I diamanti provengono davvero dal carbone?

Superman ci ha mentito. Nel corso degli anni innumerevoli fumetti, spettacoli televisivi e film di Superman hanno mostrato i favolosi gruppetti di carbone kriptoniani schiaccianti tra i palmi della sua mano per trasformarli in diamanti lucenti e scintillanti. È un ottimo punto della trama, ma ecco la verità: non funzionerebbe mai.

È facile vedere da dove viene l'idea, però. Diamanti e carbone sono entrambi, alla base, forme diverse dell'elemento carbonio (C nella tavola periodica). E sì, la pressione è una parte fondamentale di ciò che trasforma le forme di vita in decomposizione a base di carbonio come le piante in carbone, così come ciò che trasforma il carbonio in diamanti. Ma la realtà è solo un po 'più complessa della super-forza di Superman.

Prima di tutto, diamo un'occhiata alle composizioni chimiche di queste due forme di carbonio. I diamanti sono essenzialmente carbonio puro formato in una struttura cristallina. I diamanti colorati più rari contengono impurità minori (il boro, ad esempio, rende i diamanti blu, mentre l'azoto li rende gialli), ma quelle impurità esistono su una scala di un solo atomo su un milione.

Anche il carbone è principalmente carbonio, ma è quasi puro. Il carbone include anche molte altre sostanze, tra cui idrogeno, azoto, ossigeno, zolfo, arsenico, selenio e mercurio. A seconda del tipo di carbone e della sua fonte, conterrà anche vari livelli di materiali organici - il carbone proviene da piante in decomposizione, funghi e persino batteri - oltre all'umidità. Queste impurità da sole impediscono che il carbone si trasformi in diamanti. (Le impurità sono anche il motivo per cui la combustione del carbone produce gas a effetto serra e contribuisce alla pioggia acida e ad altri problemi ambientali e perché l'estrazione del carbone è così dannosa per l'ambiente.)

Oltre a ciò, il carbonio richiede molto più della pressione per diventare un diamante. Richiede anche enormi quantità di calore. In effetti, i diamanti richiedono una combinazione di calore (migliaia di gradi) e pressione (130.000 atmosfere) che in genere può essere trovata solo circa 90 a 100 miglia sotto la superficie della Terra, in profondità all'interno del mantello. Questo calore e pressione lavorano insieme per consentire al carbonio di formarsi nella struttura reticolare cristallina che conosciamo così bene. Quando viene presentato con questo calore e pressione, ogni atomo di carbonio si lega con altri quattro atomi in quella che è conosciuta come unità tetraedrica. Questo forte legame molecolare fornisce ai diamanti non solo la loro struttura ma anche la loro classica durezza. Quel legame non sarebbe possibile se le impurità fossero presenti su qualcosa di diverso da un livello superficiale.

Se i diamanti si formano così sotto la superficie della terra, come finiscono con le dita? Il processo è iniziato milioni se non centinaia di milioni di anni fa quando le eruzioni vulcaniche hanno avvicinato i diamanti alla superficie. Erosione, turni geologici, flussi e altri processi li hanno poi dispersi ulteriormente dai loro siti di eruzione originali.

Alcuni diamanti provengono da fonti leggermente diverse. La tettonica oceanica degli abissi marini è stata collegata alla creazione di alcuni diamanti particolarmente piccoli. Gli attacchi di asteroidi potrebbero averne creato altri, dato che in alcuni crateri sono stati trovati diamanti delle dimensioni di un millimetro. Entrambi questi processi probabilmente hanno interessato calcare, marmo o dolomite piuttosto che carbone, secondo Hobart King su Geology.com.

A proposito, i diamanti non sono un fenomeno legato alla Terra. King sottolinea anche che alcuni diamanti su scala nanometrica sono stati trovati all'interno dei meteoriti. Ma non c'è carbone nello spazio, quindi ancora una volta questi piccoli diamanti sono stati probabilmente formati da carbonio puro.

Quindi no, si scopre che il carbone non può essere trasformato in diamanti. Forse è per questo che Babbo Natale lascia grumi di carbone per ragazzini e ragazze cattivi. A meno che Babbo Natale non esista neanche? No, questa è una leggenda che deve essere vera, giusto?

Correlato sul sito:

  • L'impugnatura del carbone sul mercato energetico statunitense
  • Cosa sono i diamanti di sangue?
  • Diamanti coltivati ​​in laboratorio: ne sfoggeresti uno?

Articoli Correlati