Превращение алмаза в графит

Графит термодинамически устойчив в широком интервале температур и давлений, в частности при обычных условиях. В связи с этим при расчетах термодинамических величин в качестве стандартного состояния углерода принимается графит. Алмаз термодинамически устойчив лишь при высоких давлениях (выше 10 Па). Однако скорость превращения алмаза в графит становится заметной лишь при температурах выше 1000 °С при 1750 °С превращение алмаза в графит происходит быстро. [c.407]

В Справочнике приведены термодинамические свойства двух аллотропных кристаллических модификаций элементарного углерода — графита и алмаза. При обычном давлении и температуре термодинамически равновесной модификацией углерода является графит, принимаемый за стандартное состояние углерода. Однако превращение алмаза в графит ( графитация ) начинает происходить с заметной скоростью только при температурах выше 1300° К. [c.437]

Наиболее устойчивая модификация углерода — графит, но энергия активации превращения алмаза в графит велика. Поэтому алмаз устойчив при обычных условиях. Так как алмаз является более плотной модификацией, увеличение давления повышает в соответствии с принципом Ле Шателье устойчивость алмаза по сравнению с графитом. [c.487]

Пример 11. Разность энтальпий реакций, идущих от различных начальных состояний исходного вещества к одинаковому конечному состоянию продуктов, есть энтальпия перехода исходного вещества из одного состояния в другое. Например, так найдена энтальпия превращения алмаза в графит, хотя непосредственно ее пока измерить невозможно. Она была определена по энтальпиям сгорания алмаза и графита [c.22]

Превращение алмаза в графит может быть осуществлено при иагреве примерно до 1500 °С, и это позволило предположить, что для обратного превращения при высоких давлениях необходимы температуры того же порядка. В 1941 г. при финансовой поддержке компаний Нортон и Дженерал электрик Бриджмен приступил к осуществлению проекта по синтезу алмазов при высоких температурах. Предварительно прокаленный при 3000 °С графит помещали в специальный сосуд 1000-тонного пресса. Внутри цилиндра находился термит, используемый для реакции, создающей температуру до 3000 °С в течение нескольких секунд одновременно с давлением в 30 ООО атм. Опыты продолжались четыре года, но алмазы так и не были получены. Аппаратуру перевезли на завод компании Нортон , где ее использовали для продолжения экспериментов и других работ. [c.71]

Примером фазового превращения одной кристаллической модификации в другую (полиморфный переход) может служить превращение алмаза в графит при температуре выше 1000 °С [c.29]

И должно происходить самопроизвольное превращение алмаза в графит. Однако на самом деле, как мы знаем, оно не происходит. Такое противоречие теоретических выводов и практических наблюдений связано с ограниченностью термодинамического метода, рассматривающего лишь начальное (графит) и конечное (алмаз) состояния системы. Действительно, при обычных условиях мольная свободная энергия графита меньше свободной энергии алмаза. Эти энергетические соотношения можно пояснить графически (рис. 1). [c.5]

Превращение алмаза в графит сопровождается выделение.м небольшого количества энергии, следовательно, обратной процесс—эндотермический. Кроме того, плотность алмаза (3,51 г/см ) значительно выше, чем плотность графита (2,2г/см у реального графита, 2,6г/см — теоретическая), т. е. переход графит — алмаз сопровождается уменьшением объема. Отсюда можно сделать вывод, что, согласно принципу Ле Шателье, осуществлению перехода графит — алмаз должны способствовать высокое давление и высокая температура. Повышение температуры должно также увеличивать скорость перехода. Основная технологическая трудность на пути осуществления синтеза алмаза из графита состояла в том, что требовалось создать в реакционном пространстве одновременно высокую температуру н очень высокое давление, а при высоких температурах большинство материалов теряют прочность и не смогут удержать высокое давление. [c.154]

Представляют интерес электронно-микроскопические исследования алмазов. При помощи метода реплик было показано, что при полировке алмаза наблюдаются пластические дефор--мации [87]. При аллотропическом превращении алмаза в графит в результате нагревания последний образуется в виде кристаллитов около 100 А в поперечнике [88]. Наличие или отсутствие преимущественной ориентации графита на алмазе, устанавливаемой структурными методами, зависит от температуры. Это превращение, по-видимому, происходит через промежуточную структуру. [c.227]

III. 6. ПРЕВРАЩЕНИЕ АЛМАЗА В ГРАФИТ [c.78]

Об относительной стабильности форм углерода можно судить также по результатам исследований алмаза при шлифовке. Как было описано раньше (11.4.3), при шлифовании алмаза алмазом образуется черная графитовая пленка. Это объясняется, по-видимому, тем, что в результате нагрева поверхности достигается температура, достаточная для превращения алмаза в графит с заметной скоростью [108]. [c.81]

При комнатной температуре и атмосферном давлении стабильной модификацией является графит, а алмаз — нестабильная модификация. Область стабильности алмаза лежит при высоких температурах и давлениях (рис. 174). Однако скорость превращения алмаза в графит чрезвычайно мала и алмаз существует при обычных условиях в виде вполне устойчивой модификации. [c.178]

