Из нефтяных отходов изготовят дешевые алмазы
Изготовление искусственных алмазов – процесс дорогостоящий, требующий огромных затрат энергии. Но теперь химики имеют в своем арсенале технологию создания куда более дешевых драгоценных камней из отходов нефти. Для этого достаточно температуры газовой горелки (однако есть одно «но»,
о котором мы расскажем ниже).
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Человечество изготавливает искусственные алмазы более 60 лет. Этот невероятно твердый, прозрачный и химически устойчивый материал незаменим во многих областях, от обыденной резки стекла до квантовых технологий.
Но даже синтетический алмаз – дорогое удовольствие. Чтобы воспроизвести условия образования этого минерала в глубинах Земли, требуются огромные температуры и давления. Если использовать катализатор, то процесс несколько упрощается, но ухудшается качество конечного продукта.
Химики из США и Китая разработали новую технологию получения драгоценного материала. Она не требует катализаторов и работает в куда менее экзотических условиях, чем классические рецепты.
Исходным материалом служат диамондоиды. Это углеводороды с особым строением молекул. По пространственному расположению атомов углерода такая молекула аналогична одной, двум или трем ячейкам кристаллической решетки алмаза.
Диамондоиды были открыты еще в 1930-х годах. Для их получения даже необязательно перерабатывать сырую нефть: можно воспользоваться естественным налетом на стенках танкеров. Это белая и слегка липкая масса без запаха, ничем не напоминающая драгоценность. Именно такой исходный материал и выбрала исследовательская группа.
Небольшое количество вещества, которое можно переместить обычной иголкой, химики выкладывали на алмазную наковальню. Вот еще одна иллюстрация полезности этого минерала: даже для изготовления алмаза ученым понадобился алмаз! Поясним, что такие наковальни помогают создать большое давление, а их прозрачность позволяет при этом нагревать образец лучом лазера.
Первоначально ученые превратили исходный материал в алмаз при 120 тысячах атмосфер и температуре в 1700 градусов Цельсия. Поставив цель минимизировать температуру, они получили драгоценный камень всего при 600 градусах Цельсия (это меньше температуры пламени бытовой газовой плиты). Зато давление им при этом понадобилось повысить до 200 тысяч атмосфер.
Перечисленные условия выглядят экстремально, но они куда мягче, чем те, что обычно используются для синтеза алмазов.
Путем компьютерного моделирования исследователи выяснили, что диамондоид превращается в алмаз сразу, без промежуточной стадии графита. На трансформацию требуются буквально доли секунды. Водород, входящий в состав диамондоида, при этом улетучивается.
Разумеется, в нынешнем виде технология позволяет получать лишь очень маленькие алмазы. Теперь перед исследователями стоит задача научиться делать драгоценные камни из диамондоидов в промышленных масштабах.
vesti.ru
Вверх▲
Отзывы читателей (0)
Написать отзыв▼
Архив рубрики / Другие статьи этого номера 10 (1325) от 10 марта 2020 года
проверено на себеРоман Старовойт: «По Курску бегают бешеные маршрутки». Губернатор прокатился по городу на «ПАЗике»
будь в курсе!квартирный вопросВ Курске на месте аварийных общежитий построят новые многоэтажки
легенда • рекламагородские проблемытранспортживая природакрик души
событие • рекламасмертельные пожарысемейная разборканичего святогобольшой баскетболболеем за наших!титульный бойдрагоценные клинкиудар, еще удар!как рыба в водеполезно знатьни хвоста, ни чешуи!юридическая консультациявопрос прокурорууслуги жкхв законекалькулятор жкхкрасная планета«восьмерки» мудростиприправа или лекарство?развенчивание мифоввремя очищениядавайте приготовим!
