Bir elmasın oluşması ne kadar basınç gerektirir?
Hızlı Cevap
45.000–60.000 atmosfer basınç ve 1.050–1.300 °C sıcaklık, yerden 150–200 km derinlikte, milyonlarca yıl boyunca. Laboratuvarda aynı koşullar saatler içinde yapay elmas üretiyor.
Detaylı Açıklama
Doğal bir elmasın oluşması için 45.000–60.000 atmosfer (4,5–6 GPa) basınç ve 1.050–1.300 °C sıcaklık gerekmektedir. Bu koşullar ancak Dünya'nın yüzeyinden 150–200 km derinlikte, manto tabakasında bulunmaktadır. Karbon atomları bu aşırı koşullar altında milyonlarca ila milyarlarca yıl boyunca kristal kafes yapısı oluşturur. Volkanik aktivite bu elmasları yüzeye çıkaran "kimberlit" adlı magma borularıyla taşır.
Elmas ve grafit aynı elementten — saf karbondan — oluşur. Aralarındaki tek fark karbon atomlarının dizilim biçimidir. Grafitte karbon atomları katmanlar halinde düzlemlere dizilir ve bu katmanlar birbirinden kolayca ayrılabilir — kurşun kalem izlerinin kağıda yapışması bundandır. Elmasta ise karbon atomları üç boyutlu tetrahedral (piramidal) bağlarla kilitlenmiş simetrik bir kafes oluşturur — bu yapı elmasa olağanüstü sertlik ve ışığı kırma özelliği kazandırır.
Yapay elmaslar (laboratuvar elmasları), 1950'lerde GE tarafından HPHT (Yüksek Basınç Yüksek Sıcaklık) yöntemiyle ilk kez üretildi. Bugün bu yöntemle ya da CVD (Kimyasal Buhar Biriktirme) yöntemiyle günler içinde elmas kristali büyütülebilmektedir. Yapay elmaslar kimyasal ve fiziksel olarak doğal elmaslarla özdeştir — bilim adamları bile özel test cihazları olmadan ayırt edemez.
Moh sertlik ölçeğinde 10/10 ile en sert doğal madde olan elmas, bıçak bile çizemiyor — ancak başka bir elmasla kesilebilir. Isı iletkenliği açısından ise tüm maddelerin en iyisidir: Bakırın 5 katı, alüminyumun 13 katı. Bu özelliği nedeniyle elektronik soğutma sistemleri ve yüksek güçlü lazerler için ideal bir malzeme olarak araştırılmaktadır.