Cтраница 2
К сожалению, одновременно осаждается и термодинамически самая устойчивая форма - графит, и процесс наращивания алмаза постепенно затухает. Приходится прекращать процесс, извлекать кристаллы алмаза, очищать их от графита и снова помещать в реактор для следующего наращивания. Иногда применяют несколько десятков циклов. Количество алмазов, получаемых таким способом, невелико по массе, и поэтому данный метод пока не получил промышленного применения. Однако ведутся работы по его усовершенствованию и, возможно, удастся намного увеличить выход алмазов, чтобы этот процесс сделался рентабельным. [16]
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. [17]