Tee se itse: timantti

Tämän jutun luettuasi osaat valmistaa aitoja timantteja ihan kotikonstein! 

Seuraaviin kolmeen faktaan on hyvä varautua henkisesti ennen ryhdyt timanttien tekoon:

timantit
a) ovat hiiltä
b) ovat aika yleisiä
c) eivät ole ikuisia…

Puhdas hiili on siitä ovelaa tavaraa, että se voi järjestäytyä ihan yksinään hyvin erilaisiksi aineiksi.

Grafiittina olevalla hiilellä saa kivan jäljen paperille. Lyijykynissä ei onneksi ole ollut lyijyä viiteensataan vuoteen vaan grafiittia. Teipillä grafiittia voi kuoria kerros kerrokselta ja saada aikaan superohutta hiililevyä grafeenia. Rullalle käärimällä ohuesta hiilestä saa hiilinanoputkia, jotka keksittiin 1991. Mikä jännittävintä, hiili voi käärityä myös jalkapallon muotoiseksi fullereeniksi. (Putkihiilen ja pallohiilen yhdistelmäkin on näemmä keksitty ja sille on annettu söpö nimi hiilinanonuppu.) Timanttina hiili on hyvin kovaa ja varsinkin hiottuna kiiltävää ja nättiä.

Hiili ei ole harvinaista. (Tai on siinä mielessä, että hiili on ainetta ja ainetta puolestaan on maailmankaikkeuden tyhjyydessä naurettavan vähän ja siitä vähästäkin suurin osa on vetyä ja heliumia. Heliumia raskaammista alkuaineista hiili on kuitenkin yksi yleisimpiä.)

Puhtaan hiilen eri muotoja löytyy ympäri maailmankaikkeutta kaikissa muodoissaan.

Pallohiiltä on esimerkiksi löydetty isoja määriä toisesta galaksista.

Toinen aika kiva esimerkki hiilen olomuotojen yleisyydestä maailmakaikkeudessa on se, että timanttiplaneettoja on olemassa!

Jättimäisen timanttiesiintymän löytääkseen ei tarvitse mennä kuin Uranukseen asti. Uranuksen metaanikaasun hiili puristuu laskelmien mukaan planeetan uumenissa timanttikerrokseksi. Vielä syvemmällä ison planeetan hurjassa paineessa timantit sulavat hiilimereksi.

Jos siis joku sanoo sinulle, että ”timantit ovat ikuisia”, voit vastata, että ”eivätpäs ole, ne sulavat Uranuksessa”! (Kannattaa ehkä silti ottaa tarjottu timantti vastaan.)

Neptunuksen sisuksissa Uranuksen tavoin hiilimeressä kelluva timanttikerros ja joidenkin laskelmien mukaan Jupiterin ja Saturnuksen sisuksissa voi sataa timantteja, mutta laskut kannattaa tarkistaa ja muutenkin käyttää tervettä harkintaa ennen kuin yrittää lähteä timanttien keruumatkalle jättiplaneetoille.

Jotkin eksoplaneetat ovat lähes täyttä hiiltä. Grafiittikuorensa alla ne ovat hyvin syvälle pelkkää timanttia.

Tällainen suklaakonvehti: päällystetty suussasulavalla grafiitilla, sisällä ruhtinaallinen kerros timanttia. Kokonaisuuden viimeistelee rapea piikivi ja tulinen rautaydin. Kuva: Haven Giguere 2012.

(Kultaplaneettoja ei ole olemassa. Kulta on oikeasti harvinaista ainetta. Kullasta ei ole olemassa mitään erilaisia versioita kynäntäytteeksi tai korukiviksi niin kuin hiilestä. Kulta on aina kultaa, sen voi sulattaa ja tietää aina mitä saa; romukultaa ei olekaan, romutimanttia on esimerkiksi saunanpesässä…)

Maapallolla on paljon hiiltä, orgaaninen kemia on hiilen kemiaa ja ihminen on hiilestä tehty ahvena (ihmiset ja ahvenet puristuisivat Uranuksen uumenissa metaanikaasun tavoin timanteiksi)…

Ai, että: ”asiaan, kiitos, missä se timanttien valmistusohje viipyy?” Helppo homma: sytytä kynttilä.

Ihmiset ovat tuijotelleet kynttilöitä iät ja ajat, mutta vasta ihan muutama vuosi sitten Wuzong Zhou kollegoineen keksi tutkia, että mitä kaikkea kynttilän liekistä löytyy. Tulos: löytyi hiiltä eri muodoissa, grafiittina, fullereenipalloina – ja timantteina!

Timantteja ei synny vain yhtä tai kahta, vaan kynttilä on miljoonien ja taas miljoonien pienten timanttien suihkulähde.

Sormuskiviksi ei kynttilämenetelmällä tehdyistä timanteista valitettavasti ole, koska ne ovat niin pieniä, ettei niitä näe paljain silmin. Pienet timantit myös hajoavat, muutamassa sekunnin miljardisosassa noin keskimäärin. Niin että se taas siitä timanttien ”ikuisuudesta”.

(C) Mikko Kolkkala 2014 @ laisciainen.wordpress.com

Lähteitä (todisteeksi, että en minä näitä asioita omasta päästäni keksi. Minkä minä sille mahdan, että todellisuus päihittää parhaankin mielikuvituksen.):

Eggert, J. H., Hicks, D. G., Celliers, P. M., Boehly, T. R., Jeanloz, R., McWilliams, R. S.,  Bradley, D. K., Collins, G.W. 2009: Melting temperature of diamond at ultra-high pressure, Nature Physics, 6: 40-43. Kokeellista tutkimusta ja laskutoimituksia siitä, miten hiilelle käy Uranuksen ja Neptunuksen kaltaisten planeettojen sisuksissa.

Su, Z., Zhou, W. ja Zhang, T. 2011: New insight into the soot nanoparticles in a candle flame. Chem. Commun. 47: 4700-4702. Mitä tuli on? Vihdoinkin joku tutki mitä aineita liekistä löytyy!

 

Advertisement