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化学：ダイヤモンドはなぜマグマで溶けないの？小３息子の質問
hayasittiの回答
- hayasitti
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＞『マグマは４０００℃～６０００℃あるはずなのに、なんで溶けないわけ？』 地球の中心温度は約5500℃らしいので、溶けますが、外側に向かうほど（＝地表に近づくほど）温度が下がります。 上部マントル（プレートとそれに触れるマグマくらいの位置）で約1500℃くらいなので、ダイヤモンドはこの時点で存在できることになります。 http://www.ehime-u.ac.jp/~grc/kenkyu3.html ＞『ダイヤモンドは火事で燃えたら炭になるっていうじゃない？』 炭、というよりも、二酸化炭素になって消えてしまいます。 空気中の酸素と反応して、ダイヤモンドの炭素が酸化されるためです。 裏を返せば、酸素が存在しない状況下では、そのままの状態を維持できることになります。 ダイヤモンドの融点、沸点を指摘されていますが、酸素が存在しない条件での温度のはずです。 酸素が存在すれば、通常の火事、1000℃前後もしくはそれ以下でも酸素と反応して消えてしまうでしょう。 ＞『ダイヤモンドは物質の中で一番硬いって本に書いてあったはずなのに、テレビでカーボンナノチューブはダイヤモンドの２倍の硬さって言ってたよ。どういう事？？？』 「強さ」「硬さ」 一般的に漠然と使われる言葉ですが、工業的、工学的にはあらゆる種類の硬さ、強さの定義と指標があります。 「ダイヤモンドが一番硬い」というのは、硬度指標の一種である「モース硬さ」によるものでしょう。 「ダイヤモンドよりCNTの方が2倍硬い」というのは、そのほかの硬さの指標の使って比べたとき、ということなのでしょう。 ＞『しかもね、「ダイヤモンドは硬いけど、とんかちで簡単に粉々にできます。」って言ってたんだ。粉々にできるなら硬くないじゃん。[硬い]って、どういう意味で大人はつかってるの？』 「ダイヤモンドが硬い」のは耐摩耗、こすり付けあうとき、押し付けあうとき、です。 「ダイヤモンドが粉々に砕ける」という現象は、工学的には「硬さ」ではなく「粘り強さ」（靱性）によるものであり、叩きつけられるときで、現象として別の話になります。 「硬いが脆い」という言葉がありますが、ダイヤモンドがまさにこれです。 それにしても ＞「[硬い]って、どういう意味で大人はつかってるの？」 なかなか鋭い指摘だなぁ、と。 厳密に説明しだすと、それだけで工業高校の専門科目、大学の講義レベルになっちゃう質問じゃないかな、これ。 自分も厳密には答えられる自信がありません。これは、専門としては機械・材料工学の領域です。 以上、参考まで。
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