Wie lange dauert es bis aus Kohlenstoff unter geeignetem Druck ein Diamant entsteht?
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4 Antworten
Seit 1955 ist es mit Hilfe des sogenannten Hochdruck-Hochtemperatur-Verfahrens (HPHT – englisch: high-pressure high-temperature) möglich, künstliche Diamanten herzustellen. Bei diesem Verfahren wird Graphit in einer hydraulischen Presse bei Drücken von bis zu 6 Gigapascal (60.000 bar) und Temperaturen von über 1500 °C zusammengepresst. Unter diesen Bedingungen ist Diamant die thermodynamisch
stabilere Form von Kohlenstoff, sodass sich der Graphit zu Diamant
umwandelt. Dieser Umwandlungsprozess kann unter Beigabe eines Katalysators beschleunigt werden (meist Eisencarbonyl). Auch mit Katalysator dauert der Umwandlungsprozess immer noch einige Wochen.
Quelle: wikipedia
Eine weitere Aussage, die ich finden konnte, spricht von langsamer Umwandlung, weil sich erst ein Diamant"keim" bilden muss, aus dem dann langsam die Umwandlung des Restes erfolgt. Zeitangaben sonst leider keine.
Auch hier wird von Wochen gesprochen und das ist eine sehr aktuelle Sache:
In München im naturwissenschaftlichen Museum gab es mal als Leihgabe eine Presse verkleidet als mannshoher Nussknacker, die konnte eine Graphittablette so stark pressen dass sich in den Graphit krümeln danach winzig kleine Diamanten befanden. Sie brauchte ca 10 Minuten um den Druck aufzubauen unter hörbarem Knarzen und dann hielt der Druck für ca 1 Minute und wurde dann abgelassen.
Die Diamanten sind also in nur einer Minuten entstanden, auch wenn sie so klein waren dass sie kaum sichtbar waren.
von: Heinrich Butschal
Falls du die natürliche Bildung von Diamanten im Erdinneren meinst, wirst du keine Angaben dazu finden. Das Hauptproblem ist wohl, dass die Bildung im Erdinnern kein kontinuierlicher Prozess ist: Bedingungen können sich ändern, so dass das Wachstum zwischenzeitlich verlangsamt oder ganz gestoppt wird.
"We really don't know how long it takes. There have been attempts to try to date inclusions in different parts of diamonds, and those have largely been unsuccessful. It may be that diamonds form over periods as short a time as days, weeks, months to millions of years."
http://www.smithsonianmag.com/science-nature/diamonds-unearthed-141629226/?page=2&no-ist
Zur Bildung von Diamanten im Labor:
Hier gibt es z.B. die Chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD). Dabei werden synthetische kristalline Diamantschichten aus einer Gasphase abgeschieden.
"On large areas (>100 cm2) diamond is usually deposited at growth rates between 0.1 and 10 micron per hour. Hence it is a very slow process. For small areas (<1 cm2) much higher growth rates (>100 micron per hour) have been demonstrated."
Das kann man pauschal nicht sagen, da die Zeit vom Druck abhängt. Heißt: je mehr Druck, desto kürzer dauert es.