Из этих данных следует, что для превращения алмаза в графит необходимо подвергнуть последний высокому давлению. При высокой температуре, необходимой для разрушения кристаллической структуры графита, и очень высоком давлении получают в настоящее время алмазы из графита. [c.136]

X AS gg = 453,2 + 298,15-0,778 = 685 кал/моль. Иными словами, в этих условиях переход графита в алмаз был бы связан с увеличением энергии Гиббса. Самопроизвольно с термодинамической точки зрения должно протекать обратное превращение алмаза в графит. Практически этого не происходит вследствие чрезвычайно малой скорости процесса, который можно ускорить повышением температуры. [c.126]

Отсюда видно, что превращение алмаза в графит при Т = 298 К сопровождается скрытой теплотой превращения С (алмаз) = С (графит) АЯ = —2 кДж/кмоль. [c.130]

Алмаз представляет собой термодинамически менее устойчивую аллотропическую форму углерода, и теплота превращения графита в алмаз возрастает с повышением температуры при постоянном давлении. Эта теплота равна 0,58 ккал/г-атом при абсолютном нуле (0° К), 0,69 ккал/г-атом при 25 С и 2,40 ккал/г-атом при 1200° С и давлении 1 атм. На рис. 61 приведена диаграмма состояния. Однако превращение алмаза в графит — очень медленный процесс, даже при повышенных температурах так, известно, что алмазы существуют сотни лет без малейших признаков изменения. В настоящее время синтез алмазов из графита осуществляется в промышленном масштабе. Из диаграммы состояния на рис. 61 видно, какие условия необходимы для этого превращения. Это — прежде всего высокие температура ( 2000 — 4000° К) и давление (60 — 120 тыс. атл<), а также присутствие расплавленных металлических катализаторов (успешно использовали N1, Сг, Мп, Ре, Со, Ки, КЬ, Рс1, Оз. 1г, и Та). [c.265]

При нагревании чистейших алмазов без доступа воздуха потемнение кристаллов начинается около 1500 . После нагревания при 1800° в течение 5 мин. происходит превращение алмаза в графит по углам кристалла, а выше 1850° весь алмаз чрезвычайно быстро превращается в графит. [c.277]

Изучение превращения алмаза в графит. [c.201]

Экспериментально измерить тепловой эффект реакции превращения алмаза в графит пока не уда- [c.116]

Таким образом, для превращения грамм-атома графита в алмаз Д5 = о,778 кал град-моль. Следовательно, ДО = ДЯ298 — 298,15 Д5,298 = 453,2 + 298,15 0,778 = 685 кал/моль. Иными словами, в этих условиях переход графита в алмаз был бы связан с увеличением изобарного потенциала. Самопроизвольно с термодинамической точки зрения должно протекать обратное превращение алмаза в графит. Практически этого не происходит вследствие чрезвычайно малой скорости процесса, который можно ускорить повышением температуры. [c.111]

Следовательно, согласно диаграмме состояния углерода повышение температуры способствует превращению алмаза в графит как вещества с более рыхлой и менее симметричной структурой. И, наоборот, превращению графита в алмаз должно бла-юприятствовать понижение температуры (передвижение по прямой вба вниз). [c.220]

Предварительное изучение термодинамических свойств алмаза и графита показало, что при атмосферном давлении и при любых температурах графит является более устойчивой модификацией углерода, чем алмаз, который таким образом в обычных условиях представляет собой метастабильную форму углерода. Превращение алмаза в устойчивый графит не происходит из-за бесконечно малой скорости такого процесса (заторможенные реакции). При повышении температуры скорость перехода алмаза в графит увеличивается при 1500 °С в среде нейтрального газа или вакууме (в присутствии следов кислорода, который является катализатором процесса) начинается графитизация алмаза — темнеют ребра и углы кристалла. При 1900 °С переход алмаза в графит происходит почти мгновенно. Оказалось, что превращение алмаза в графит является экзотермической реакцией, правда, с небольшим тепловым эффектом. Энтальпия превращения АЯалмаз графит составляет 1381 Дж/моль. [c.125]

Химическое отделение Заведующий R. Nvholm Направление научных исследований рентгенография УФ-, ИК-спектроскопия и спектры комбинационного рассеяния комплексы переходных металлов стереохимия неорганических соединений полиэлектролиты реягсгли при высоком давлении и высокой температуре (превращение алмаза в графит и обратно) механизм химических реакций реакции металлорганических соединений реакции дказотирования реакции замещения ароматических и гетероциклических соединений органические перекиси биосинтез терпенов. [c.263]

Вообще-то говоря, из этого можно было заключить, что при такой температуре графит тоже может превратиться в алмаз. Но, наверное, чего-то для этого не хватало. Намеком на то, чего именно, могло бы служить очевидное различие в удельном весе разных форм углерода по плотности алмаз превосходит графит почти в полтора раза (3,5 и 2,3). Однако намек этот понят был далеко пе сразу. Во всяком случае, профессор Розе, описаг,, как полагается, в научном трактате превращение алмаза в графит, дальше не поше.л. Видимо, должны бьгаи произойти еще, по меньшей мере, два заметных события, прежде чем различие в удельных весах привлекло к себе внимание. [c.37]