كيمياء الماس: الخصائص والأنواع

click fraud protection

الماس هو أقسى المواد الطبيعية. ال مقياس صلابة موس، حيث الماس هو "10" و الياقوت (الياقوت) هو "9" ، لا يشهد بشكل كاف على هذا الصلابة المذهلة ، لأن الماس أصعب بشكل كبير من الياقوت. الماس هي أيضًا أقل المواد انضغاطًا وصلابة.

الماس استثنائي موصل حراري - أفضل 4 مرات من النحاس - مما يعطي أهمية للماس الذي يطلق عليه "الجليد". الماس لديه تمدد حراري منخفض للغاية ، خامل كيميائيًا فيما يتعلق بمعظم الأحماض والقلويات ، شفاف من الأشعة تحت الحمراء البعيدة من خلال الأشعة فوق البنفسجية العميقة ، وهي واحدة من عدد قليل من المواد ذات وظيفة العمل السلبية (الإلكترون التقارب). إحدى نتائج تقارب الإلكترون السلبي هو أن الماس يصد الماء ، ولكنه يقبل الهيدروكربونات بسهولة مثل الشمع أو الشحم.

الماس لا يوصل الكهرباء بشكل جيد ، على الرغم من أن بعضها أشباه الموصلات. يمكن أن يحترق الماس إذا تعرض لدرجة حرارة عالية في وجود الأكسجين. الماس ذو جاذبية عالية. انها كثيفة بشكل مثير للدهشة نظرا لانخفاض الوزن الذري لل كربون. تألق ونار الماس بسبب تشتت عالية ومؤشر انكسار مرتفع. الماس لديه أعلى انعكاس ومؤشر انكسار أي مواد شفافة.

عادة ما تكون الأحجار الكريمة الماسية واضحة أو زرقاء شاحبة ، ولكن تم العثور على الماس الملون ، المسمى `` الهوى '' ، في جميع ألوان قوس قزح.

instagram viewer
البورون، الذي يضفي لونًا مزرقًا ، والنيتروجين ، الذي يضيف صبغة صفراء ، من الشوائب النزرة الشائعة. اثنين من الصخور البركانية التي قد تحتوي على الماس هما الكيمبرلايت واللامبرويت. تحتوي بلورات الماس بشكل متكرر على شوائب من معادن أخرى ، مثل العقيق أو الكروميت. يتألق العديد من الماس باللون الأزرق إلى البنفسجي ، وأحيانًا بقوة كافية بحيث يمكن رؤيته في وضح النهار. بعض الماس الفوسفور الأزرق يتألق باللون الأصفر (يتوهج في الظلام في رد فعل شفق).

نوع الماس

الماس الطبيعي

يتم تصنيف الماس الطبيعي حسب نوع وكمية الشوائب الموجودة فيه.

  • النوع Ia - هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من الماس الطبيعي ، حيث يحتوي على ما يصل إلى 0.3٪ من النيتروجين.
  • النوع Ib - قليل جدًا من الماس الطبيعي من هذا النوع (~ 0.1٪) ، ولكن كل الماس الصناعي الصناعي تقريبًا. يحتوي الماس من نوع Ib على ما يصل إلى 500 جزء في المليون من النيتروجين.
  • النوع IIa - هذا النوع نادر جدًا في الطبيعة. يحتوي الماس من النوع IIa على القليل جدًا من النيتروجين بحيث لا يتم اكتشافه بسهولة باستخدام طرق امتصاص الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية.
  • النوع IIb - هذا النوع نادر أيضًا في طبيعته. يحتوي الماس من النوع IIb على القليل جدًا من النيتروجين (حتى أقل من النوع IIa) بحيث تكون البلورة أشباه الموصلات من النوع p.

الماس الصناعي الصناعي

أنتج الماس الصناعي الصناعي عملية التوليف عالي الحرارة ذات الضغط العالي (HPHT). في تركيب HPHT ، يتم وضع الجرافيت والمحفز المعدني في مكبس هيدروليكي تحت درجات حرارة وضغوط عالية. على مدار بضع ساعات ، يتحول الجرافيت إلى الماس. عادة ما يكون حجم الماس الناتج بضعة ملليمترات معيبة جدًا لاستخدامه كأحجار كريمة ، ولكنها مفيدة للغاية كحواف على أدوات القطع ولقم الحفر ولضغطها لتوليد عالية جدًا الضغوط. (ملاحظة جانبية مثيرة للاهتمام: على الرغم من استخدامها لقطع وطحن وتلميع العديد من المواد ، لا يتم استخدام الماس في الآلة سبائك الحديد لان الماس يتحلل بسرعة كبيرة بسبب تفاعل درجات الحرارة العالية بين الحديد و كربون.)

الماس رقيقة

يمكن استخدام عملية تسمى ترسيب البخار الكيميائي (CVD) لترسيب الأغشية الرقيقة من الماس متعدد البلورات. تجعل تقنية CVD من الممكن وضع طلاء "بدون تآكل" على أجزاء الماكينة ، واستخدام طلاء الماس لإبعاد الحرارة عن المكونات الإلكترونية ، ونوافذ الموضة التي تكون شفافة عبر نطاق واسع من الطول الموجي ، والاستفادة من خصائص أخرى الماس.

instagram story viewer