Faire du diamant avec la foudre

[simondelateam]

bonjour ,

aucun savant fou n'a encore essayé de synthetiser du diamant avec la foudre?

un gros truc isolant (gros gros bloc beton , fibre de verre que sais je encore) percé d'un trou avec deux bouchons conducteurs , au milieu du carbone pur ,on y fait passer 140 kw ( moyenne d'un eclair selon mes sources?) en 25 millisecondes , et apres refroidissement on pourrait en theorie avoir du diamant?

oui bon c'est peut etre techniquement impossible a realiser...mais je ne peux m'empecher de poser la question ici, ça fait des mois que je me la pose
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[ThM55]

Bonsoir. Avec la foudre? Drôle d'idée. Pour réaliser la transition du graphite au diamant il faut non seulement des températures élevées (1400 °C) mais aussi des pressions énormes (des dizaines de GPa) et cela pendant un temps très long avec un environnement chimique favorable. Je ne vois pas comment la foudre pourrait réaliser tout cela.

[simondelateam]

heu oui , ça c'est la technique haute pression haute temperature.
mais le diamant cvd , c'est a faible pression...
impossible de passer de la phase vapeur a la phase diamant sans pression elevée?

[Sethy]

La question est de savoir quelle taille et quelle pureté doit avoir le diamant final.

S'il ne subsiste même que 0,01% de graphite non transformé, cela donnera un diamant "noir fumé"

[A voir en vidéo sur Futura]

[simondelateam]

La question est de savoir quelle taille et quelle pureté doit avoir le diamant final.

S'il ne subsiste même que 0,01% de graphite non transformé, cela donnera un diamant "noir fumé"

ben...disons la taille et la pureté que permettrais cette voie de synthese...enfin , je sais absolument pas si cette voie est realiste au dela des difficultées techniques...

[Deedee81]

Salut,

Il y a aussi une question de coût de de productivité (si la foudre tombe sur le basard une fois par mois.... hummm)
on produit déjà beaucoup de diamants synthétiques, appelés souvent diamants industriels (qui incluent aussi les diamants noirs, peu prisés de la joaillerie, ou la poudre de taille de diamant).
Et ils ne sont pas tellement chers. Suffit de regarder les prix des mèches ou meules diamantées, c'est quand même pas le Pérou.

Vu la technique CVD, utiliser la foudre est certainement possible, mais bonjour le prix et au revoir la productivité.

[Sethy]

Il y a une autre manière de voir les choses.

Pourquoi un bon éclair ne transformerait pas du diamant en ... graphite ?

La réaction graphite -> diamant n'a pas une constante d'équilibre infinie (pour peu que cette notion ait un sens dans le cas considéré, mais admettons qu'elle l'ait).

Autrement dit, la réaction diamant -> graphite n'est pas infiniment peu probable.

Imaginons des pions du jeu Othello (blanc d'un côté, noir de l'autre), il y a quand même peu de chance de trouver un moyen d'obtenir tous les faces noires après les avoir fait sauter en l'air (et ce quelque soit la situation initiale d'ailleurs).

[simondelateam]

merci de prendre le temps de repondre a une idée aussi farfelue

si je comprend bien , le facteur "pression" intervient pour diriger plus surement vers la "cristallisation" (c'est le bon terme?) en diamant?

[XK150]

Bonjour ,

Je me demande bien , si dans la croissance par cvd , la pression est bien absente , ou si elle ne découle pas de l'effet plasma ,
( au niveau local du dépôt bien sûr , je sais bien qu'il n'est pas question de pression macroscopique au niveau du four micro ondes ).

http://www.mwe-ltd.com/cvd-technology.asp : " ....a very high plasma density .... "

[XK150]

En fait , pour moi , cela ressemble beaucoup à la fusion inertielle , sauf que l'énergie nécessaire est moins importante et qu'elle est délivrée durant des temps beaucoup plus longs .

[Deedee81]

Il y a une autre manière de voir les choses.

Faire de la foudre avec du diamant ?

Pourquoi un bon éclair ne transformerait pas du diamant en ... graphite ?

Amha ce n'est pas si difficile, en tout cas j'ai eut ça avec du plastique et un arc électrique.... et une main noire, couverte de suite (qui est essentiellement du graphite).
(et j'ai eut de la chance que ce ne soit pas ma main qui se soit transformée en graphite )

Pour la pression et cvd.... bonne question. Vu que la phase cristalline du diamant est instable (*), la question est importante.
(*) Enfin, pas au point de ruiner les bijoutier : "aaaaah, mon stock est devenu tout gris" . C'est comme l'instabilité de la phase amorphe du verre : ça peut prendre beauuuuuucoup de temps pour cristalliser

EDIT croisement, pas idiot l'histoire de fusion inertielle. Heu.... bien entendu ce n'est pas de la fusion (heureusement pour la santé des ouvriers ) mais remplacer une pression statique par une dynamique peut en effet être la clef.

[simondelateam]

Amha ce n'est pas si difficile, en tout cas j'ai eut ça avec du plastique et un arc électrique.... et une main noire, couverte de suite (qui est essentiellement du graphite).
(et j'ai eut de la chance que ce ne soit pas ma main qui se soit transformée en graphite )

tu veux dire que le carbone a été sublimé par l'arc et c'est condensé sur tes mains? je connais pas l'enthalpie du passage gaz ->solide du carbone (si je me gourre pas sur la definition), mais pour l'eau vapeur a liquide , ça brule fort fort , vider les nouilles dans la passoire ça crame les mains , ouvrir un plat qui sort du four et c'est la cata...
(pardon pour la digression...)

