钻入枯燥无味的书海中,看容量、查线径,找模具、绕线圈、下线接线整形灌漆烘拷,净等一试就可交工。谁知万事有踖跎,线接错了,烧了一相。这对初来乍到的他说,更是压上加压,他愧疚地拆线,重绕。那台电机,他一个人花了一个多月的时间,才把它圆满搞定。
在学电机自动控制回路中,电气主任又丢给他一块小黑板,让他自己摸索画电气控制图:单回路控制、自动往返控制、星形启动、三角形启动等。还让他根据电机的容量选接触器、空开、热继电器以及线径。他就是这样在主任强行压力的驱使下,一步步走向成熟。终于在电工比武考试中,他喜得榜首,尤其突出的是,他仅用8个小时,就绕好一个18.5
千瓦电机,而且下线用手摸,不用眼观,被同事们赠名“神眼”。于此同时,他被破格半年转正,这在电气车间尚属首例。89年,他又荣获“地区劳模”,当时厂里仅有两人获此荣誉。
他由仪表班长——车间副主任——科室电气技术员——车间正主任,短短八年时间内,他一直给自己加压打气,不松懈,一块碳就这样艰难地被挤压成一枚璀璨耀眼的钻石!
现在,他又给下属同事加担子,他要让他们像自己一样,在磨炼中飞速成长,尽快撑起电气自控之重担。我敬慕之余,
也偷偷把自己看作社会中的一小块“碳”,尤其在我面对压力的时候,他成材的掠影就会晃在眼前,顿时我又信心百倍。虽然我不一定能成为“钻石”,但我努力行在成为“钻石”的路上。

I. 碳变成钻石的条件

在2300℃、15到18个大气压的高温高压环境下,在中心放一颗很小的天然钻石作为种子,在种钻周围是高温金属液体,在金属溶液的上层是石墨,在这种环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。

温度和压力仍是制造晶体的两项关键因素,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石,水压提供高压,电力产生高温,使碳围绕着直径为 1 毫米,由天然钻石制成的籽晶而形成晶体。

(9)冰巨星上的碳是怎么变成钻石的扩展阅读

人造钻石是一种战略性资源,在工业、科技及国防等众多领域具有重要应用,市场前景广阔。此前,世界上仅有美国、英国、日本等几个发达国家能够合成宝石级金刚石单晶。

人工合成金刚石的方法主要有两种,高温高压法及化学气相沉积法。高温高压法技术已非常成熟,并形成产业。国内产量极高,为世界之最。化学气相沉积法仍主要存在于实验室中。

巨大的商业价值使得宝石级金刚石单晶的合成技术长期以来一直受到严密的封锁。河南工业大学材料学院超硬材料研究所经过长期、大量的探索,成功掌握了合成优质宝石级金刚石单晶的核心技术,实现了3-8mm优质金刚石单晶的批量化生产,合成实验的重复性超过90%。