يعرف الجميع مواد مثل الجرافيت والماس. تم العثور على الجرافيت في كل مكان. على سبيل المثال ، مصنوعة من قضبان أقلام الرصاص البسيطة. الجرافيت مادة رخيصة الثمن وبأسعار معقولة. لكن مادة مثل الماس مختلفة تمامًا عن الجرافيت. الماس هو أغلى حجر ، نادر جدًا وشفاف ، على عكس الجرافيت. من الصعب تصديق ذلك ، لكن الصيغة الكيميائية للجرافيت هي نفس صيغة الماس. في هذه المقالة ، سنحلل كيف يمكن ذلك.
الجرافيت: تاريخ وخصائص المعدن
يعود تاريخ الجرافيت إلى آلاف السنين ، لذلك من الصعب للغاية تحديد سنة استخدامه بالضبط. يشتهر الجرافيت بأنه موصل جيد للكهرباء. بالإضافة إلى ذلك ، هذا المعدن هش للغاية. لهذا السبب يصنعون منه الرصاص بالقلم الرصاص.
تشمل الخصائص الكيميائية للمعدن تكوين مركبات متضمنة مع العديد من المواد ، مثل الأملاح والمعادن القلوية. المعدن لا يذوب في الأحماض.
صيغة الجرافيت هي C ، أي أنها واحدة من التعديلات المتآصلة للعنصر السادس الشهير في الجدول الدوري - الكربون.
الماس: تاريخ وخصائص المعدن
تاريخ الماس غير عادي للغاية. يُعتقد أن أول ماسة تم العثور عليها في الهند. في ذلك الوقت ، لم تستطع البشرية فهم القوة الكاملة لهذا الحجر. عرف الجيولوجيون فقط أن هذا الحجر شديد الصلابة ودائم. حتى القرن الخامس عشر ، كانت قيمة الماس أقل بكثير من قيمة الزمرد والياقوت. وعندها فقط قام صائغ غير معروف ، أثناء عمله بالحجر ، بإعطائه قطعًا جميلًا ، أصبح يُعرف فيما بعد باسم قطع الألماس. عندها أظهر الحجر نفسه بكل مجدها.
الماس يستخدم بشكل رئيسي في الصناعة. هذا المعدن هو الأكثر ديمومة في العالم كله ، ولهذا السبب يتم استخدامه للمواد الكاشطة ، والقواطع لمعالجة المعادن المتينة وأكثر من ذلك بكثير.
كما نعلم بالفعل ، فإن صيغة الجرافيت في الكيمياء هي C ، والماس له نفس الصيغة.
الاختلافات بين الماس والجرافيت
على الرغم من حقيقة أن المعادن لها صيغ كيميائية متشابهة ، إلا أنها تختلف بشكل كبير عن بعضها البعض في المظهر ومن وجهة النظر الكيميائية.
أولاً وقبل كل شيء ، الماس والجرافيت لهما هيكل مختلف تمامًا عن بعضهما البعض. بعد كل شيء ، يتكون الجرافيت من شبكة من السداسيات ، بينما الماس له هيكل بلوري مكعب. ترجع هشاشة الجرافيت إلى حقيقة أن الرابطة بين طبقاته سهلة الانكسار ، حيث يتم فصل ذراته بهدوء عن بعضها البعض. وبسبب هذا فإن الجرافيت يمتص الضوء بسهولة ويكون مظلمًا جدًا على عكس الماس.
يختلف هيكل الماس في أن ذرة كربون واحدة محاطة بأربع ذرات أخرىشكل مثلث أو هرم رباعي السطوح. كل ذرة على نفس المسافة من بعضها البعض. الروابط بين الذرات قوية جدًا ، وهذا هو سبب صلابة الألماس وقوتها. خاصية أخرى للماس تتمثل في قدرته على توصيل الضوء ، على عكس الجرافيت.
هل من الغريب أن تكون صيغة الجرافيت هي نفسها صيغة الماس ، لكن المعادن مختلفة تمامًا؟ لا! بعد كل شيء ، يتم إنشاء الماس بواسطة الطبيعة تحت ضغط كبير ، ثم يتم تبريده بسرعة كبيرة ، بينما يتم إنشاء الجرافيت عند ضغط منخفض ، ولكن بدرجة حرارة عالية جدًا.
ما هي المواد المتآصلة؟
المواد المتآصلة هي مفهوم مهم للغاية في الكيمياء. هذا هو أساس الأساسيات الذي يسمح لك بتمييز المواد عن بعضها البعض.
في المدرسة ، تتم دراسة المواد المتآصلة باستخدام مثال الجرافيت والماس ، بالإضافة إلى اختلافهما. لذلك ، بعد دراسة الاختلافات بين الماس والجرافيت ، يمكننا أن نستنتج أن التآصل هو وجود في الطبيعة مادتين أو أكثر تختلف في هيكلها وخصائصها ، ولكن لها صيغة كيميائية متشابهة أو تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي.
الحصول على الماس من الجرافيت
صيغة الجرافيت - C - سمحت للعلماء بإجراء العديد من التجارب ، ونتيجة لذلك تم العثور على المواد المتآصلة من الجرافيت.
يخبر المعلمون كلاً من تلاميذ المدارس والطلاب كيف حاول العلماء صنع الماس من الجرافيت. هذه القصة مثيرة للاهتمام ورائعة للغاية ، كما أنها تسمح لك بتذكر وجود مواد متآصلة مثل الجرافيت والماس ، وما يتعلق بهاالخلافات.
منذ بعض الوقت ، حاول العلماء صنع الماس من الجرافيت. لقد اعتقدوا أنه إذا كانت صيغة الماس والجرافيت هي نفسها ، فسيكون بإمكانهم إنشاء الماس ، لأن الحجر باهظ الثمن ونادر جدًا. نحن نعلم الآن أن معدن الماس يظهر في الطبيعة عند ضغط عالٍ وتبريد فوري. لذلك ، قرر العلماء تفجير الجرافيت ، وبالتالي خلق الظروف اللازمة لتشكيل الماس. وفي الحقيقة حدثت معجزة ، بعد الانفجار ، تشكلت بلورات ماسية صغيرة جدًا على الجرافيت.
تطبيق الجرافيت والماس
اليوم ، يتم استخدام كل من الجرافيت والماس بشكل رئيسي في الصناعة. لكن حوالي 10٪ من إجمالي إنتاج الماس يذهب إلى المجوهرات. غالبًا ما تصنع أقلام الرصاص من الجرافيت ، لأنه هش جدًا وهش ، مع ترك علامات.
