МОЖНА Чи з графіту зробити алмаз

Вчені вже досить давно задавалися ідеями отримання алмазів з графіту подібно алхімікам минулого, які шукали всілякі шляхи створення золота з різних матеріалів.

Ці прекрасні дорогоцінні камені можна відтворити синтетичним шляхом

Алмаз і графіт

Видобуток алмазів, безсумнівно, досить прибутковий бізнес, який може підтримати економіку будь-якої країни. Але тим не менш, напевно багатьом підприємцям хотілося б знизити витрати на отримання цих дорогоцінних каменів і цим самим ще збільшити дохід алмазодобувної галузі. А що, якщо можливо отримувати алмази синтетичним способом з графіту?

Щоб відповісти на це питання, необхідно розібратися в природі двох матеріалів - алмазу і графіту. Багато ще з уроків хімії пам`ятають, що ці два, здавалося б, таких різних матеріалу цілком і повністю складаються з вуглецю.

Алмаз являє собою звичайно прозорий кристал, але може бути і синім, і блакитним, і червоним, і навіть чорним. Це найтвердіша і міцне речовина на Землі. Така твердість обумовлена особливою будовою кристалічної решітки. Вона має форму тетраедра, і всі атоми вуглецю знаходяться на одній відстані один від одного. Графіт ж темно-сірий з металевим відливом, м`який і абсолютно непрозорий. Кристалічна решітка графіту розташована шарами, в кожному з яких молекули зібрані в міцні шестикутники, проте між шарами зв`язок молекул досить слабка. Тобто, по суті, різниця між алмазом і графітом полягає в різному будові кристалічної решітки.

Отримання алмазу з графіту

Як таке перетворення графіту в алмаз можливо. Це довели ще вчені ХХ століття. У 1955 р був представлений звіт компанії General Electric і синтезовані перші алмази, правда, дуже дрібні. Першим здійснив синтез дослідник компанії Т. Хол. Для досягнення таких успіхів було застосовано обладнання, що дозволяє створювати тиск в 120 тис. Атмосфер і температуру в 1800 ° С.

Групою вчених з Allied Chemical Corporation було здійснено пряме перетворення графіту в алмаз. Для цього були використані більш екстремальні умови в порівнянні з попередніми методами. Для створення на 1 мікросекунду граничного тиску в 300 тис. Атмосфер і температури в 1200 ° С застосовувалося вибухова речовина величезної потужності. В результаті у зразку графіту виявлялося кілька дрібних частинок алмазу. Дані про результат експерименту були опубліковані в 1961 р

Проте це були не всі способи отримання алмазів з графіту. У 1967 р Р. Уенторф виростив перший алмаз на затравки. Швидкість росту виявилася досить низькою. Найбільший синтетичний алмаз Р. Уенторфа, виготовлений даним методом, досяг розміру в 6 мм і ваги в 1 карат (приблизно 0,2 г).

Сучасні методи синтезу алмазів з графіту

Сучасні технології дозволяють отримувати алмази з графіту декількома методами. Алмази синтезуються в умовах, максимально наближених до природних, а також з використанням каталізаторів. Виробляється нарощування кристалів алмазу в метанової середовищі, а дрібну алмазну пил для виробництва різних абразивів отримують методом вибуху вибухових речовин або дроту великим імпульсом струму.