흑연을 다이아몬드로 만드려면 걸리는 시간

Question

흑연과 다이아몬드 모두 탄소로만 이루어져 있는 물체라고 알고 있습니다.

그러면 흑연을 다이아몬드로 바꾸기 위해서는 어느 정도의 압력과 열이 필요하나요?

Answer 1

다이아몬드는 지하 160km이하에서 고온과 압력에 의해 탄소원자의 배열이 바뀌면서 생성되게 됩니다.

다이아몬드가 형성되기위하 온도는 900~1300도이고 압력은 45~60kbar정도라고 알려져 있습니다.

대기의 압력이 1bar이므로 대기보다 최소 45,000배 높은 압력이 필요하다는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

다이아몬드는 하나의 탄소 원자가 다른 4개의 탄소와 결합해 정사면체 구조를 이루고, 이 정사면체들이 3차원으로 견고하게 연결돼 있습니다.

흑연 덩어리를 기계에 넣고 1~2시간 동안 5만 기압, 1500℃ 이상의 고온 고압을 가하면 다이아몬드가 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김형규 과학전문가입니다.

우선 흑연과 다이아몬드는 모두 탄소 원자로 구성되이있습니다.

단, 흑연은 탄소 원자만으로 이루어진 물질인데 층층이 쌓여있는 모양이고 다이아몬드는 탄소 원자만으로 이루어진 물질이지만 탄소원자 하나가 주변의 네 개의 원자와 결합한구조입니다.

과학자들은 이론상 약 5만기압의 고압과 약3000도의 고온 조건에서 흑연을 다이아몬드로 연성할 수 있다고 예상하지만 현대기술로는 그런 환경을 만들 수 있는 가능성은 거의 0%에 가깝습니다.

답변이 도움이 되셨다면 추천 꼭 부탁드립니다.

Answer 4

안녕하세요. 과학전문가입니다.

출발은 탄소에서 시작했지만 흑연과 다이아몬드는 전혀 다른 특성을 가지고 있습니다. 이미 탄소에서 진화가 이루어 진것이죠. 특 흑연에서 다이아몬드를 만들수는 없습니다.

Answer 5

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

석탄과 다이아몬드를 구성하는 원소는 탄소입니다. 그런데 똑같은 원소인 탄소가 존재하는 지형적 차이와 환경에 따라 연료의 재료로 쓰이는 석탄이 되기도 하고 보석 중의 보석인 다이아몬드가 되기도 하는 것입니다.

지구상에 존재했던 숲은 오랜 시간 동안 깊은 땅속에 묻혀 있다가 대부분 석탄 덩어리로 변하는데 반해 그 석탄 덩어리가 반복해서 뜨거운 열과 압력을 받으면 마침내 단단하고 투명한 다이아몬드로 변하게 됩니다.

이는 결국 환경의 영향에 따라 탄소 덩어리가 석탄과는 값어치를 비교할 수 없는 다이아몬드가 될 수도 있다는 것을 알게 해주는 것입니다.

Answer 6

흑연에 그냥 열이나 압력을 가한다고 다이아몬드가 되는 것은 아닙니다.

현재 기술로는 1시간 만에 다이아몬드를 만드는 기술이 개발이 되었다고 합니다.

https://www.mk.co.kr/news/business/7626479

관련 기사를 첨부드립니다.