다이아몬드를 불에 태워볼까요?

다이아몬드란?

 

다이아몬드(Diamond)는 가장 인기 있는 보석의 하나로, 과거에는 왕이나 귀족의 전유물이었으나 지금은 대중화되어 결혼식 예물로도 흔히 쓰인다. 다이아몬드가 최고의 보석으로 자리매김 하게 된 것은 17세기말 이탈리아에서 브릴리언트 컷 연마방법이 알려진 이후부터이다. 그 뒤 19세기 후반에 남아프리카공화국에서 대규모 다이아몬드 광산이 발견되고 현대적인 방법으로 채굴되면서 널리 보급되어 대중화되기 시작했다.

다이아몬드의 구성

 

다이아몬드는 순수한 탄소로 이루어져 있는데, 각 탄소 원자가 4개의 다른 탄소 원자와 정사면체 형태로 결합된, 지구상에서 가장 단단한 물체이다.

 

 

다이아몬드 가치평가

 

일반적으로 다이아몬드는 색상(Color), 투명도(Clarity), 무게(Carat), 및 연마(Cut)의 4가지 요인에 의해 가치가 결정되는데 이를 ‘4C’라고 한다. 다이아몬드는 포함된 불순물에 의해 색상이 표현되는데, 가장 흔한 불순물인 질소가 포함되면 노란색이 나타나며, 붕소가 함유되면 청색을 띄게 된다. 다이아몬드는 무색, 노랑, 파랑, 검정 등 자연 상태에서 다양한 색으로 산출된다. 일반적인 화이트(white) 다이아몬드는 무색에게 가까울수록 빛이 잘 투과되어 찬란한 무지갯빛을 발할 수 있으므로 더 가치 있는 것으로 평가된다.

 

 

다이아몬드표시

 

다이아몬드의 무게는 캐럿(carat)으로 표시된다. 캐럿의 어원은 캐럽나무 씨앗에서 유래하는데 그 이유는 캐럽나무 씨앗들의 무게가 서로 균등했기 때문이다. 현재 1캐럿은 200mg으로 정해져 있다. 일반적으로 다이아몬드는 크기가 클수록 더 귀하다.

 

 

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다이아몬드를 태울 수있는가?

 

그러나 열과 충분한 산소를 적절히 가하면 다이아몬드가 연기 속에서 탈수 있습니다.

 

다이아몬드는 석탄처럼 탄소 입니다. 석탄터럼 태우고 계속 태우려면 조금 더 걸리지 만 분명히 태울수있을것 입니다. 

 

비결은 단단한 다이아몬드을 태울 불에 연료를 공급하는 데 필요한 산소와 반응 할 수 있도록 올바른 조건을 만드는 것입니다.

 

은퇴 한 화학자이자 American Chemical Society의 회원 인 Rick Sachleben는 다음과 같이 이야기 하였습니다.

 

"고체 [탄소]를 기체 형태로 변환하면 공기와 반응하여 불꽃을 만들 수 있습니다."

 

West Texas A & M University의 물리학자인 Christopher Baird에 따르면 ,

 

 실온 공기에서 다이아몬드는 약 섭씨 1,652도 (섭씨 900도)에서 발화 합니다. 비교를 위해, 고 휘발성 석탄 (상대적으로 많은 양의 쉽게 방출되는 가스를 포함하는 석탄)은 유형에 따라 약 1,233F (667C)에서 발화하는 반면 목재는 572F (300C) 이하에서 발화합니다.

 

처음 가열되면 다이아몬드가 빨간색으로 빛난 다음 흰색으로 빛납니다. 열은 다이아몬드 표면과 공기 사이의 반응을 가능하게하여 탄소를 무색 무취 가스 일산화탄소 (탄소 원자 + 산소 원자)로 전환합니다.

 

"일산화탄소를 만들기위한 탄소와 산소는 열을 생성하고, 산소와 반응하는 일산화탄소는 더 많은 열을 생성합니다. 열이 상승하면 일산화탄소가 이동하여 더 많은 산소가 유입됩니다."라고 Live Science에 말했습니다.

 

그러나 그 불은 빛에 불과합니다. 다이아몬드 표면에 불꽃을 일으키려면 일반적으로 추가 부스트가 필요합니다. 실내 공기가 아닌 100 % 산소가 필요합니다. 

 

실내공기 - 산소 22% 에 불과함

인위적인 100% 공기가 필요함.

 

이 농도의 증가는 반응이 스스로 지속되는 데 필요한 모든 것을 제공합니다. 다이아몬드에서 떠오르는 일산화탄소는 산소가있을 때 발화하여 돌 표면에서 춤추는 것처럼 보이는 불을 생성합니다.

GIA (Gemological Institute of America)에 따르면 순수한 산소가 없어도 다이아몬드는 화염에 의해 손상 될 수 있습니다. 일반적으로 가정집에 불이나 강력한 화력에 열받은 다이아몬드는 연기가 나지 않고 탁하고 하얗게 보일 정도로 표면만 연소됩니다.

 

탄 부분을 잘라 내면 더 작지만 다시 한 번 맑고 투명한 돌이 나타납니다 .

탄소가 산소에서 연소되면 그 반응은 이산화탄소와 물을 생성합니다.

 

 따라서 순수 탄소 다이아몬드는 충분히 오래 태우면 이론적으로 완전히 사라질 수 있습니다. 

 

그러나 대부분의 다이아몬드에는 질소와 같은 불순물이 적어도 일부 포함되어 있으므로 반응이 그렇게 간단하지는 않습니다. 

 

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