1. Sự hình thành kim cương
- Kim cương được hình thành từ những khoáng vật có chứa cacbon, trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao. Mọi nơi đều có thể chứa kim cương bởi vì ở độ sâu lý tưởng sẽ tồn tại nhiệt độ cao và áp suất lớn để tạo thành kim cương.
Bạn đang xem: Công thức hóa học của kim cương
- Còn đối với những vùng lục địa, kim cương bắt đầu được hình thành ở độ sâu khoảng 150km tương đương với 90 dặm. Và có áp suất 5 gigapascal, nhiệt độ khoảng 12000 độ C ( 2200 độ F). Ở môi trường đại dương thì quá trình hình thành của kim cương xảy ra ở các vùng sâu hơn do nhiệt độ cần cao hơn. Nên cần áp suất cũng lớn hơn, khi áp suất và nhiệt độ giảm dần xuống thì những viên kim cương cũng sẽ lớn hơn.
- Nhiều công trình nghiên cứu về kim cương ở nhiều mặt khác nhau, đặc biệt là nghiên cứu tỉ lệ các đồng vị giống như phương pháp xác định niên đại lịch sử. Trừ việc sử dụng những đồng vị bền, cacbon trong kim cương có nguồn gốc từ nguồn hữu cơ và vô cơ. Các nguồn vô cơ có sẵn ở lớp trung gian trong lòng Đất.
2. Tính chất của kim cương
- Kim cương là vật liệu tự nhiên cứng nhất. Theo thang đo độ cứng Mohs thì kim cương có giá trị là ’10’ và corundum (sapphire) là ‘9’, không chứng thực đầy đủ độ cứng đáng kinh ngạc này, vì kim cương cứng hơn theo cấp số nhân so với corundum.
- Kim cương cũng là chất ít nén nhất và cứng nhất. Nó là một chất dẫn nhiệt đặc biệt – tốt hơn 4 lần so với đồng – điều này có ý nghĩa đối với kim cương được gọi là ‘băng’.
- Kim cương có độ giãn nở nhiệt cực thấp, trơ về mặt hóa học đối với hầu hết các axit và kiềm, trong suốt từ tia hồng ngoại xa qua tia cực tím sâu và là một trong số ít vật liệu có ái lực điện tử.
- Một hậu quả của ái lực điện tử âm là kim cương đẩy nước, nhưng sẵn sàng chấp nhận hydrocarbon như sáp hoặc dầu mỡ.
- Kim cương không dẫn điện tốt, mặc dù một số là chất bán dẫn. Kim cương có thể cháy nếu chịu nhiệt độ cao khi có oxy. Kim cương có trọng lượng riêng cao; nó dày đặc đáng kinh ngạc với trọng lượng nguyên tử thấp của carbon.
- Độ sáng và lửa của một viên kim cương là do độ phân tán cao và chỉ số khúc xạ cao. Kim cương có độ phản xạ và chỉ số khúc xạ cao nhất của bất kỳ chất trong suốt nào.
- Đá quý kim cương thường có màu trong hoặc xanh nhạt, nhưng những viên kim cương có màu, được gọi là ‘fancies’, đã được tìm thấy trong tất cả các màu của cầu vồng.
- Boron, cho thêm một màu hơi xanh, và nitơ, thêm một màu vàng đúc, là tạp chất dấu vết phổ biến. Hai loại đá núi lửa có thể chứa kim cương là kimberlite và lamproite.
- Tinh thể kim cương thường chứa vùi các khoáng chất khác, chẳng hạn như garnet hoặc crôm. Nhiều viên kim cương phát huỳnh quang từ xanh sang tím, đôi khi đủ mạnh để nhìn thấy dưới ánh sáng ban ngày.
- Một số viên kim cương huỳnh quang màu xanh lân quang màu vàng (phát sáng trong bóng tối trong phản ứng phát sáng).
3. Công thức hóa học của kim cương
- Công thức hóa học của kim cương đều có cấu tạo từ các nguyên tử cacbon (C). Trong tự nhiên các nguyên tử C để hình thành kim cương đều có trong thực vật và carbonate.
