ग्रेफाइट और हीरा जैसे पदार्थों को तो सभी जानते हैं। ग्रेफाइट हर जगह पाया जाता है। उदाहरण के लिए, साधारण पेंसिल की छड़ें इससे बनाई जाती हैं। ग्रेफाइट काफी किफायती और सस्ता पदार्थ है। लेकिन हीरे जैसा पदार्थ ग्रेफाइट से बहुत अलग होता है। ग्रेफाइट के विपरीत हीरा सबसे महंगा, बहुत दुर्लभ और पारदर्शी पत्थर है। यह विश्वास करना कठिन है, लेकिन ग्रेफाइट का रासायनिक सूत्र हीरे के समान ही होता है। इस लेख में, हम विश्लेषण करेंगे कि यह कैसे संभव है।
ग्रेफाइट: खनिज का इतिहास और गुण
ग्रेफाइट का इतिहास हजारों साल पुराना है, इसलिए इसके उपयोग का सही वर्ष स्थापित करना बेहद मुश्किल है। ग्रेफाइट विद्युत का सुचालक होने के लिए प्रसिद्ध है। इसके अलावा, यह खनिज बहुत नाजुक है। इसलिए वे इससे पेंसिल लीड बनाते हैं।
खनिज के रासायनिक गुणों में लवण और क्षार धातुओं जैसे कई पदार्थों के साथ समावेशन यौगिकों का निर्माण शामिल है। खनिज अम्ल में नहीं घुलता है।
ग्रेफाइट का सूत्र C है, अर्थात यह आवर्त सारणी के प्रसिद्ध छठे तत्व - कार्बन के एलोट्रोपिक संशोधनों में से एक है।
हीरा: खनिज का इतिहास और गुण
हीरे का इतिहास बहुत ही असामान्य है। ऐसा माना जाता है कि सबसे पहले हीरा भारत में पाया गया था। उस समय मानव जाति इस पत्थर की पूरी शक्ति को नहीं समझ पाई थी। भूवैज्ञानिक ही जानते थे कि यह पत्थर बहुत सख्त और टिकाऊ होता है। 15वीं सदी तक हीरे की कीमत पन्ना और माणिक से काफी कम होती थी। और तभी एक अज्ञात जौहरी ने एक पत्थर के साथ काम करने की प्रक्रिया में उसे एक सुंदर कट दिया, जो बाद में हीरे के कट के रूप में जाना जाने लगा। तब पत्थर ने अपनी सारी महिमा प्रकट की।
हीरे का उपयोग मुख्य रूप से उद्योग में किया जाता है। यह खनिज पूरी दुनिया में सबसे अधिक टिकाऊ है, यही वजह है कि इसका उपयोग अपघर्षक, टिकाऊ धातुओं के प्रसंस्करण के लिए कटर और बहुत कुछ के लिए किया जाता है।
जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, रसायन शास्त्र में ग्रेफाइट का सूत्र सी है, और हीरे का एक ही सूत्र है।
हीरा और ग्रेफाइट के बीच अंतर
इस तथ्य के बावजूद कि खनिजों के रासायनिक सूत्र समान होते हैं, वे दिखने में और रासायनिक दृष्टिकोण से एक दूसरे से नाटकीय रूप से भिन्न होते हैं।
सबसे पहले, हीरा और ग्रेफाइट की एक दूसरे से पूरी तरह से अलग संरचना होती है। आखिरकार, ग्रेफाइट में हेक्सागोन्स का एक ग्रिड होता है, जबकि हीरे में एक क्यूबिक क्रिस्टल संरचना होती है। ग्रेफाइट की नाजुकता इस तथ्य के कारण है कि इसकी परतों के बीच के बंधन को तोड़ना बहुत आसान है, इसके परमाणु चुपचाप एक दूसरे से अलग हो जाते हैं। इस वजह से, ग्रेफाइट हीरे के विपरीत प्रकाश को आसानी से अवशोषित कर लेता है और बहुत गहरा होता है।
हीरे की संरचना इस मायने में भिन्न होती है कि एक कार्बन परमाणु चार और परमाणुओं से घिरा होता हैएक चतुष्फलकीय त्रिभुज या पिरामिड का रूप। प्रत्येक परमाणु एक दूसरे से समान दूरी पर है। परमाणुओं के बीच के बंधन बहुत मजबूत होते हैं, यही वजह है कि हीरा इतना सख्त और मजबूत होता है। हीरे का एक अन्य गुण यह है कि यह ग्रेफाइट के विपरीत प्रकाश का संचालन कर सकता है।
क्या यह अजीब है कि ग्रेफाइट का सूत्र हीरे के सूत्र जैसा ही होता है, लेकिन खनिज पूरी तरह से अलग होते हैं? नहीं! आखिर हीरा प्रकृति द्वारा भारी दबाव में बनाया जाता है, और फिर बहुत तेजी से ठंडा किया जाता है, जबकि ग्रेफाइट कम दबाव पर, लेकिन बहुत अधिक तापमान पर बनता है।
एलोट्रोपिक पदार्थ क्या हैं?
