Tin tức

Lý do nhiệt độ nóng chảy của kim cương cao hơn so với các thành phần hóa học khác

Đăng bởi: Tống Quang Hải
Kim cương không chỉ nổi tiếng vì vẻ đẹp, độ cứng mà còn vì nhiệt độ nóng chảy của kim cương cao hơn hẳn những vật liệu khác. Đâu là lý do cho điều đó?
Lý do nhiệt độ nóng chảy của kim cương cao hơn so với các thành phần hóa học khác

Kim cương vốn luôn là loại đá quý được ưa chuộng nhất trên thế giới bởi vẻ đẹp và độ quý hiếm của nó. Do vậy, nhiều sản phẩm trang sức được tạo ra từ loại nguyên liệu này. Bên cạnh vẻ đẹp thì loại đá quý này cũng nổi tiếng về độ cứng và nhiệt độ nóng chảy của kim cương cũng cao vượt trội so với những nguyên liệu từng được biết đến. Vậy các bạn hãy cùng Giấy Hải Tiến tìm hiểu lý do cho đặc tính siêu việt này của kim cương nhé.

Những điều thú vị về kim cương có thể bạn chưa biết

Trước khi tìm hiểu nhiệt độ nóng chảy của kim cương là bao nhiêu thì chúng mình cùng xem qua một vài sự thật thú vị về loại đá quý này. Nếu có bất cứ thông tin nào bạn chưa biết thì hãy nhanh tay ghi chép chúng xuống vở ghi để ghi nhớ nha.

Kim cương là gì?

Nếu như các bạn có tìm hiểu qua về hóa học thì hẳn sẽ biết kim cương được tạo ra từ cacbon. Khác hoàn toàn với hình dạng than chì cũng hình thành từ cacbon, kim cương có độ cứng cùng khả năng khúc xạ vượt trội so với các hình thái vật chất khác. Nó được đánh giá là một loại khoáng sản với những tính chất vật lí hoàn hảo. Trong quá trình tinh chế, người ta phải sử dụng chính những viên kim cương khác, những tinh thể cacbon dạng lồng hay ADNR để có thể cắt được kim cương. Hàng năm, toàn thế giới khai thác được hơn 30000 kg kim cương với tổng giá trị lên đến 10 tỷ đô la Mỹ.

Kim cương có giá trị rất lớn

Kim cương có giá trị rất lớn

Nguồn gốc và sự hình thành nên kim cương

Tại những nơi có những khoáng vật chứa cacbon dưới nhiệt độ và áp suất cao thì kim cương sẽ được hình thành. Do đó, mọi nơi trên Trái Đất đều có khả năng có kim cương bởi với độ sâu nhất định dưới bề mặt đất sẽ có đủ nhiệt độ và áp suất để tạo thành kim cương. Ở trên các lục địa, các nhà nghiên cứu đã đo lường được kim cương thường hình thành ở độ sâu 150 km, nơi có áp suất khoảng 5 gigapascal và nhiệt độ khoảng 1200 độ C. Dưới đại dương, kim cương sẽ được hình thành ở những nơi có độ sâu hơn bởi nhiệt độ và áp suất cần thiết cũng lớn hơn.

Nguồn gốc của kim cương

Nguồn gốc của kim cương

Tại sao nhiệt độ nóng chảy của kim cương cao?

Trong kim cương, cứ mỗi một nguyên tử cacbon lại được liên kết cộng hóa trị với bốn nguyên tử cacbon khác. Đây là một liên kết cộng hóa trị rất mạnh. Do đó, kim cương sở hữu độ cứng và nhiệt độ nóng chảy cao. Các nhà khoa học ước tính nhiệt độ nóng chảy kim cương lên đến khoảng 4500 độ C ( ở áp suất 100 kilobar).

Liên kết cộng hóa trị của kim cương

Liên kết cộng hóa trị của kim cương

Lý do kim cương có nhiệt độ nóng chảy cao hơn silica?

Silica hay còn được gọi với cái tên Dioxide silic, là một chất hóa học với công thức là SiO2. Nó được biết đến là nguyên liệu có độ cứng cao trong thời cổ đại. Tuy nhiên, kim cương đã chiếm lấy ngai vàng của silica với độ cứng và nhiệt độ nóng chảy vượt trội. Do sở kim cương hữu nhiều liên kết cộng hóa trị hơn nên sẽ không có gì ngạc nhiên khi nhiệt độ nóng chảy của kim cương cao hơn nhiều so với silica.

Liên kết cộng hóa trị của silica

Liên kết cộng hóa trị của silica

Tại sao kim cương và than chì đều phải ở nhiệt độ cao mới nóng chảy được?

Mặc dù kim cương và than chì là hai hình thái khác nhau của cacbon, chúng vẫn có nhiều đặc tính chung. Cả hai đều cần đạt mức nhiệt rất cao mới có thể khiến cho quá trình nóng chảy diễn ra. Bởi vì nguyên tử cacbon đều được liên kết với những liên kết cộng hóa trị mạnh. Điều này khiến cho cả kim cương và than chì cần một lượng nhiệt cực lớn để phá vỡ liên kết ấy, dẫn đến nóng chảy.

Điểm nóng chảy của kim cương là bao nhiêu?

Các nhà khoa học đo lường được nhiệt độ nóng chảy của kim cương sẽ rơi vào khoảng 4027 độ C hoặc 7280 độ F.

Điểm nóng chảy của kim cương

Điểm nóng chảy của kim cương

Qua bài viết trên, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về nhiệt độ nóng chảy của kim cương cũng như những kiến thức thú vị về loại đá quý này. Có thể thấy, bên cạnh giá trị thẩm mỹ thì kim cương cũng có những tính chất vật lý vô cùng tuyệt vời. Giấy Hải Tiến mong rằng bài viết sẽ giúp các bạn phần nào giải đáp những thắc mắc thường thấy về loại đá quý này. Ngoài ra, các bạn hãy ghé thăm Giấy Hải Tiến để sở hữu những quyển vở chất lượng cao nhằm phục vụ hành trình học hóa của bản thân nhé. Chúc các bạn học tập tốt!

08:56 28-04-2022 (3 tháng trước)