Опыт - муассан
Cтраница 1
Опыты Муассана и Хэннея были повторены многими исследователями. В 1917 г. немец Отто Руфф сообщил об успешном применении им метода Муассана, но позднее он изменил свое мнение на этот счет и заявил, что принимал за алмазы другие кристаллы. [1]
Начиная с опытов Муассана, предпринимались попытки превратить графит в алмаз путем кристаллизации при высоких давлениях и температурах. [2]
Одной из первых попыток фторирования простого углеводорода были опыты Муассана и Шавана [27], которые попытались заставить реагировать-твердый метан и жидкий фтор при температуре - 187, Несмотря на очень низкую температуру и признанное мастерство экспериментаторов, единственным результатом этого интересного опыта был разрушительный взрыв. [3]
Му-ассан сообщил, что ему удавалось таким образом получать алмазы; однако другие исследователя, повторявшие впоследствии опыты Муассана, алмазов не получили. [4]
Как только весть о муассановских алмазах дошла до России, в Русском физико-химическом обществе были продемонстрированы сходные с муассановскими кристаллики, полученные еще до опубликования опытов Муассана аналогичным путем. [5]
 |
Параметры кристаллических решеток в системе Cd-Si. [6] |
Эти данные Муассана и Штока с тех пор постоянно приводятся в различных справочниках и руководствах, хотя почти за 40 лет и не было попыток повторить и уточнить опыты Муассана. [7]
Муассан сперва изучал растворение угля в расплавленных металлах ( и образование углеродистых металлов), каковы: магний, алюминий, железо, марганец, хром, уран, серебро, платина, кремний. Одновременно с тем Фридель, в виду нахождения алмаза в метеорном железе, допустил, что образование алмаза обусловлено влиянием железа и серы. Более удачными оказались опыты Муассана ( 1893), успех которых может быть объяснен применением электрической печи. Если насытить углем железо при температуре между 1100 и 3000, то при 1100 - 1200 происходит смесь аморфного углерода и графита, при 3000 получается только один графит в весьма красивых кристаллах. Таким образом, в этих условиях не замечается образования алмаза, который получается лишь в том случае, если, кроме высокой температуры, применить сильное давление. Для этого Муассан пользовался давлением при переходе расплавленной массы углеродистого железа Fe3C из жидкого в твердое состояние, так как оно, отвердевая, увеличивается в объеме и брошенное в воду дает кору, сдавливающую внутреннюю массу, в которой выделяется часть углерода в виде алмаза. В электрической печи расплавляется предварительно 150 - 200 z мягкого железа, затем в жидкую массу быстро вводится угольный цилиндр. Потом тигель с расплавленной массой вынимается из печи и погружается в резервуар с водой. По удалении из него железа ( если кора не лопнула - иначе будет только Fe3C и графит) кипящей хлороводородной кислотой остаются три разновидности углерода: 1) графит в небольшом количестве ( если охлаждение было быстрое); 2) уголь каштанового цвета в очень тонких искривленных нитях - знак того, что он был подвергнут весьма сильному давлению ( подобная разность была встречена в образчиках метеорита Canon Diablo) и, наконец, 3) незначительное количество весьма плотной массы, которая, после обработки царской водкой, серной и фтороводородяой кислотами, освобождалась от примеси более легких разновидностей, а затем, при помощи жидкого бромоформа ( уд. Одни из них черного цвета, другие прозрачны и сильно преломляют свет. Убедившись, что в метеорном железе из Canon Diablo есть сера и кремний, Муассан ( 1905) в своих опытах стал прибавлять сернистого и кремниевого железа и тогда заметил, что количество алмазов увеличилось, но размеры все же не достигали 1 мм. Хрущев указал, что при температуре кипения серебро растворяет до 6 / д углерода. Охлаждение производилось быстро, так что на поверхности образовалась кора, препятствующая расширению металла, чем и вызывалось внутри сильное давление. Часть выделившегося при этом углерода представляет свойства алмаза. [8]
История алмазов полна приключений, разочарований и крушений надежд. Муассан сообщил, что ему удалось получить алмазы размером с булавочную головку, растворяя угольный порошок в железе при 3000 и охлаждая расплав в свинце. Однако никто не смог успешно повторить опыт Муассана. [9]
С 1887 г. синтез алмаза становится хобби Парсонса, и на это он истратил сотни тысяч фунтов стерлингов. Присущее Парсонсу инженерное искусство давало ему определенное преимущество, да к тому же на принадлежащей ему судостроительной верфи были прессы, способные развивать гидростатические давления до 10000 атм. В обзоре своих работ [15], представленных в Королевское общество в виде Бейкеровской лекции, Парсонс сообщал, что даже давление в 15 000 атм недостаточно высоко для кристаллизации алмаза. Несмотря на то что он благожелательно относился к работам Муассана, Парсонс утверждал, что метод Муассана не позволяет получать очень высокие давления и что примеси, такие, как кремний, алюминий и хром, сильно увеличивают Кристаллический остаток, в то время как очень чистое железо практически не дает остатка. Алмазы, полученные Муассаном, по мнению Парсонса, скорее всего представляют собой шпинели. Бобровского, повторившими опыты Муассана, доказано, что материал остатка представлен кристаллами карбида кремния и глинозема или неидентифицированным аморфным материалом. [10]
С 1887 г. синтез алмаза становится хобби Парсонса, и на это он истратил сотни тысяч фунтов стерлингов. Присущее Парсонсу инженерное искусство давало ему определенное преимущество, да к тому же на принадлежащей ему судостроительной верфи были прессы, способные развивать гидростатические давления до 10000 атм. В обзоре своих работ [15], представленных в Королевское общество в виде Беикеровскои лекции, Парсонс сообщал, что даже давление в 15 000 атм недостаточно высоко для кристаллизации алмаза. Несмотря на то что он благожелательно относился к работам Муассана, Парсонс утверждал, что метод Муассана не позволяет получать очень высокие давления и что примеси, такие, как кремний, алюминий и хром, сильно увеличивают Кристаллический остаток, в то время как очень чистое железо практически не дает остатка. Алмазы, полученные Муассаном, по мнению Парсонса, скорее всего представляют собой шпинели. Бобровского, повторившими опыты Муассана, доказано, что материал остатка представлен кристаллами карбида кремния и глинозема или неидентифицированным аморфным материалом. [11]
Парсонс испробовал все известные методы синтеза и ввел в практику новые, а именно стрельбу высокоскоростной винтовочной пулей в полость, содержащую испытуемое вещество. Ружье заряжалось двумя драхмами1 черного охотничьего пороха, причем это количество было определено предварительными испытаниями. Компрессия составляла 288 к 1, и Парсонс рассчитал, что при взрыве достигаются давление 15000 атм и температура 15 250 С, хотя последняя оценка весьма оптимистична. Парсонс полагал, что только лишь приложение высоких давлений не может привести к образованию алмазов хотя бы потому, что они составляют от четверти до половины давлений, существующих в центре Земли. Он пришел к выводу, что для успешного синтеза алмаза требуется присутствие железа, несмотря на то что получил отрицательные результаты, когда повторял опыты Муассана при давлениях по крайней мере в три раза больших, чем те, которых мог достичь Муассан. [12]
Страницы: 1