[Deedee81]

tu veux dire que le carbone a été sublimé par l'arc et c'est condensé sur tes mains? je connais pas l'enthalpie du passage gaz ->solide du carbone (si je me gourre pas sur la definition), mais pour l'eau vapeur a liquide , ça brule fort fort , vider les nouilles dans la passoire ça crame les mains , ouvrir un plat qui sort du four et c'est la cata...
(pardon pour la digression...)

Un petit miracle. Et je te garantit que je ne suis pas incombustible comme Daenerys Targaryen, un pot d'échappement s'en souvient encore
Par contre j'ai réussi à faire sauter le différentiel, le disjoncteur principal et les plombs (fondus). C'était vraiment un arc de la mort qui tue.

[Opabinia]

Bonjour,

En confirmation de ThM55, le diamant n'est stable par rapport au graphite qu'à des températures et sous des pressions élevées:

Pour la synthèse du diamant, voir ici.

Au sujet du diagramme de phases du carbone, voir
https://fr.wikipedia.org/wiki/Allotropie_du_carbone
https://fr.wikipedia.org/wiki/Diamant
/http://phycomp.technion.ac.il/~anastasy/teza/teza/node5.html

[Sethy]

tu veux dire que le carbone a été sublimé par l'arc et c'est condensé sur tes mains? je connais pas l'enthalpie du passage gaz ->solide du carbone (si je me gourre pas sur la definition), mais pour l'eau vapeur a liquide , ça brule fort fort , vider les nouilles dans la passoire ça crame les mains , ouvrir un plat qui sort du four et c'est la cata...
(pardon pour la digression...)

Il est quand même assez courant de voir des combustions incomplètes et d'avoir un dépôt noirâtre de suies et de fumées. Dépôt qui contient beaucoup de choses dont du carbone amorphe ( = non cristallin, ni sous forme de graphite, ni bien sûr sous forme de diamant).

[ThM55]

Une chose que je n'ai jamais essayée, faute de temps: le diamant ça brûle? On peut se chauffer avec?

[Sethy]

Une chose que je n'ai jamais essayée, faute de temps: le diamant ça brûle? On peut se chauffer avec?

Oui, le diamant brûle.

[Tawahi-Kiwi]

Une chose que je n'ai jamais essayée, faute de temps: le diamant ça brûle? On peut se chauffer avec?

Ici, tu peux voir Sir Harry Kroto qui fait cramer le diamant de la bague de sa femme https://youtu.be/1QbHRLpYc-0?t=161

La combustion ne se fait que dans l'oxygene pur, dans l'air ambiant, je pense pluto que ca se decompose.

T-K

[Deedee81]

Salut,

A noter que Lavoisier, décidément très méticuleux, avait aussi étudié la combustion du carbone en brulant un diamant (dans de "l'air vital" pur).

Ah, et au fait, c'est peut-être le matériau le plus dur mais ça ne veut pas dire indestructible. Dur = cassant. Ne tapez par sur le diamant de votre chevalière avec un marteau pour faire le malin devant les copains (non, non, ça ne sent pas le vécu... ceci dit, je ne la porte plus mais pour une autre raison : allergie aux métaux, l'or n'est jamais pur )

Par contre c'est bien pratique pour découper une vitre (enfin, pas avec la chevalière évidemment ). La foudre ça marche moins bien, par contre c'est efficace pour faire fondre une clef dans sa serrure (et là oui, c'est du vécu).

Hum.... je m'égare un peu, mais les diamants ça fait tourner la tête

[Tawahi-Kiwi]

Ah, et au fait, c'est peut-être le matériau le plus dur mais ça ne veut pas dire indestructible. Dur = cassant. Ne tapez par sur le diamant de votre chevalière avec un marteau pour faire le malin devant les copains

En mineralogie, on fait une distinction entre dur (souvent la durete relative Mohs, mais aussi les mesures plus scientifiques Vickers, Rockwell, Brinell, etc.) et tenace (qui est la resistance aux chocs et aux deformations). La correlation dur-cassant n'est pas toujours correcte (meme si dans les grandes lignes, pour la fragilite, c'est ok); des choses comme les grenats, les spinelles, certaines formes de silice, pour rester dans les mineraux connus, sont relativement durs (7,5-8) et relativement tenace. Au final, c'est lie assez bien a la presence ou pas de clivages dans le mineral; le diamant a des clivages dans tout les sens...

T-K

[Deedee81]

En mineralogie, on fait une distinction entre dur (souvent la durete relative Mohs, mais aussi les mesures plus scientifiques Vickers, Rockwell, Brinell, etc.)

Ca je connaissais, j'ai même fait de telles mesures.

et tenace (qui est la resistance aux chocs et aux deformations).

Mais ça je ne connaissais pas (juste le terme, j'ai étudié les étirements d'éprouvettes en acier, mais on parlait juste d'élasticité, de plasticité et de seuil).

La correlation dur-cassant n'est pas toujours correcte (meme si dans les grandes lignes, pour la fragilite, c'est ok); des choses comme les grenats, les spinelles, certaines formes de silice, pour rester dans les mineraux connus, sont relativement durs (7,5-8) et relativement tenace. Au final, c'est lie assez bien a la presence ou pas de clivages dans le mineral; le diamant a des clivages dans tout les sens...

Ah oui, tiens, je n'y avais pas pensé. Alors que je l'avais déjà remarqué pour la silice. Le sable est d'ailleurs un très bon abrasif. Merci de la piqure de rappel.