Lonsdaleite

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Lonsdaleite
Structura Lonsdaleite.PNG
Structura moleculară a lonsdaleitei
Clasificarea Strunz (ed. 10) 1.CB.10.b
Formula chimica C [1]
Proprietăți cristalografice
Grup cristalin dimetric
Sistem cristalin hexagonal [1]
Clasa de simetrie hexagonal-dipiramidal
Parametrii celulei a = 2,51, c = 4,12 [1]
Grup spațial P 6 3 / mmc [2]
Proprietăți fizice
Densitate 3,2 [2] g / cm³
Duritate ( Mohs ) 7-8 [2]
Culoare maro gălbui pal [1]
Strălucire adamantin
Opacitate transparent [1]
Difuzie Foarte rar
Vă rugăm să urmați modelul de voce - schema minerală

Lonsdaleitul este un mineral alotropic de carbon .

Mai este numit „ diamant hexagonal” datorită compoziției sale și structurii hexagonale a rețelei sale de cristal .

Este numit după mineralogia irlandeză ( engleză naturalizată) Kathleen Lonsdale (1903 - 1971).

Morfologie

Lonsdaleitul a fost descoperit sub formă de cub-octaedru cubic de aproximativ 0,7 mm acoperit cu grafit . [1] Atomii de carbon sunt dispuși în lonsdaleit într-o structură hexagonală, similară cu cea a grafitului, mineralul din care derivă.

Originea și locația

Lonsdaleitul provine din impactul pe Pământ al meteoriților care conțin grafit și, prin urmare, a fost găsit în natură în locurile în care s-au produs aceste impacturi. Grafitul conținut de meteorit, datorită presiunii și temperaturii foarte ridicate, se transformă în diamant , dar păstrează structura hexagonală a grafitului. A fost descoperit pentru prima dată în 1967 în Craterul Meteor din Arizona . [3] [4] [5] Mai târziu a fost găsit și în alte situri cu impact meteoric, cum ar fi situl Tunguska din Rusia și craterul Nördlingen din Germania [6] și a fost identificat și în eșantionul de rocă numit Hypatia (în onoarea savantului și filosofului alexandrin Hipatia ) descoperită în 1996 în deșertul din sudul Egiptului. [7]

De asemenea, poate fi produs în laborator prin comprimarea și încălzirea grafitului, folosind prese sau detonări cu presiuni de la 50 la peste 170 gigapascali [8] [9] , și a fost obținut cu tehnica de depunere chimică a vaporilor . [10]

În 2011, a fost propusă și posibilitatea formării lonsdaleitei în roci metamorfice și metasomatice. [11] Începând cu 2014, clasificarea lonsdaleitei ca material distinct de diamant a fost pusă la îndoială și s-a propus că o definiție exactă a structurii sale ar putea fi „diamant stivuit dezordonat”. [12] [13] [14] [15] Experimentele ulterioare au evidențiat formarea lonsdaleitei relativ pure în condiții de presiune dinamică ridicată precum cele ale impactului meteoritului. [16] [17]

