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钻石可以燃烧吗?钻石烧起来是什么样儿的?

来源:网络 时间:2021-11-05 11:49:00 浏览次数:

        问题: 淘矿工场儿童淘宝石淘矿小镇科普看到这个声明,想知道是否有人可以验证它:

        钻石是地球上最硬的天然物质,但如果它被放置在烘箱中,将温度升高至约763 º摄氏度(1405 º华氏度),它将简单地消失,甚至没有灰残留。只会释放少量二氧化碳。


        这是真的?钻石会燃烧殆尽然后消失吗?


        钻石可以燃烧吗? 金伯利岩基质中的金刚石


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       钻石可能出现在像金伯利岩这样的岩石中,这些岩石在岩浆冷却时形成。


        回答:虽然钻石起源于地下深处并在极端温度下形成,但钻石确实可以在某些条件下燃烧。


        钻石像碳一样燃烧


        作为纯结晶碳 (C),金刚石与石墨具有完全相同的化学性质(尽管它们具有不同的分子结构)。如果在氧气(空气)存在下强烈加热,碳将与氧气反应(燃烧)形成二氧化碳气体(CO 2)。其他含碳化合物,如植物材料或肉,在强烈加热时会迅速分解。在常温下,在水分和细菌存在的情况下,它们会非常缓慢地分解成各种气体,包括甲烷 (CH 4 ) 和二氧化碳。


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        我们最终都会变成二氧化碳和灰尘。回收,有人吗?


        据国外媒体报道,有句广为人知的广告语叫:“钻石恒久远。”但实际上,如果采取适当的热量和给予足够的氧气,钻石也可以燃烧。毕竟,和黑乎乎的煤炭一样,钻石的组成元素也是碳。


  只不过,让煤炭燃烧比较容易,而让钻石燃烧并且持续燃烧则有点困难。但归根结底,钻石是能燃烧的。秘诀在于,创造适当的条件,让坚固的钻石可以与助燃所需的氧气发生反应。


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  “你必须先将固态的[碳]变成气态的,这样它才可以和空气反应,进而产生火焰,”美国化学会成员、已经退休的化学家里克·萨克勒本说。


  那最好的办法是什么呢?热量!而且是很多很多的热量。根据西德州农工大学物理教授克里斯托弗·贝尔德的说法,室温下,钻石的燃点在1652华氏度左右(约900摄氏度)。相比之下,高挥发分煤(即含有大量易释放气体的煤炭)的燃点在1233华氏度左右(667摄氏度),而木头的燃点在572华氏度(300摄氏度)或以下,主要取决于木头的材质。


  加热时,钻石会先发出红光,接着变成白光。高温可以让钻石表面和空气发生化学反应,将碳转化为无色无味的一氧化碳。


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  “碳加上氧产生一氧化碳,释放热量;一氧化碳与氧气继续反应,释放更多热量;继续上升的温度可以弄走更多一氧化碳,从而让氧气浓度不断增加,”贝尔德说。


  然而,这样的燃烧也只是微微的火光而已。想让钻石的表面有火苗窜出来,通常需要额外的助力:100%的氧气,而不是氧气含量仅22%的室内空气。氧气浓度的增加可以让化学反应不断自我延续下去。钻石表面燃烧生成的一氧化碳与氧气结合,就会制造出在钻石上舞动的火苗。


  “几乎所有东西都可以在纯氧中燃烧,”萨克勒本说。


  根据美国宝石学会(GIA)的说法,即便没有纯氧,火焰也可以损坏钻石。家里着火了或心急的珠宝商故意点火烧钻石时,这些钻石通常不会在大火中化为乌有,只是表面会燃烧,然后看起来不再有光泽,而是灰蒙蒙的或者有点发白。但是,把烧坏的那部分切除后,里面的钻石又光芒闪耀如常。


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  碳在氧气中燃烧时,会生产二氧化碳和水。所以,理论上,如果燃烧时间足够长的话,纯碳钻石也会化为乌有;只不过,大多数钻石还是会有一些杂质的,像氮元素等等,所以燃烧反应也就没那么简单了。


        不纯的钻石燃烧并留下灰烬


        是的,钻石会燃烧。有许多经证实的保险索赔表明钻石在火灾中被毁坏。据我所知,关于没有灰残留的一点是理论上的。作为纯碳,金刚石的燃烧确实会产生 CO 2。但是到底有多少绝对纯净的钻石呢?钻石中的任何颜色都是由非碳杂质产生的。除了氧会停留在钻石表面(几乎自动附着在自由分子键合位点上),大多数钻石至少是部分氮化的。


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        因此,从技术上讲,如果淘矿工场儿童淘宝石淘矿小镇科普拥有一颗未充氮、无瑕、纯白色的钻石,您可以通过加热将其转化为 CO 2。但谁愿意呢?


        如何让钻石消失


        钻石会燃烧,但它们燃烧的温度取决于钻石是否与空气接触。在纯氧金刚石点火的温度为690º℃至840 º  C.


        在氧气流中,钻石最初以低红热燃烧。它们会逐渐升温并达到白热。然后,即使在去除氧气热源之后,钻石也会以淡蓝色火焰不间断地燃烧。金刚石晶体会逐渐变小,最后消失。最后一刻的火焰,会一闪而过,然后消失不见,不留一丝灰烬和残渣。


        测量钻石


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        为了在空气混合物中进行,热量必须始终直接施加在钻石上。淘矿工场儿童淘宝石淘矿小镇科普发现,如果被移除,钻石将不会继续燃烧,因为用氮气稀释的氧气不会支持燃烧。


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