هل يمكن أن يحترق الماس؟

ريبون / منوعات

الماس معدن نادر يحدث بشكل طبيعي ويتكون من الكربون. وكل ذرة كربون في الماس محاطة بأربع ذرات كربون أخرى متصلة بها بواسطة روابط تساهمية قوية، وهي أقوى نوع من الروابط الكيميائية.

والماس هو أصلب مادة طبيعية معروفة. كما أنه مقاوم كيميائيا ولديه أعلى موصلية حرارية لأي مادة طبيعية. كما يتمتع الماس أيضا بخصائص بصرية خاصة، وتساعد هذه الخصائص في جعل الماس أكثر الأحجار الكريمة شهرة في العالم، ولكن مع التطبيق المناسب للحرارة والأكسجين الكافي، يمكن أن يتحول الماس إلى مجرد دخان يتناثر في السماء.

وبالنظر إلى أن أكثر أشكال الحرق شيوعا في الحياة اليومية، وهو احتراق الكربون، فإنه يمكن حرق الماس كونه مثل الفحم يتكون من الكربون.

ورغم ذلك، يتطلب حرق الماس وإبقاؤه مشتعلا، حرارة أكثر قليلا من الفحم، لكنه سيحترق في نهاية المطاف، بحسبما يظهر في العديد من مقاطع الفيديو التي تنتشر عبر منصة “يوتيوب”.

وتكمن الحيلة في خلق الظروف المناسبة بحيث يمكن للماس الصلب أن يتفاعل مع الأكسجين المطلوب لإشعال النار.

وقال ريك ساكلبين، الكيميائي المتقاعد وعضو الجمعية الكيميائية الأمريكية: “عليك تحويل هذا الصلب (الكربون) إلى شكل غازي، حتى يتفاعل مع الهواء ليصنع اللهب. وأفضل طريقة للقيام بذلك هي الحرارة، والكثير منها”.

ووفقا لعالم الفيزياء في جامعة ويست تكساس إيه آند إم، كريستوفر بيرد: “في هواء درجة حرارة الغرفة، يشتعل الماس عند حوالي 1652 درجة فهرنهايت (900 درجة مئوية).

وللمقارنة، يشتعل الفحم عالي التقلب (الفحم الذي يحتوي على كمية عالية نسبيا من الغازات المنبعثة بسهولة) عند حوالي 1233 فهرنهايت (667 درجة مئوية)، بينما يشتعل الخشب عند 572 فهرنهايت (300 درجة مئوية) أو أقل، اعتمادا على النوع.

وعند تسخينه لأول مرة، سوف يتوهج الماس باللون الأحمر، ثم الأبيض. وتتيح الحرارة التفاعل بين سطح الماس والهواء، وتحويل الكربون إلى غاز أول أكسيد الكربون عديم اللون والرائحة (ذرة كربون بالإضافة إلى ذرة أكسجين).

وقال بيرد، في تصريح لموقع “لايف ساينس”: “إن الكربون بالإضافة إلى الأكسجين لصنع أول أكسيد الكربون، يولدان الحرارة، وأول أكسيد الكربون الذي يتفاعل مع الأكسجين يولد مزيدا من الحرارة، وتتسبب الحرارة المتزايدة في ابتعاد أول أكسيد الكربون، وبالتالي يتم جلب المزيد من الأكسجين”.

ومع ذلك، فإن هذه النار ستكون مجرد توهج، وعادة ما تتطلب تغذية اللهب على سطح الماس دفعة إضافية: 100%  أكسجين بدلا من هواء الغرفة، والذي يحتوي على 22% من الأكسجين فقط. وهذه الزيادة في التركيز تعطي رد الفعل كل ما يحتاجه للاستمرار الذاتي. ويشتعل أول أكسيد الكربون المتصاعد من الماس في وجود الأكسجين، ما يؤدي إلى نشوب حريق يبدو وكأنه يتراقص على سطح الحجر.

وقال ساكلبين: “كل شيء تقريبا يحترق بشكل لا يصدق في الأكسجين النقي”. وحتى من دون الأكسجين النقي، يمكن أن يتلف الماس باللهب، وفقا لمعهد الأحجار الكريمة الأمريكي (GIA).

وعادة، الماس الذي يتم إخراجه من حريق في المنزل أو بواسطة شعلة صائغ متحمس للغاية لن يتصاعد في شكل دخان، ولكن بدلا من ذلك سوف يحترق سطحه بما يكفي ليبدو غائما وأبيض. وسيكشف قطع الأجزاء المحترقة عن حجر أصغر، ولكن مرة أخرى نقي تماما.

وعندما يحترق الكربون في الأكسجين، ينتج هذا التفاعل ثاني أكسيد الكربون والماء. وهكذا يمكن نظريا أن يختفي الماس الكربوني النقي تماما إذا تم حرقه لفترة كافية، ومع ذلك، فإن معظم الماس يحتوي على بعض الشوائب على الأقل مثل النيتروجين، لذلك من غير المرجح أن يكون التفاعل بهذه البساطة.

المصدر: لايف ساينس