Superman ne-a mințit. De-a lungul anilor, nenumărate benzi desenate, seriale TV și filme cu Superman au arătat faimosul Kryptonian zdrobind bulgări de cărbune între palme pentru a-i transforma în diamante strălucitoare. Face un punct de intrigă grozav, dar iată adevărul: nu ar funcționa niciodată.
Este ușor de văzut de unde a venit ideea, totuși. Diamantele și cărbunele sunt ambele, la bază, forme diferite ale elementului carbon (C în tabelul periodic). Și da, presiunea este o parte cheie a ceea ce transformă formele de viață în descompunere bazate pe carbon, cum ar fi plantele, în cărbune, precum și a ceea ce transformă carbonul în diamante. Dar realitatea este doar puțin mai complexă decât super-forța lui Superman.
Compoziție chimică
În primul rând, să ne uităm la compozițiile chimice ale acestor două forme de carbon. Diamantele sunt, în esență, carbon pur format într-o structură cristalină. Diamantele mai rare, colorate, conțin într-adevăr impurități minore (de exemplu, borul face diamantele albastre, în timp ce azotul le colorează în galben), dar acele impurități există la o scară de doar un atom la un milion.
Cărbunele este, de asemenea, în mare parte carbon, dar este departe de a fi pur. Cărbunele include, de asemenea, multe alte substanțe, inclusiv hidrogen, azot, oxigen, sulf, arsenic, seleniu și mercur. În funcție de tipul de cărbune și sursa sa, acesta va conține, de asemenea, diverse niveluri de materiale organice — cărbunele provine din plante în descompunere, ciuperci și chiar bacterii — precum și umiditate. Aceste impurități singure împiedică transformarea cărbunelui în diamante. (Impuritățile sunt, de asemenea, motivul pentru care arderea cărbunelui produce gaze cu efect de seră și contribuie la ploile acide și alte probleme de mediu și de ce exploatarea cărbunelui este atât de distructivă pentru mediu.)
Metode de formare a diamantelor
Dincolo de asta, carbonul necesită mult mai mult decât presiune pentru a deveni diamant. De asemenea, necesită cantități enorme de căldură. De fapt, diamantele necesită o combinație de căldură (mii de grade) și presiune (130.000 de atmosfere) care se găsește de obicei doar la aproximativ 145 până la 161 de kilometri sub suprafața Pământului, adânc în manta. Această căldură și presiune lucrează împreună pentru a permite carbonului să se formeze în structura reticulară cristalină pe care o cunoaștem atât de bine. Atunci când este supus acestei călduri și presiuni, fiecare atom de carbon se leagă cu alți patru atomi într-o unitate cunoscută sub numele de unitate tetraedrică. Această legătură moleculară puternică oferă diamantelor nu doar structura lor, ci și duritatea lor clasică. Această legătură nu ar fi posibilă dacă impuritățile ar fi prezente la un nivel mai mult decât superficial.
Dacă diamantele se formează atât de departe sub suprafața pământului, cum ajung ele pe degetele noastre? Procesul a început cu milioane, dacă nu sute de milioane de ani în urmă, când erupțiile vulcanice au adus diamantele mai aproape de suprafață. Eroziunea, schimbările geologice, cursurile de apă și alte procese le-au împrăștiat apoi mai departe de locurile lor originale de erupție.
Câteva diamante provin din surse puțin diferite. Tectonica oceanică de mare adâncime a fost legată de crearea unor diamante deosebit de mici. Impacturile cu asteroizi ar fi putut crea altele, deoarece diamante de dimensiuni milimetrice au fost găsite în unele cratere. Ambele procese au implicat probabil calcar, marmură sau dolomit, mai degrabă decât cărbune, potrivit lui Hobart King de la Geology.com.
Diamantele nu sunt un fenomen limitat la Pământ, apropo. King subliniază, de asemenea, că unele diamante la scară nano au fost găsite în interiorul meteoriților. Dar nu există cărbune în spațiul cosmic, așa că încă o dată aceste diamante mici s-au format probabil din carbon pur.
Deci nu, se pare că cărbunele nu poate fi transformat în diamante. Poate de aceea Moș Crăciun lasă bulgări de cărbune copiilor neascultători. Doar dacă Moș Crăciun nu există nici el? Nah, asta-i o legendă care trebuie să fie adevărată, nu-i așa?