- Khi bị vùi lấp trong các lớp địa chất, chúng biến than, than bùn, than đá, than chì…. Khi môi trường đủ các điều kiện như nhiệt nhiều độ, áp suất. Thì khi đó carbon sẽ bị nén khít với nhau sẽ tạo thành kim cương trong hệ tinh thể lập phương.
Kim cương là loại đá quý được săn đón nhất hành tinh. Nó sở hữu độ trong suốt tuyệt đẹp cùng độ cứng không loại đá quý nào sánh kịp. Với sự ảnh hưởng đến nhiều ngành: trang sức, công nghiệp…Kim cương ngày càng chứng tỏ vị thế quan trọng của mình. Vậy bạn đã biết kim cương được tạo ra như thế nào hay chưa? Hãy cùng bài viết dưới đây tìm câu trả lời nhé!
Kim cương được tạo ra như thế nào
Những viên kim cương lấp lánh được tạo thành từ những khoáng vật có chứa cacbon, dưới nhiệt độ cao và áp suất rất cao. Trên trái đất, mọi nơi đều có thể sản sinh ra kim cương. Bởi ở một độ sâu nào đó thì sẽ tồn tại nhiệt độ đủ cao và áp suất đủ lớn để tạo thành kim cương.
Quy trình hình thành kim cương bắt đầu từ độ sâu khoảng 100 dặm dưới lòng đất (khoảng 160km) nơi nhiệt độ cao và áp suất đã kết tinh carbon thành kim cương thô. Trong những lục địa, kim cương bắt đầu hình thành ở độ sâu khoảng 150km (90 dặm), nơi có áp suất khoảng 5 gigapascal và nhiệt độ khoảng 1200 độ C (2200 độ F).
Kim cương TấmTrang sức kim cươngCòn trong lòng đại dương, quá trình này diễn ra ở các vùng sâu hơn do nhiệt độ cần cao hơn nên áp suất cũng phải cao. Khi những áp suất và nhiệt độ dần giảm xuống thì kim cương cũng theo đó mà kích thước lớn hơn.
Khi núi lửa phun trào (kiểu phun trào đá núi lửa kali), kim cương được đưa lên mặt đất. Lần gần nhất núi lửa phun trào theo kiểu như vậy đã xảy ra cách đây khoảng 100 triệu năm, dưới đây là hình ảnh của đá núi lửa kali.
Quá trình khai thác kim cương
Các nhà địa chất học nhiều khi dùng mối để tìm đến các ống kimberlit bởi loài mối khi xây tổ của chúng thường bới đá và khoáng chất, gần khu vực đó thường tìm thấy kim cương. Kimberlit có mặt trong vỏ Trái Đất, trong các cấu tạo thẳng đứng như ống kimberlite. Các ống kimberlit là nguồn quan trọng nhất của các loại kim cương được khai thác hiện nay.
Để đến được nơi có kim cương ở dưới đáy của ống kimberlit,người ta phải khai thác hết đất đá phía trên, hoạt động khai thác lộ thiên (pit-mining) bắt đầu. Khai thác lộ thiên là cách phổ biến nhất trong hoạt động khai thác kim cương. Máy móc hạng nặng, máy xúc thủy lực, xe tải được sử dụng để khai thác kim cương từ ống kimberlit.
Cấu trúc tinh thể kim cương
Tinh thể kim cương có cấu trúc lập phương nên chúng có tính đối xứng cao và chứa những nguyên tử cacbon bậc 4. Mỗi nguyên tử C sẽ liên kết với 4 nguyên tử C khác có vị trí gần nhất. Nên kim cương có rất nhiều tính chất riêng.
Xem thêm: Cách đánh kem che khuyết điểm, cách để sử dụng kem che khuyết điểm
Do mật độ các nguyên tử tương đối cao giúp đá có cấu trúc rất chặt chẽ, cùng với đó là độ cứng lên đến 10 Mohs. Độ cứng đứng đầu trong các loại đá quý tự nhiên lẫn nhân tạo.