रसायन विज्ञान में एलोट्रोपिक पदार्थ एक बहुत ही महत्वपूर्ण अवधारणा है। यह मूलभूत बातों का आधार है, जो आपको पदार्थों को एक दूसरे से अलग करने की अनुमति देता है।
स्कूल में, ग्रेफाइट और हीरे के उदाहरण के साथ-साथ उनके अंतर का उपयोग करके अलोट्रोपिक पदार्थों का अध्ययन किया जाता है। इसलिए, हीरे और ग्रेफाइट के बीच के अंतरों का अध्ययन करने के बाद, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एलोट्रॉपी दो या दो से अधिक पदार्थों की प्रकृति में अस्तित्व है जो उनकी संरचना और गुणों में भिन्न हैं, लेकिन एक समान रासायनिक सूत्र हैं या एक ही रासायनिक तत्व से संबंधित हैं।
ग्रेफाइट से हीरा प्राप्त करना
ग्रेफाइट के सूत्र - सी - ने वैज्ञानिकों को कई प्रयोग करने की अनुमति दी, जिसके परिणामस्वरूप ग्रेफाइट के एलोट्रोपिक पदार्थ पाए गए।
शिक्षक स्कूली बच्चों और छात्रों दोनों को बताते हैं कि कैसे वैज्ञानिकों ने ग्रेफाइट से हीरे बनाने की कोशिश की। यह कहानी बहुत ही रोचक और आकर्षक है, और यह आपको ग्रेफाइट और हीरे जैसे एलोट्रोपिक पदार्थों के अस्तित्व और उनके बारे में याद रखने की अनुमति भी देती है।मतभेद.
कुछ समय पहले वैज्ञानिकों ने ग्रेफाइट से हीरे बनाने की कोशिश की थी। उनका मानना था कि यदि हीरा और ग्रेफाइट का सूत्र समान होगा, तो वे हीरा बनाने में सक्षम होंगे, क्योंकि पत्थर बहुत महंगा और दुर्लभ है। अब हम जानते हैं कि हीरा खनिज प्रकृति में उच्च दाब और तात्कालिक शीतलन पर प्रकट होता है। इसलिए, वैज्ञानिकों ने ग्रेफाइट को उड़ाने का फैसला किया, जिससे हीरे के निर्माण के लिए आवश्यक शर्तें पैदा हुईं। और वास्तव में, एक चमत्कार हुआ, विस्फोट के बाद ग्रेफाइट पर हीरे के बहुत छोटे क्रिस्टल बन गए।
ग्रेफाइट और हीरे का अनुप्रयोग
आज, उद्योग में मुख्य रूप से ग्रेफाइट और हीरा दोनों का उपयोग किया जाता है। लेकिन हीरे के कुल उत्पादन का लगभग 10% गहनों में जाता है। अधिकतर, पेंसिल ग्रेफाइट से बनाई जाती हैं, क्योंकि यह निशान छोड़ते हुए बहुत नाजुक और भंगुर होती है।
