Temperatura e Pressão

Parece tudo ser uma questão de temperatura e pressão.

figure-03-11-1

O diamante e o grafite, por exemplo, possuem a mesma composição, o que muda é apenas a estrutura molecular em função destes dois fatores. O ser humano não foge à regra (talvez por também sermos compostos por carbono ?).


Diamantes são os melhores condutores térmicos, ou seja, dissipam calor mais rápido que qualquer outra substância, ao passo que são isolantes elétricos, impedindo a passagem de correntes elétricas. Inertes quimicamente, dificilmente reagem com outras substâncias, passando incólumes por banhos de ácido capazes de dissolver metais.Tudo isso misturado numa só pedrinha, e tem-se a receita de um material quase perfeito. Até 1955, quando nos laboratórios da General Electric americana foi produzido o primeiro diamante sintético, dependia-se apenas dos naturais que haviam se dignado a subir à superfície da Terra. Somente em 1797, o químico inglês Smithson Tennant provou que o diamante era simplesmente uma forma de carbono: queimado na presença de oxigênio, virava dióxido de carbono, como acontece com a grafita ou com o reles carvão vegetal. O século e meio seguinte foi de corrida para ver quem descobria a receita de transformar grafita em diamante, em que a GE chegou primeiro.O método desenvolvido pela GE é a técnica de alta pressão e alta temperatura. Junta-se um pouco de grafita, um catalisador (metais como ferro, cobalto e níquel), faz-se um sanduíche de várias camadas, colocando-o no centro de uma câmara de alta pressão. No Laboratório de Alta Pressão da Federal gaúcha, montado com máquinas e equipamentos totalmente projetados e construídos no Brasil (e iguais aos estrangeiros ), essa câmara é o furo central de um disco de carboneto de tungstênio. uma liga superdura.

Colocada numa prensa de 500 toneladas, a câmara atinge a pressão de 50 000 a 60 000 atmosferas—1 atmosfera é a pressão do ar ao nível do mar. Uma corrente elétrica passa então por dentro da câmara e aquece o sanduíche na temperatura ideal de 1 500ºC. Em cinco minutos, tem-se uma mistura solidificada de diamantes pequenininhos e metal. Um banho de ácido dissolve o metal e ficam só as pedrinhas. Parece simples, mas é preciso controlar muito bem temperatura e pressão, para que o processo seja eficiente.Acima de 1 000 graus Celsius, o diamante em pressão normal se grafitiza. Isso só não acontece na câmara por causa da alta pressão, condição em que a forma estável do carbono é o diamante. Quando se quer uma pedra maior, monocristalina, um pequeno diamante é colocado na base da câmara, e ali o carbono vai se depositar, fazendo-o crescer, num processo que pode demorar uma semana.Foi assim que o laboratório da GE fabricou seu diamante ultrapuro, com 99,9% de isótopos de carbono-12 (enquanto os naturais têm 99% ), e apenas 0,1% de carbono-13, considerado uma impureza. Esse ultrapuro consegue a proeza de conduzir calor com 50% a mais de eficiência do que o diamante natural. Do diamante, costuma-se dizer que é para sempre, mas na verdade não deveria ser nem por trinta segundos. Na temperatura e pressão da superfície da Terra, a forma estável do carbono é a grafita. O diamante é a forma metaestável, ou seja, só continua existindo porque não há energia suficiente (alta temperatura) que sacuda seus átomos e o faça retornar à forma estável, a grafita.

Fonte: http://super.abril.com.br/ciencia/diamantes-toda-obra-439860.shtml

Esta entrada foi publicada em Sem categoria. Adicione o link permanente aos seus favoritos.

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *