再堅硬的物質,也不是堅不可摧!

2020-09-10 Big白

鑽石,作為自然界中最堅硬物質的存在,但再堅硬的鑽石只要有足夠高的溫度燃燒,也能夠將它燃燒殆盡。

其實鑽石本是就是碳,和煤一樣沒什麼區別。只是燃燒起來比煤費勁了些,但是還是能夠將它點燃。前提是我們能夠製造出適當的條件,就能將鑽石和燃燒所需的氧氣進行反應。

「你必須將固態的碳轉化為氣態,那樣就能和空氣反應從而被點燃,」一個退休的化學家說道。


最好的辦法就是高溫。據西德州農工大學的物理學家Christopher Baird說,在室溫的空氣下,鑽石在900攝氏度左右時就能夠點燃。相比高揮發分煤(含有較多的易揮發氣體的煤)在大約667攝氏度時會燃燒,而木頭則在300度或者300度以下就能夠被點燃。

鑽石被加熱的時候,一開始會閃著紅光,然後變白。高溫使鑽石的表面和空氣發生反應,將碳轉化為無色無味的一氧化碳氣體。

「碳加上氧氣生成一氧化碳會產生熱量;一氧化碳又和氧氣反應產生了更多的熱量;不斷升高的溫度使一氧化碳離開,而更多的氧氣被帶入,」一名物理學家說道。


不過,火只是將鑽石點亮而已。要讓它表面燃燒起來,還得具備一個額外的條件:那就是100%的氧氣,正常空氣中氧氣只佔到了大約22%。氧氣濃度的增加給予了反應持續時所需要的全部。鑽石生成的一氧化碳在氧氣中會燃燒,產生的火焰似乎在鑽石的表面跳舞。

物理學家說:「在純氧中,幾乎所有東西都能燒的非常旺。」

根據美國寶石學院(GIA),就算沒有純氧,鑽石也能被燒壞。通常來說一般的火併不會讓鑽石燃燒殆盡,但是表面會經過燃燒看起來渾濁泛白。只要把燒掉的部分切掉就會再次變得晶瑩剔透,但是值得注意的是鑽石會變小。


碳在氧氣中燃燒時,會產生二氧化碳和水。所以從理論上來講,一顆純碳鑽石如果燃燒足夠久的話會完全消失;但是,絕大多數鑽石都含有一些雜質,比如說氮,所以燃燒反應起來也沒那麼簡單。

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