Q-süsiniku ja teemandi erinevus

võtme erinevus Q Carboni ja Teemandi vahel on see Q-süsinikul (või kustutatud süsinikul) on juhuslik struktuur, teemandil aga rombikujuline kubakristallstruktuur.

Q-süsinik ja teemant on süsiniku allotrobid. Allotroobid on sama keemilise elemendi erinevad struktuurvormid. Teine levinum süsiniku allotroop on grafiit. Pealegi peetakse teemanti maakera kõige raskemaks materjaliks. Viimaste uuringute kohaselt on Q-süsinik kõige kõvema aine asemel asendanud teemanti.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on Q süsinik
3. Mis on teemant
4. Kõrvuti võrdlus - Q Carbon vs Diamond tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on Q Carbon?

Q süsinik (kustutatud süsinik) on süsiniku allotroob. Materjal avastati 2015. aastal. See on ferromagnetiline, elektrit juhtiv materjal. Lisaks sellele helendab see materjal, kui puutume selle energia madala tasemega kokku. Teemandiga võrreldes on selle valmistamine odav. Mõnede hiljutiste uuringute kohaselt on Q-süsinik teemandist kõvem.

Lisaks on sellel materjalil juhuslik amorfne struktuur ja sellel on sp² hübridiseeritud süsinikuaatomid ja sp³ hübridiseeritud süsinikuaatomid. Lisaks hõlmab selle tootmisprotsess süsiniku sulatamist (kasutades nanosekundi laserimpulsse) ja kiiret jahutamist. Mõnikord annab see segu Q-süsinikust ja teemandist.

Q Carboni omadused

• Mittekristalne struktuur
• Segatud sp² ja sp³ liimimine
• Ainulaadne kõvadus
• Juhtige elektrit
• Juhtige soojust
• Sideme pikkus on väiksem kui teemandil
• Ferromagnetiline
• Võib olla pooljuht või metall
• Helendab isegi madala energiatasandi korral

Mis on Teemant?

Teemant on süsiniku koguotroob ja seda peetakse kõige raskemaks materjaliks, mis looduslikult maakeral esineb. Selle struktuur on kristalne ja sellel on teemantkuup-kristallstruktuur. Lisaks on sellel mis tahes looduslike materjalide suurim soojusjuhtivus. Teemant moodustub väga kõrgetel temperatuuridel ja rõhul Maa vahevöös (100 miili pinnast allpool).

Joonis 01: Teemandid

Teemandi omadused

• Värvus enamasti pruun või kollane, kuid juveelitööstus soosib värvitu teemanti
• Täiuslik kaheksaharu lõhestamine 4 suunas
• Sisaldab sp³ hübridiseeritud süsinikuaatomid
• Insenerimaterjalidega võrreldes on sitkus nõrk.
• Erakordselt kõrge saagikus
• Suurepärased elektriisolaatorid
• Lipofiilsed ja hüdrofoobsed
• Toatemperatuuril ei reageeri teemant ühegi keemilise reaktiiviga

Mis vahe on Q-süsinikul ja teemandil??

Q-süsinik on kustutatud süsinik, mis on kogu süsinikuvorm, samal ajal kui teemanti, mis on ka süsiniku koguotroop, peetakse kõige raskemaks materjaliks, mis looduslikult maakeral esineb. Peamine erinevus Q-süsiniku ja teemandi vahel on see, et Q-süsinikul on juhuslik struktuur, samal ajal kui teemandil on rombikujuline kristallstruktuur. Need struktuurid muudavad Q-süsiniku kõige raskemaks materjaliks; vahepeal on teemant kõige raskem maakeral looduslikult esinev materjal.

Tähelepanuväärne erinevus Q-süsiniku ja teemandi vahel on see, et Q-süsinik on sünteetiline allotroop, samas kui teemant esineb looduslikult. Lisaks Q-süsinikus mõlemad sp² ja sp³ hübridiseeritud süsinikuaatomeid võib näha, teemandis aga ainult sp³ esinevad hübridiseeritud süsinikuaatomid. Seega võime seda pidada ka Q-süsiniku ja teemandi erinevuseks. Q-süsiniku moodustumise kaalumisel peaksime kõigepealt sulatama süsiniku (kasutades nanosekundilisi laserimpulsse) ja jahutama kiiresti Q-süsiniku moodustamiseks, samas kui teemant moodustub Maa vahevöös (100 miili pinnast madalamal) väga kõrgetel temperatuuridel ja rõhul..

Kokkuvõte - Q Carbon vs Diamond

Lühidalt, Q-süsinik ja teemant on keemilise elemendi süsiniku allotrobid. Peamine erinevus Q-süsiniku ja teemandi vahel on see, et Q-süsinikul on juhuslik struktuur, samal ajal kui teemandil on rombikujuline kristallstruktuur. Veelgi enam, Q-süsinik on kõvem kui teemant, kuid teemant on kõige raskem materjal, mis Maakeral looduslikult esineb.

Viide:

1. Templeton, Graham. "Q-Carbon on raskem kui teemant, uskumatult lihtne valmistada." ExtremeTech, 11. detsember 2015, saadaval siin.
2. “Teemant”. Geoloogia, saadaval siit.

Pilt viisakalt:

1. Swimibu “teemandid” - (CC BY 2.0) Commons Wikimedia kaudu