Բոլորը գիտեն այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են գրաֆիտը և ադամանդը: Գրաֆիտը հանդիպում է ամենուր: Օրինակ, դրանից պատրաստված են պարզ մատիտների համար նախատեսված ձողեր։ Գրաֆիտը բավականին մատչելի և էժան նյութ է։ Բայց ադամանդի նման նյութը շատ է տարբերվում գրաֆիտից: Ադամանդը ամենաթանկ քարն է, շատ հազվադեպ և թափանցիկ, ի տարբերություն գրաֆիտի: Դժվար է հավատալ, բայց գրաֆիտի քիմիական բանաձևը նույնն է, ինչ ադամանդի: Այս հոդվածում մենք կվերլուծենք, թե ինչպես է դա հնարավոր։
Գրաֆիտ. հանքանյութի պատմություն և հատկություններ
Գրաֆիտի պատմությունը գալիս է հազարավոր տարիներ առաջ, ուստի չափազանց դժվար է որոշել դրա օգտագործման ճշգրիտ տարին: Գրաֆիտը հայտնի է որպես էլեկտրական հոսանքի լավ հաղորդիչ։ Բացի այդ, այս հանքանյութը շատ փխրուն է: Ահա թե ինչու են դրանից մատիտի ծայրեր պատրաստում։
Հանքանյութի քիմիական հատկությունները ներառում են բազմաթիվ նյութերի հետ ներառող միացությունների առաջացումը, ինչպիսիք են աղերը և ալկալիական մետաղները: Հանքանյութը չի լուծվում թթուներում։
Գրաֆիտի բանաձևը C է, այսինքն՝ այն պարբերական համակարգի հայտնի վեցերորդ տարրի՝ ածխածնի ալոտրոպ մոդիֆիկացումներից է։
Ադամանդ. հանքանյութի պատմությունը և հատկությունները
Ադամանդի պատմությունը շատ անսովոր է։ Ենթադրվում է, որ առաջին ադամանդը հայտնաբերվել է Հնդկաստանում։ Այն ժամանակ մարդկությունը չէր կարողանում հասկանալ այս քարի ամբողջ ուժը։ Երկրաբանները գիտեին միայն, որ այս քարը շատ կարծր է և դիմացկուն։ Մինչև 15-րդ դարը ադամանդները շատ ավելի քիչ արժեին, քան զմրուխտը և սուտակը: Եվ միայն այդ ժամանակ մի անհայտ ոսկերիչ, քարի հետ աշխատելու ընթացքում, նրան տվել է գեղեցիկ կտրվածք, որը հետագայում հայտնի է դարձել որպես ադամանդի կտրվածք։ Հենց այդ ժամանակ քարն իրեն դրսևորեց իր ողջ փառքով։
Ադամանդները հիմնականում օգտագործվում են արդյունաբերության մեջ։ Այս հանքանյութն ամենադիմացկունն է ամբողջ աշխարհում, այդ իսկ պատճառով այն օգտագործվում է հղկանյութերի, երկարատև մետաղների մշակման համար կտրիչների և շատ ավելին:
Ինչպես արդեն գիտենք, գրաֆիտի բանաձևը քիմիայում C է, իսկ ադամանդը՝ նույն բանաձևը։
Տարբերությունները ադամանդի և գրաֆիտի միջև
Չնայած այն հանգամանքին, որ հանքանյութերն ունեն նմանատիպ քիմիական բանաձևեր, դրանք կտրուկ տարբերվում են միմյանցից և՛ արտաքին տեսքով, և՛ քիմիական տեսանկյունից:
Առաջին հերթին ադամանդն ու գրաֆիտը բոլորովին տարբեր կառուցվածք ունեն միմյանցից։ Ի վերջո, գրաֆիտը բաղկացած է վեցանկյունների ցանցից, մինչդեռ ադամանդն ունի խորանարդ բյուրեղյա կառուցվածք։ Գրաֆիտի փխրունությունը պայմանավորված է նրանով, որ նրա շերտերի միջև կապը շատ հեշտ է կոտրվում, նրա ատոմները հանգիստ բաժանվում են միմյանցից։ Դրա պատճառով գրաֆիտը հեշտությամբ կլանում է լույսը և շատ մութ է, ի տարբերություն ադամանդի:
