ใครๆ ก็รู้จักสารจำพวกกราไฟต์และเพชร กราไฟท์พบได้ทุกที่ ตัวอย่างเช่นแท่งสำหรับดินสอธรรมดาทำจากมัน กราไฟท์เป็นสารที่ค่อนข้างมีราคาไม่แพงและราคาถูก แต่สารอย่างเพชรนั้นแตกต่างจากกราไฟต์มาก เพชรเป็นหินที่มีราคาแพงที่สุด หายากมากและโปร่งใส ไม่เหมือนกับกราไฟต์ เป็นเรื่องยากที่จะเชื่อ แต่สูตรทางเคมีของกราไฟต์เหมือนกับเพชร ในบทความนี้ เราจะวิเคราะห์ว่ามันเป็นไปได้อย่างไร
กราไฟท์: ประวัติและคุณสมบัติของแร่
กราไฟท์มีประวัติความเป็นมายาวนานนับพันปี การระบุปีการใช้งานที่แน่นอนเป็นเรื่องยากมาก กราไฟท์มีชื่อเสียงในการเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี นอกจากนี้แร่นี้มีความเปราะบางมาก นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาทำไส้ดินสอออกมา
คุณสมบัติทางเคมีของแร่ ได้แก่ การรวมตัวของสารประกอบที่มีสารหลายชนิด เช่น เกลือและโลหะอัลคาไล แร่ธาตุไม่ละลายในกรด
สูตรของกราไฟท์คือ C นั่นคือมันเป็นหนึ่งในการดัดแปลง allotropic ขององค์ประกอบที่หกที่มีชื่อเสียงของตารางธาตุ - คาร์บอน
เพชร: ประวัติและคุณสมบัติของแร่
ประวัติเพชรไม่ธรรมดามาก เชื่อกันว่าเพชรเม็ดแรกถูกพบในอินเดีย ในเวลานั้น มนุษยชาติไม่สามารถเข้าใจพลังทั้งหมดของหินก้อนนี้ได้ นักธรณีวิทยารู้เพียงว่าหินก้อนนี้แข็งและทนทานมาก จนถึงศตวรรษที่ 15 เพชรมีค่าน้อยกว่ามรกตและทับทิมมาก และมีเพียงนักอัญมณีที่ไม่รู้จักในกระบวนการทำงานกับหินเท่านั้นจึงได้เจียระไนที่สวยงามซึ่งต่อมากลายเป็นที่รู้จักในนามเพชรเจียระไน ตอนนั้นเองที่หินได้แสดงตัวออกมาอย่างสง่างาม
เพชรส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรม แร่นี้มีความทนทานที่สุดในโลก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงใช้สำหรับการขัดถู หัวกัดสำหรับการแปรรูปโลหะที่ทนทาน และอื่นๆ อีกมากมาย
อย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าสูตรกราไฟต์ในวิชาเคมีคือ C และเพชรก็มีสูตรเหมือนกัน
ความแตกต่างระหว่างเพชรกับกราไฟต์
แม้ว่าแร่ธาตุจะมีสูตรทางเคมีคล้ายกัน แต่ก็มีความแตกต่างกันอย่างมากทั้งในด้านรูปลักษณ์และในมุมมองทางเคมี
อย่างแรกเลย เพชรกับกราไฟต์มีโครงสร้างที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง ท้ายที่สุด กราไฟต์ประกอบด้วยตารางหกเหลี่ยม ในขณะที่เพชรมีโครงสร้างผลึกลูกบาศก์ ความเปราะบางของกราไฟต์เกิดจากการที่พันธะระหว่างชั้นของมันนั้นแตกหักได้ง่ายมาก อะตอมของมันจะแยกออกจากกันอย่างเงียบ ๆ ด้วยเหตุนี้กราไฟต์จึงดูดซับแสงได้ง่ายและมืดมากไม่เหมือนกับเพชร
โครงสร้างของเพชรแตกต่างตรงที่อะตอมของคาร์บอนหนึ่งอะตอมล้อมรอบด้วยอะตอมอีกสี่ตัวในรูปทรงของสามเหลี่ยมจตุรัสหรือปิรามิด แต่ละอะตอมมีระยะห่างเท่ากัน พันธะระหว่างอะตอมมีความแข็งแรงมาก ซึ่งเป็นสาเหตุที่เพชรมีความแข็งและแข็งแรงมาก คุณสมบัติของเพชรอีกอย่างคือสามารถนำแสงได้ไม่เหมือนกับกราไฟต์
แปลกไหมที่สูตรกราไฟต์เหมือนสูตรเพชร แต่แร่ธาตุต่างกันโดยสิ้นเชิง? ไม่! ท้ายที่สุด เพชรถูกสร้างขึ้นโดยธรรมชาติด้วยแรงกดดันมหาศาล จากนั้นจึงทำให้เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว ในขณะที่กราไฟต์ถูกสร้างขึ้นที่แรงดันต่ำแต่มีอุณหภูมิสูงมาก
สาร allotropic คืออะไร
สาร Allotropic เป็นแนวคิดที่สำคัญมากในวิชาเคมี นี่คือพื้นฐานของพื้นฐาน ซึ่งช่วยให้คุณแยกแยะสารออกจากกันได้
ที่โรงเรียน มีการศึกษาสาร allotropic โดยใช้ตัวอย่างกราไฟต์และเพชร เช่นเดียวกับความแตกต่าง จากการศึกษาความแตกต่างระหว่างเพชรและกราไฟท์ เราสรุปได้ว่า allotropy เป็นการมีอยู่ตามธรรมชาติของสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป ซึ่งมีโครงสร้างและคุณสมบัติต่างกัน แต่มีสูตรทางเคมีคล้ายกันหรืออยู่ในองค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน
รับเพชรจากกราไฟต์
สูตรของกราไฟท์ - C - อนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองได้มากมาย อันเป็นผลมาจากการที่พบว่าสาร allotropic ของกราไฟท์ถูกค้นพบ
ครูบอกทั้งเด็กนักเรียนและนักเรียนเกี่ยวกับวิธีที่นักวิทยาศาสตร์พยายามสร้างเพชรจากกราไฟท์ เรื่องนี้น่าสนใจและน่าทึ่งมาก และยังช่วยให้คุณจดจำการมีอยู่ของสาร allotropic เช่น กราไฟต์และเพชร และเกี่ยวกับพวกมันความแตกต่าง
เมื่อนานมาแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามสร้างเพชรจากกราไฟท์ พวกเขาเชื่อว่าถ้าสูตรของเพชรและกราไฟท์เหมือนกันก็จะสามารถสร้างเพชรได้เพราะหินมีราคาแพงและหายากมาก ตอนนี้เราทราบแล้วว่าแร่เพชรปรากฏในธรรมชาติที่ความดันสูงและเย็นตัวลงทันที ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงตัดสินใจระเบิดกราไฟท์ ทำให้เกิดเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของเพชร และในความเป็นจริง ปาฏิหาริย์ก็เกิดขึ้น หลังจากการระเบิด ผลึกเพชรขนาดเล็กมากก่อตัวขึ้นบนกราไฟต์
การใช้กราไฟท์กับเพชร
วันนี้ทั้งกราไฟต์และเพชรถูกใช้ในอุตสาหกรรมเป็นหลัก แต่ประมาณ 10% ของการผลิตเพชรทั้งหมดไปที่เครื่องประดับ ส่วนใหญ่แล้ว ดินสอทำมาจากกราไฟต์ เนื่องจากมันเปราะบางและเปราะมาก ในขณะที่ทิ้งรอยไว้
