Adakah berlian benar-benar berasal dari arang batu?

Superman berbohong kepada kami. Selama bertahun-tahun banyak buku komik Superman, rancangan TV dan filem telah menunjukkan kumpung Kryptonian yang menghancurkan batu arang di antara telapak tangannya untuk menjadikannya berlian berkilat, berkilauan. Ia membuat titik plot yang besar, tapi inilah kebenaran: ia tidak akan berfungsi.

Ia mudah untuk melihat di mana idea itu datang, walaupun. Berlian dan arang batu kedua-duanya, di dasar mereka, bentuk-bentuk yang berbeza dari unsur karbon (C pada jadual berkala). Dan ya, tekanan adalah bahagian utama dari apa yang mengubah kerosakan hidup berasaskan karbon seperti tumbuhan ke arang batu, serta apa yang mengubah karbon menjadi berlian. Tetapi kenyataannya hanya sedikit lebih rumit daripada super-kekuatan Superman.

Pertama sekali, mari kita lihat komposisi kimia dua bentuk karbon ini. Berlian pada dasarnya adalah karbon tulen yang dibentuk menjadi struktur kristal. Berlian berwarna, yang lebih kecil mengandungi kekotoran kecil (boron, misalnya, membuat berlian biru, manakala nitrogen menjadikannya kuning), tetapi kekotoran itu ada pada skala satu atom dalam satu juta.

Batu arang juga kebanyakannya karbon, tetapi ia tidak murni. Batu arang juga termasuk banyak bahan lain, termasuk hidrogen, nitrogen, oksigen, sulfur, arsenik, selenium dan raksa. Bergantung pada jenis arang batu dan sumbernya, ia juga akan mengandungi pelbagai peringkat bahan organik - arang batu berasal dari tumbuhan mereput, kulat dan juga bakteria - serta kelembapan. Kekotoran ini hanya menghalang arang batu dari menjadi berlian. (Kekotoran juga mengapa pembakaran arang batu menghasilkan gas rumah hijau dan menyumbang kepada hujan asid dan masalah alam sekitar yang lain dan mengapa perlombongan arang batu sangat merosakkan alam sekitar.)

Selain itu, karbon memerlukan lebih banyak daripada tekanan untuk menjadi berlian. Ia juga memerlukan sejumlah besar haba. Sebenarnya, berlian memerlukan gabungan haba (ribuan darjah) dan tekanan (130, 000 atmosfera) yang biasanya hanya boleh didapati sekitar 90 hingga 100 batu di bawah permukaan bumi, jauh di dalam mantel. Haba dan tekanan ini berfungsi bersama untuk membolehkan karbon membentuk struktur kisi kristal yang kita tahu dengan baik. Apabila dibekalkan dengan haba dan tekanan ini, setiap ikatan atom karbon dengan empat atom lain dalam apa yang dikenali sebagai unit tetrahedral. Ikatan molekul yang kuat ini memberikan berlian dengan bukan hanya strukturnya tetapi juga kekerasan klasiknya. Ikatan itu tidak akan mungkin jika kekotoran hadir pada sesuatu tetapi tahap superfisial.

Jika berlian terbentuk jauh di bawah permukaan bumi, bagaimanakah ia berakhir pada jari-jari kita? Proses ini bermula berjuta-juta jika tidak beratus-ratus juta tahun yang lalu ketika letusan gunung berapi membawa berlian lebih dekat permukaan. Hakisan, peralihan geologi, aliran dan proses lain kemudiannya bertaburan lebih jauh dari tapak letusan asal mereka.

Beberapa berlian berasal dari sumber yang sedikit berbeza. Tektonik lautan dalam laut telah dikaitkan dengan penciptaan beberapa berlian kecil terutamanya. Serangan asteroid mungkin mencipta beberapa yang lain, seperti berlian milimeter berukuran telah terdapat di beberapa kawah. Kedua-dua proses ini mungkin melibatkan batu kapur, marmar atau dolomit dan bukannya arang batu, menurut Hobart King di Geology.com.

Berlian bukan fenomena yang terikat di bumi, dengan cara ini. King juga menegaskan bahawa beberapa berlian nano berskala telah dijumpai di dalam meteorit. Tetapi tidak ada arang batu di luar angkasa, jadi sekali lagi berlian kecil ini mungkin terbentuk oleh karbon tulen.

Jadi tidak, ternyata bahawa arang batu tidak boleh berubah menjadi berlian. Mungkin itulah sebabnya Santa meninggalkan benjolan arang batu untuk kanak-kanak lelaki dan gadis kecil yang buruk. Kecuali Santa tidak wujud sama ada? Nah, itu satu legenda yang mesti benar, kan?

Berkaitan dengan Tapak:

  • Cengkaman tergelincir batu arang di pasaran tenaga AS
  • Apakah berlian darah?
  • Berlian lab yang ditanam: Adakah anda menonjolkan satu?

Artikel Berkaitan