La 16 iunie 2019, programul de televiziune Report anunță că au fost găsite urme de diamante hexagonale în cerneala papirusului Artemidorus în urma analizelor spectroscopice efectuate la Institutul Central pentru Patologia Cărții din Ministerul Patrimoniului și Activităților Culturale și pentru turism . În timpul difuzării, diamantul hexagonal este descris de jurnalista Giulia Presutti și restauratoarea Cecilia Hausmann ca „un element care în natură se găsește doar în roci meteorice, în Sri Lanka sau Canada”, „deci nu în Egipt” și ca „un produs industrial care s-a născut mai mult sau mai puțin în secolul al XIX-lea " [18] . Cu toate acestea, aceste afirmații nu corespund caracteristicilor cunoscute ale diamantului hexagonal: Sri Lanka și Canada nu sunt zone privilegiate pentru găsirea lonsdaleitei, care, întotdeauna în cantități minime sub formă de cristale microscopice, ar putea fi găsită oriunde s-a produs un impact de meteorit. (Sri În orice caz, Lanka și Canada sunt printre țările cunoscute pentru a avea depozite mari de grafit , împreună cu Rusia, Mexic și altele), iar lonsdaleitul nu este documentat ca produs al proceselor industriale din secolul al XIX-lea ; de fapt, așa cum s-a menționat, a fost identificat pentru prima dată de către oamenii de știință abia în anii șaizeci ai secolului al XX-lea prin analiza rocilor craterului Meteor din Arizona și, în ceea ce privește diamantul sintetic , tehnicile care îi permit să fie artificial produse au fost dezvoltate în cursul secolului al XX-lea . [3] [8] [10] [19] Deși informațiile date de Raport privind răspândirea lonsdaleitei sunt complet nefondate și par să fi fost inventate pentru a susține teza falsității papirusului Artemidorus în fața audienței televizate, rezultatele noilor analize spectroscopice pe cernelurile anunțate de emisiunea RAI nu au fost încă publicate și puse la dispoziția comunității științifice : prezența materialului foarte rar, niciodată găsit în altă parte în cerneluri, pigmenți sau vreun artefact mai mult sau mai puțin vechi , este, prin urmare, încă (septembrie 2020) fără confirmări. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că, așa cum s-a remarcat în trecut de specialiștii în petrologie , identificarea lonsdaleitei este ușor supusă erorii în interpretarea spectrelor Raman : „Atunci când se ia în considerare lista aparițiilor naturale ale lonsdaleitei, ar fi prudent să se țină cont de faptul că lonsdaleitul, spre deosebire de alte specii minerale, nu este ușor de identificat definitiv, deoarece spectrele Raman pot fi ambigue și o tranziție către diamantul cubic 3C este obișnuită ". [20] În afară de dificultatea obiectivă de identificare a unui material precum lonsdaleitul, mai general fizicienii specializați în spectroscopie au observat că recent în diferite domenii au apărut numeroase erori de interpretare care decurg din disponibilitatea largă a spectrometrelor Raman moderne (din ce în ce mai automatizate) în combinație cu utilizarea de către personalul non- fizic și spectroscopie . [21] Autorul serviciului de raportare nu a precizat că înainte de ediția din 2008 a papirusului cernelurile fuseseră deja supuse la numeroase teste chimico-fizice, incluzând în mod evident spectroscopia Raman , și că în volumul din 2008 acestea erau deja rezultatele dintre analize sunt prezentate în detaliu, într-un capitol în care profesorii universitari din domeniul chimiei și spectroscopiei aplicate patrimoniului cultural evidențiază absența anomaliilor. [22]

Lonsdaleit superhard

Oamenii de știință de la Universitatea Nevada și Shanghai Jiao Tong University au anunțat descoperirea lonsdaleitei super- dure în februarie 2009 . Prin aplicarea unei sarcini foarte mari de indentare s-a văzut că lonsdaleita reacționează prin creșterea permanentă a rezistenței la compresiune.

Materialul astfel obținut atinge o rezistență de 152 GPa (Giga Pascal ), cu 58% mai mare decât cea a diamantului , care în aceleași condiții este de 97 GPa [23] .

