北京時間9月8日消息,據(jù)國外媒體報道,有句廣為人知的廣告語叫:“鉆石恒久遠?!钡珜嶋H上,如果采取適當?shù)臒崃亢徒o予足夠的氧氣,鉆石也可以燃燒。畢竟,和黑乎乎的煤炭一樣,鉆石的組成元素也是碳。
只不過,讓煤炭燃燒比較容易,而讓鉆石燃燒并且持續(xù)燃燒則有點困難。但歸根結(jié)底,鉆石是能燃燒的。秘訣在于,創(chuàng)造適當?shù)臈l件,讓堅固的鉆石可以與助燃所需的氧氣發(fā)生反應(yīng)。
“你必須先將固態(tài)的[碳]變成氣態(tài)的,這樣它才可以和空氣反應(yīng),進而產(chǎn)生火焰,”美國化學會成員、已經(jīng)退休的化學家里克·薩克勒本說。
那最好的辦法是什么呢?熱量!而且是很多很多的熱量。根據(jù)西德州農(nóng)工大學物理教授克里斯托弗·貝爾德的說法,室溫下,鉆石的燃點在1652華氏度左右(約900攝氏度)。相比之下,高揮發(fā)分煤(即含有大量易釋放氣體的煤炭)的燃點在1233華氏度左右(667攝氏度),而木頭的燃點在572華氏度(300攝氏度)或以下,主要取決于木頭的材質(zhì)。
加熱時,鉆石會先發(fā)出紅光,接著變成白光。高溫可以讓鉆石表面和空氣發(fā)生化學反應(yīng),將碳轉(zhuǎn)化為無色無味的一氧化碳。
“碳加上氧產(chǎn)生一氧化碳,釋放熱量;一氧化碳與氧氣繼續(xù)反應(yīng),釋放更多熱量;繼續(xù)上升的溫度可以弄走更多一氧化碳,從而讓氧氣濃度不斷增加,”貝爾德說。
然而,這樣的燃燒也只是微微的火光而已。想讓鉆石的表面有火苗竄出來,通常需要額外的助力:100%的氧氣,而不是氧氣含量僅22%的室內(nèi)空氣。氧氣濃度的增加可以讓化學反應(yīng)不斷自我延續(xù)下去。鉆石表面燃燒生成的一氧化碳與氧氣結(jié)合,就會制造出在鉆石上舞動的火苗。
“幾乎所有東西都可以在純氧中燃燒,”薩克勒本說。
根據(jù)美國寶石學會(GIA)的說法,即便沒有純氧,火焰也可以損壞鉆石。家里著火了或心急的珠寶商故意點火燒鉆石時,這些鉆石通常不會在大火中化為烏有,只是表面會燃燒,然后看起來不再有光澤,而是灰蒙蒙的或者有點發(fā)白。但是,把燒壞的那部分切除后,里面的鉆石又光芒閃耀如常。
碳在氧氣中燃燒時,會生產(chǎn)二氧化碳和水。所以,理論上,如果燃燒時間足夠長的話,純碳鉆石也會化為烏有;只不過,大多數(shù)鉆石還是會有一些雜質(zhì)的,像氮元素等等,所以燃燒反應(yīng)也就沒那么簡單了。(勻琳)
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