Ugrás a tartalomhoz

Lonsdaleit

Ellenőrzött
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Lonsdaleit
Általános adatok
Kémiai névszén
KépletC
Kristályrendszerhexagonális
Azonosítás
Színszürkés, töredékeiben sárgás vagy barnás
Fénygyémántfényű
Átlátszóságátlátszó, áttetsző, de zavaros és átlátszatlan is lehet
Keménység7-8 (a vizsgált, nem tiszta mintákban)
Sűrűség3,2 g/cm³
Különleges tulajdonságElméleti keménysége jóval meghaladja a gyémánt keménységét
A Wikimédia Commons tartalmaz Lonsdaleit témájú médiaállományokat.

A lonsdaleit, amelyet a kristályszerkezete alapján hexagonális gyémántnak is neveznek, egy ritka, de természetes körülmények között is előforduló szénmódosulat. Ez a világon az egyik legkeményebb ismert anyag, elméleti keménysége lényegesen magasabb a gyémántnál is.[1] Nevét Kathleen Lonsdale tiszteletére kapta.

Létrejötte, előállítása

[szerkesztés]

Természetes körülmények között akkor jön létre, amikor grafitot tartalmazó meteorit ütközik a Földnek. Ilyenkor a nagy hő hatására a grafit gyémántszerű szerkezetűvé alakul át, de úgy, hogy megőrzi a rá jellemző hatszögletű kristályrácsot is. A természetben először 1967-ben azonosították a Canyon Diablo meteorit becsapódásának helyszínén, ahol a gyémánthoz kapcsolódó mikroszkopikus kristályok formájában fordul elő.[2][3]

A lonsdaleit mikroszkopikus kristályokként fordul elő többféle meteorit anyagában és egyes üledékekben. Felbukkanása bizonyos helyi tőzeglerakódásokban azt valószínűsíti, hogy a tunguszkai eseményt ugyancsak egy meteorit idézte elő, nem pedig egy üstökös töredékének becsapódása.[4][5]

Laboratóriumi szintéziséről az első tudományos publikáció szintén 1967-ben született meg,[6] mely szerint grafit statikus sajtolásával, illetve a robbanóanyagok használatával történő tömörítésével és hevítésével is sikerült előállítani.[7]

Tulajdonságai

[szerkesztés]

Megjelenését illetően átlátszó, barnássárga színű anyag, törésmutatója 2,40-2,41, elméleti keménysége a számítógépes szimulációk szerint lényegesen (akár 58%-kal) meghaladja a gyémánt keménységét, de a természetes minták ennél alacsonyabb keménységet mutattak, viszonylag széles értékhatárok között (7-8 a Mohs-féle keménységi skálán). Ez utóbbi jelenség oka a feltételezések szerint az, hogy a vizsgált mintákban rácshálózati hibák és szennyeződések voltak.[8] Egyesek megkérdőjelezik, hogy tekinthető-e a lonsdaleit egyáltalán különálló anyagnak, mivel a kristálytani vizsgálat alatt álló mintákban nem sikerült kimutatni egyöntetű hexagonális rácsszerkezetet, inkább a köbös gyémántszerkezet dominált, melyet hatszögletű szekvenciákat tartalmazó szerkezeti hibák tarkítottak.[9]

A lonsdaleit röntgendiffrakciós adatai kvantitatív elemzésével kimutatták, hogy körülbelül egyenlő mennyiségben vannak jelen benne hexagonális és köbös szekvenciák. Következésképpen egyesek azt vetették fel, hogy a lonsdaleite legpontosabb szerkezeti leírása rendezetlen szerkezetű gyémánt lenne.[10][11] Másrészt, a közelmúltbeli in situ röntgendiffrakciós sokk-kísérletek erős bizonyítékot szolgáltatnak a viszonylag tiszta lonsdaleit keletkezésére olyan dinamikus, nagynyomású környezetekben, mint például a meteorit-becsapódások.[12]

Szimulációk szerint a lonsdaleit 58%-kal keményebb, mint a gyémánt és ellenáll akár 152 GPa nyomásnak is, míg a gyémánt már 97 GPa-nál eltörik.[13]

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. MTI: Mégsem a gyémánt a legkeményebb anyag (magyar nyelven). index.hu, 2009. február 23. (Hozzáférés: 2020. december 16.)
  2. Frondel, C. (1967. december 7.). „Lonsdaleite, a new hexagonal polymorph of diamond”. Nature 214 (5088), 587–589. o. DOI:10.1038/214587a0. 
  3. Frondel, C. (1967. december 7.). „Lonsdaleite, a hexagonal polymorph of diamond”. American Mineralogist 52. 
  4. Kvasnytsya, Victor (2013. augusztus 1.). „New evidence of meteoritic origin of the Tunguska cosmic body”. Planetary and Space Science 84, 131–140. o. DOI:10.1016/j.pss.2013.05.003. (Hozzáférés: 2013. szeptember 15.) 
  5. Redfern, Simon: Russian meteor shockwave circled globe twice. BBC News. BBC. (Hozzáférés: 2013. június 28.)
  6. Bundy, F. P. (1967. december 7.). „Hexagonal Diamond—A New Form of Carbon”. Journal of Chemical Physics 46 (9), 3437. o. DOI:10.1063/1.1841236. 
  7. He, Hongliang (2002. december 7.). „Direct transformation of cubic diamond to hexagonal diamond”. Applied Physics Letters 81 (4), 610. o. DOI:10.1063/1.1495078. 
  8. Computational Methods and Experimental Measurements XV, by G. M. Carlomagno & C. A. Brebbia, WIT Press, 2011, ISBN 978-1-84564-540-3
  9. Nemeth, P. (2014. december 7.). „Lonsdaleite is faulted and twinned cubic diamond and does not exist as a discrete material”. Nature Communications 5, 5447. o. DOI:10.1038/ncomms6447. PMID 25410324. 
  10. http://www.ttk.mta.hu/2014/12/meteorbecsapodasok-bizarr-gyemantja/[halott link]
  11. Salzmann, C.G. (2015. december 7.). „Extent of Stacking Disorder in Diamond”. Diamond and Related Materials 59, 69–72. o. DOI:10.1016/j.diamond.2015.09.007. 
  12. Kraus, D. (2016. december 7.). „Nanosecond formation of diamond and lonsdaleite by shock compression of graphite”. Nature Communications 7, 10970. o. DOI:10.1038/ncomms10970. PMID 26972122. PMC 4793081. 
  13. (2009. december 7.) „Harder than Diamond: Superior Indentation Strength of Wurtzite BN and Lonsdaleite”. Physical Review Letters 102 (5), 055503. o. DOI:10.1103/PhysRevLett.102.055503. PMID 19257519.Laikus összefoglaló – Physorg.com (2009. február 12.) 

Fordítás

[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Lonsdaleite című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

[szerkesztés]

További információk

[szerkesztés]
  • Anthony, J. W.. Mineralogy of Arizona, 3rd, Tucson: University of Arizona Press (1995. december 7.). ISBN 0-8165-1579-4 .