Алмазы из воды

Заманчивая цель— выращивать большие кристаллы алмазов в мягких условиях, то есть примерно при 500°С и давлении в 1 кбар (тысячу атмосфер), как это уже умеют делать с кварцем, — пока не достигнута. Одна из главных причин заключается в недостаточном понимании того, как образуется алмаз в природе, в мантии Земли.
Известно, что углерод может быть преобразован в алмаз прямым сжатием — искусственно создаваемыми в лаборатории ударными волнами или. скажем, от удара при падении метеорита. Для этого требуются температура 2000°С и давление около 120 кбар; понятно, что в таких условиях трудно управлять процессом роста кристалла, так что обычно получается лишь алмазный порошок. На фабриках, производящих мелкие абразивные алмазы, их выращивают из раствора углерода в расплавах железа и/или никеля в более щадящих условиях (1400°С и 50 кбар). Правда, качество кристаллов остается невысоким — они содержат включения металлов; в природных же алмазах металлических включений нет, и по этому признаку их обычно отличают от искусственных. Нужно еще отметить, что у нас в стране под руководством академика Б.В.Дерягина разработаны методы получения алмазов путем осаждения на кристалл-затравку углерода из содержащих его газов (метана, ацетилена, окиси углерода и др.) при 1000°С и атмосферном давлении.
Но есть еще одна возможность, которая, по мнению многих специалистов, как раз реализуется в недрах планеты. Речь идет о гидротермальном синтезе, то есть выращивании кристаллов из водного раствора, в котором при высоких температуре и давлении растворяются многие вещества, не растворимые при обычных условиях. В Пенсильванском университете попытались смоделировать этот процесс и добились успеха: затравочные микрокристаллики алмаза, помещенные в воду, в которую добавляли частицы стеклообразного углерода и никеля (вероятно, играющего роль катал и затора), примерно за 100 часов увеличивались в десятки раз; в автоклаве поддерживали 800″С и 1,4 кбар.
Так что, возможно, в будущем можно будет получать алмазы из горячей воды.

1,511 просмотров всего, 4 просмотров сегодня