Notă

  1. ^ A b c d și f (EN) Michael Fleischer, New mineral names (PDF), în American Mineralogist, vol. 52, 1967, pp. 1579-1589. Adus pe 19 noiembrie 2012 .
  2. ^ a b c Informații și date despre mineralul Lonsdaleite , la mindat.org . Adus pe 19 noiembrie 2012 .
  3. ^ a b C. Frondel și UB Marvin, Lonsdaleite, un polimorf hexagonal al diamantului , în Nature , vol. 214, nr. 5088, 1967, pp. 587-589, Bibcode : 1967 Nat . 214..587F , DOI : 10.1038 / 214587a0 .
  4. ^ FP Bundy și JS Kasper, Hexagonal Diamond - A New Form of Carbon , în The Journal of Chemical Physics , vol. 46, nr. 9, 1 mai 1967, pp. 3437-3446, DOI : 10.1063 / 1.1841236 . Accesat 19 iulie 2020.
  5. ^ M. Fleischer, New Mineral Names , în: American Mineralogist 52 (1967), pp. 1579–1589 ( PDF 781,3 kB )
  6. ^ http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/lonsdaleite.pdf
  7. ^ (EN) Guillaume Avice, Matthias MM Meier și Bernard Marty, Un studiu cuprinzător al gazelor nobile și azotului din „Hypatia”, o pietricică bogată în diamante din sudul Egiptului , în Earth and Planetary Science Letters, vol. 432, 2015-12, pp. 243-253, DOI : 10.1016 / j.epsl.2015.10.013 . Adus la 11 septembrie 2020 .
  8. ^ a b He, Hongliang, T. Sekine și T. Kobayashi, Transformarea directă a diamantului cubic în diamant hexagonal , în Applied Physics Letters , vol. 81, nr. 4, 2002, p. 610, Bibcode : 2002ApPhL..81..610H , DOI : 10.1063 / 1.1495078 .
  9. ^ Stefan J. Turneaure, Surinder M. Sharma și Travis J. Volz, Transformarea grafitului comprimat prin șoc în diamant hexagonal în nanosecunde , în Science Advances , vol. 3, nr. 10, 27 octombrie 2017, DOI : 10.1126 / sciadv.aao3561 . Adus la 15 iulie 2020 .
  10. ^ a b Bhargava, Sanjay, HD Bist, S. Sahli, M. Aslam și HB Tripathi, Polipriți de diamant în filmele de diamant depuse cu vapori chimici , în Applied Physics Letters , vol. 67, nr. 12, 1995, p. 1706, Bibcode : 1995ApPhL..67.1706B , DOI : 10.1063 / 1.115023 .
  11. ^ (EN) TG Shumilova, E. Mayer și SI Isaenko, Natural monocrystalline lonsdaleite , în Doklady Earth Sciences, vol. 441, nr. 1, 1 noiembrie 2011, pp. 1552-1554, DOI : 10.1134 / S1028334X11110201 . Adus pe 12 iulie 2020 .
  12. ^ Nemeth, P., Garvie, LAJ, Aoki, T., Natalia, D., Dubrovinsky, L. și Buseck, PR, Lonsdaleite are un diamant cubic greșit și înfrățit și nu există ca material discret , în Nature Communications , vol. . 5, 2014, p. 5447, Bibcode : 2014NatCo ... 5.5447N , DOI : 10.1038 / ncomms6447 , PMID 25410324 .
  13. ^ Salzmann, CG, Murray, BJ și Shephard, JJ, Extend of Stacking Disorder in Diamond , in Diamond and Related Materials , vol. 59, 2015, pp. 69-72, Bibcode : 2015DRM .... 59 ... 69S , DOI : 10.1016 / j.diamond.2015.09.007 , arXiv : 1505.02561 .
  14. ^ RM Hazen, Un sistem evolutiv de mineralogie: Propunere pentru o clasificare a materialelor planetare pe baza grupării de natură naturală , în American Mineralogist, 2019; 104: 810-816 DOI: 10.2138 / am-2019-6709
  15. ^ Davide Coero Borga, Diamantul dezordonat al craterelor , pe MEDIA INAF , 25 noiembrie 2014. Accesat la 12 iulie 2020 .
  16. ^ Kraus, D., Ravasio, A., Gauthier, M., Gericke, DO, Vorberger, J., Frydrych, S., Helfrich, J., Fletcher, LB, Schaumann, G., Nagler, B., Barbrel , B., Bachmann, B., Gamboa, EJ, Goede, S., Granados, E., Gregori, G., Lee, HJ, Neumayer, P., Schumaker, W., Doeppner, T., Falcone, RW , Glenzer, SH și Roth, M.,Formarea nanosecundă a diamantului și lonsdaleitei prin comprimarea prin șoc a grafitului , în Nature Communications , vol. 7, 2016, p. 10970, Bibcode : 2016NatCo ... 710970K , DOI : 10.1038 / ncomms10970 , PMC 4793081 , PMID 26972122 .
  17. ^ (EN) Stefan J. Turneaure, Surinder M. Sharma, Travis J. Volz, JM Winey și Yogendra M. Gupta,Transformation of shock-compressed graphite to hexagonal diamond in nanoseconds , Advances in Science, vol. 3, nr. 10, 1 octombrie 2017, pp. eaao3561, DOI : 10.1126 / sciadv.aao3561 , ISSN 2375-2548 ( WC ACNP ) , PMC 5659656 , PMID 29098183 .
  18. ^ Video al serviciului [1] pe site-ul RaiPlay și transcriere oficială în pdf: [2] arhivat pe site-ul Rai .
  19. ^ Articol informativ despre lonsdaleit în buletinul online al Institutului Național de Astrofizică (INAF) (16/03/2016)
  20. ^ (EN) Gaston Godard, Maria Luce Frezzotti și Rosaria Palmeri, Origin of High-Pressure Disordered Metastable Fases (Lonsdaleite and Incipiently Amorphized Quartz) in Metamorphic Rocks: Geodynamic Shock or Crystal Stairs Overpressure? , în Ultrahigh-Pressure Metamorphism , Elsevier, 2011, p. 137, DOI : 10.1016 / b978-0-12-385144-4.00004-7 , ISBN 978-0-12-385144-4 . Adus la 11 septembrie 2020 .
  21. ^ (EN) Craig P. Marshall și Alison Olcott Marshall, Raman Hyperspectral Imaging of microfossils: Potential Capfalls , for Astrobiology, vol. 13, n. 10, 2013-10, pp. 920-931, DOI : 10.1089 / ast.2013.1034 . Adus la 11 septembrie 2020 .
  22. ^ C. Gallazzi, B. Kramer, S. Settis et alii, Il papiro di Artemidoro , Milan, LED Edizioni, 2008, pp. 71-78.
  23. ^ Discovery of superhard lonsdaleite (2009)

Alte proiecte

linkuri externe

Mineralogie Portal Mineralogie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de mineralogie