Τα διαμάντια είναι παντοτινά...

Ήταν το 1797, όταν, προς μεγάλη έκπληξη όλων, ανακαλύφθηκε ότι τα διαμάντια ήταν καθαρός άνθρακας. Θα μπορούσε λοιπόν ο γραφίτης – η άλλη μορφή του άνθρακα – να μετατραπεί στον πολύτιμο "ξάδερφό" του ;

Οι προσπάθειες ήταν πάρα πολλές, αλλά χωρίς αποτέλεσμα.

Το 1938 παρουσιάστηκε μια πλήρης θερμοδυναμική ανάλυση του προβλήματος, αποδεικνύοντας ότι είναι αδύνατο σε συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης να παρασκευαστούν διαμάντια από γραφίτη.

Αλλά υπήρχαν κάποιες συνθήκες στις οποίες η μετατροπή του γραφίτη σε διαμάντι ήταν τουλάχιστον θεωρητικά δυνατή. Τελικά το 1955 η General Electric ανακοίνωσε ότι οι επιστήμονές της είχαν παρασκευάσει συνθετικά διαμάντια, χρησιμοποιώντας πίεση 100.000 ατμόσφαιρες και θερμοκρασίες πάνω από 2800 βαθμούς Κελσίου. Σήμερα η General Electric παρασκευάζει πάνω από 1.000.000 καράτια (καράτι : 200 χιλιοστά του γραμμαρίου) ετησίως, χρησιμοποιώντας διαφορετικές πρώτες ύλες και συνθήκες. Τα διαμάντια αυτά είναι κατώτερης ποιότητας από τα ορυκτά και χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, λόγω της σκληρότητάς τους, ως εργαλεία κοπής.

Η εξαγωγή διαμαντιών, που συχνά γίνεται σε εμπόλεμες ζώνες της Αφρικής, θεωρείται μια από τις πιο "αιματοβαμμένες" και ηθικά αμφισβητούμενες οικονομικές δραστηριότητες διεθνώς ("blood diamonds"). Τα διαμάντια, εκτός από κοσμήματα, χρησιμοποιούνται σε διάφορα προϊόντα, όπως κοπτικά εργαλεία, ιατρικά κ.ά.

Το πάθος για τα διαμάντια ξεπερνάει κάθε αλλαγή καταστάσεων και αντέχει στο πέρασμα των καιρών, παραμένοντας απόδειξη ισχύος, ή, όπως έθιξε το ζήτημα η Μέριλιν Μονρόε, τραγουδώντας σε μια ταινία της "diamonds are the girls' best friends"...

Εκατομμύρια διαμάντια γεννιούνται και πεθαίνουν, ενώ καίει η φλόγα ενός κεριού

Η μαγεία που εκπέμπει το φως το κεριών μπορεί να ερμηνευθεί πλέον με άλλο μάτι, καθώς μια νέα βρετανική επιστημονική έρευνα ανακάλυψε ότι στις μικρές φλόγες του δημιουργούνται και καταστρέφονται κάθε στιγμή εκατομμύρια μικροσκοπικά διαμάντια.

Οι ερευνητές του πανεπιστημίου του Σεν Άντριους στη Σκωτία, με επικεφαλής τον καθηγητή χημείας Γουζόνγκ Τσου, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό "Chemical Communications" της βρετανικής Βασιλικής Εταιρίας Χημείας, βρήκαν ότι περίπου ενάμισι εκατομμύριο νανοσωματίδια διαμαντιών δημιουργούνται κάθε δευτερόλεπτο, καθώς το κερί καίγεται, και συνεχώς εξαφανίζονται για να ξαναεμφανιστούν.

Είναι τόσο μικρά, που 300.000 από αυτά θα χωρούσαν στο κεφάλι μιας καρφίτσας, πριν περάσουν στην ανυπαρξία μέχρι να ανοιγοκλείσουν τα μάτια του παρατηρητή.
Ίχνη διαμαντιών επίσης ανακαλύφθηκαν σε πειράματα που έγιναν κατά την καύση του φυσικού αερίου και του ξύλου. Οι ερευνητές ανέφεραν ότι αν καταστεί δυνατό να βρεθεί ένας τρόπος να εξαχθούν αυτά τα νανο-διαμάντια από τις φλόγες, τότε θα ανακαλυφθούν νέες μέθοδοι παραγωγής διαμαντιών, πιο φθηνές, αλλά και πιο φιλικές στο περιβάλλον.

Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι τα μόρια υδρογονανθράκων στη βάση της φλόγας του κεριού μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα ωσότου φθάσουν στην κορυφή της φλόγας, όμως δεν ήταν γνωστό τί συμβαίνει στην ενδιάμεση περιοχή. Απομακρύνοντας σωματίδια από το μέσον της φλόγας, όπου η θερμοκρασία φθάνει τους 1400 βαθμούς Κελσίου, για πρώτη φορά οι χημικοί ανακάλυψαν ίχνη και από τις τέσσερις γνωστές μορφές άνθρακα, συμπεριλαμβανομένων των διαμαντιών (επίσης βρήκαν φουλλερένια, γραφίτη και άμορφο άνθρακα). Ο καθαρός άνθρακας δημιουργεί διαφορετικές δομές ανάλογα με τον τρόπο διάταξης και διασύνδεσης των μορίων του.

"Δυστυχώς τα σωματίδια διαμαντιού καίγονται στην πορεία και μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα, παρόλα αυτά η ανακάλυψή μας θα αλλάξει για πάντα τον τρόπο που βλέπουμε μια φλόγα κεριού" δήλωσε ο Τσου, ο οποίος θέλει τώρα να εξετάσει αν και η φλόγα του μπάρμπεκιου περιέχει νανο-διαμάντια.

Η φλόγα του κεριού

Φαντάζει μεταφυσικό η δημιουργία φωτός από παιχνίδια της ύλης. Η υποβλητική και γεμάτη μυστήριο φλόγα ενός κεριού κρύβει μια διαδικασία που συμβολίζει ολόκληρο τον κύκλο της ζωής.

Στη συνείδηση του ανθρώπου η φλόγα της φωτιάς έχει συνδεθεί με κάτι πολύτιμο και ένα υπέρτατο αγαθό μιας και βοήθησε πολύ στην εξελικτική του πορεία και επιβίωση.

Η φωτιά, μέσα από την ελεγχόμενη δημιουργία και χρήση της, έδωσε στον άνθρωπο ζέστη τις κρύες μέρες του χειμώνα, φως τα βράδια και προστασία από κάθε πραγματική ή φανταστική απειλή.

Τι είναι αυτό όμως που δίνει ως δια μαγείας μια φλόγα από ένα κερί και που καίει μόνη της χωρίς φροντίδα για ώρες ;

Πώς ένα στέρεο κομμάτι οργανικής ύλης με μόνη βοήθεια τη φλόγας αυτοσυντηρείται δίνοντας φως, λάμψη και ομορφιά ;

Με λίγη γνώση χημείας μπορούμε να εξηγήσουμε την όλη διαδικασία.

Ένα κερί αποτελείται από στερεούς υδρογονάνθρακες, αλυσίδες δηλαδή ατόμων άνθρακα και υδρογόνου με ένα φυτίλι στη μέση. Έχουμε λοιπόν το καύσιμο υλικό. Για να έχουμε φωτιά θέλουμε άλλα δυο πράγματα : το οξυγόνο που υπάρχει άπλετο στην ατμόσφαιρα και μια άλλη πηγή ενέργειας και θερμότητας που θα θέσει σε λειτουργία την διαδικασία (εδώ ας κάνουμε τα πράγματα απλά χρησιμοποιώντας ένα σπίρτο). Με την παροχή ενέργειας, δηλαδή μιας εξωτερικής φλόγας όπως αυτή του σπίρτου, το στερεό υλικό του κεριού λιώνει και καλύπτει το φυτίλι. Από την υγρή φάση αεριοποιείται και ακολουθεί μια χημική αντίδραση καύσης. Τα μόρια του υδρογονάνθρακα δηλαδή αντιδρούν με το οξυγόνο και αυτή η καύση είναι εξώθερμη, παράγει δηλαδή θερμότητα που χρειάζεται για να εξακολουθήσει να αεριοποιείται το κερί. Έτσι καταφέρνουμε και έχουμε μια αυτοσυντηρούμενη διαδικασία. Το σπίρτο δε το χρειαζόμαστε πλέον, εκτός και αν διακοπεί η παροχή του οξυγόνου ή μας τελειώσει το καύσιμο υλικό (κερί).

Η φλόγα του κεριού λοιπόν είναι μια αυτοσυντηρούμενη χημική διαδικασία και ένα προϊόν της, η λάμψη της, συμβολίζει την ελπίδα και την αισιοδοξία.

Τόσο απλά, αλλά και τόσο μαγικά...