Ադամանդի կառուցվածքը տարբերվում է նրանով, որ ածխածնի մեկ ատոմը շրջապատված է ևս չորս ատոմներովքառանիստ եռանկյունու կամ բուրգի ձևը։ Յուրաքանչյուր ատոմ գտնվում է միմյանցից նույն հեռավորության վրա: Ատոմների միջև կապերը շատ ամուր են, այդ իսկ պատճառով ալմաստն այդքան կոշտ և ամուր է: Ադամանդի մեկ այլ հատկություն այն է, որ այն կարող է լույս փոխանցել՝ ի տարբերություն գրաֆիտի:
Արդյո՞ք տարօրինակ է, որ գրաֆիտի բանաձևը նույնն է, ինչ ադամանդի բանաձևը, բայց միներալները բոլորովին տարբեր են: Ոչ Ի վերջո, ադամանդը ստեղծվում է բնության կողմից հսկայական ճնշման տակ, այնուհետև շատ արագ սառչում է, մինչդեռ գրաֆիտը ստեղծվում է ցածր ճնշման, բայց շատ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում:
Ի՞նչ են ալոտրոպ նյութերը:
Ալոտրոպ նյութերը շատ կարևոր հասկացություն են քիմիայում: Սա հիմունքների հիմքն է, որը թույլ է տալիս տարբերել նյութերը միմյանցից։
Դպրոցում գրաֆիտի և ադամանդի օրինակով ուսումնասիրվում են ալոտրոպ նյութերը, ինչպես նաև դրանց տարբերությունը։ Այսպիսով, ուսումնասիրելով ադամանդի և գրաֆիտի միջև եղած տարբերությունները, կարող ենք եզրակացնել, որ ալոտրոպիան երկու կամ ավելի նյութերի գոյությունն է, որոնք տարբերվում են իրենց կառուցվածքով և հատկություններով, բայց ունեն նմանատիպ քիմիական բանաձև կամ պատկանում են միևնույն քիմիական տարրին:
Գրաֆիտից ադամանդ ստանալ
Գրաֆիտի բանաձեւը՝ C- գիտնականներին թույլ է տվել բազմաթիվ փորձեր կատարել, որոնց արդյունքում հայտնաբերվել են գրաֆիտի ալոտրոպ նյութերը։
Ուսուցիչները և՛ դպրոցականներին, և՛ ուսանողներին պատմում են, թե ինչպես են գիտնականները փորձել գրաֆիտից ադամանդներ ստեղծել: Այս պատմությունը շատ հետաքրքիր և հետաքրքրաշարժ է, և այն նաև թույլ է տալիս հիշել այնպիսի ալոտրոպ նյութերի գոյությունը, ինչպիսիք են գրաֆիտը և ադամանդը, և դրանց մասինտարբերություններ.
Որոշ ժամանակ առաջ գիտնականները փորձեցին գրաֆիտից ադամանդներ ստեղծել։ Նրանք կարծում էին, որ եթե ադամանդի և գրաֆիտի բանաձևը նույնն է, ապա նրանք կկարողանան ադամանդ ստեղծել, քանի որ քարը շատ թանկ է և հազվադեպ։ Այժմ մենք գիտենք, որ ադամանդի հանքանյութը բնության մեջ հայտնվում է բարձր ճնշման և ակնթարթային սառեցման պայմաններում: Ուստի գիտնականները որոշեցին պայթեցնել գրաֆիտը՝ դրանով իսկ ստեղծելով անհրաժեշտ պայմաններ ալմաստի առաջացման համար։ Եվ իրականում հրաշք տեղի ունեցավ, պայթյունից հետո գրաֆիտի վրա շատ փոքր ադամանդի բյուրեղներ առաջացան։
Գրաֆիտի և ադամանդի կիրառում
Այսօր և՛ գրաֆիտը, և՛ ադամանդը հիմնականում օգտագործվում են արդյունաբերության մեջ։ Սակայն ադամանդի ամբողջ արտադրության մոտ 10%-ը բաժին է ընկնում ոսկերչությանը: Ամենից հաճախ մատիտները պատրաստվում են գրաֆիտից, քանի որ այն շատ փխրուն է և փխրուն՝ միաժամանակ թողնելով հետքեր։
