Glo yn erbyn Diemwntau

English

Glo yn erbyn Diemwntau

Bloc o fwyn glo yn erbyn bloc o fwyn diemwnt o Minecraft

Bydd y gweithdy ar-lein hwn yn edrych ar briodweddau glo a diemwntau.

Pam y ddau ddefnydd cwbl wahanol yma?

Yn ystod y gweithgaredd hwn, gobeithiwn egluro nad ydyn nhw mor wahanol â hynny, wedi'r cyfan.

Cliciwch yma i ddysgu mwy am lo
pentwr o lo

Mae glo yn cael ei ddefnyddio fel tanwydd ers tua 3000 o flynyddoedd. Mae'n cael ei greu wrth i ddefnydd organig (anifeiliaid a phlanhigion marw) gael ei gladdu o dan ddigon o bwysau i'w wasgu at ei gilydd yn wythïen solet (bloc mawr) o graig ddu. Dyna pam rydym yn galw glo yn danwydd ffosil - mae'n cael ei greu o anifeiliaid a phlanhigion a fu farw filiynau o flynyddoedd yn ôl. Mae'n golygu hefyd mai cyflenwad cyfyngedig sydd gennym gan y bydd yn cymryd ychydig filiynau o flynyddoedd eto i'w gyflenwi o'r newydd.

Ymarfer 1:

Sut byddech chi'n disgrifio darn o lo i rywun sydd heb ei weld, na chlywed amdano, o'r blaen?

Ceisiwch feddwl am bum gwahanol briodwedd (disgrifiad) o lo.

Pa mor drwm yw glo?

Pa liw yw glo?

Pam mae glo mor 'fudr'?

Mae glo:

  • Yn lliw du neu lwyd tywyll
  • Yn ysgafn
  • Yn torri'n rhwydd
  • Yn bowdrog neu'n llychlyd - bydd trafod glo yn troi eich dwylo'n ddu
  • Yn aml, gellir gweld yr haenau tu mewn i'r creigiau
  • Yn dyllog - ag amryw dyllau yn ei arwyneb

Ar gyfer beth mae glo yn cael ei ddefnyddio?

Cliciwch ar y lluniau isod am ragor o wybodaeth.

Gorsaf Bŵer

Mae glo yn danwydd sy'n cael ei ddefnyddio mewn rhai gorsafoedd pŵer i gynhyrchu trydan. Yn y DU erbyn hyn, dim ond os nad oes digon o danwyddau neu ffynonellau ynni eraill mae glo yn cael ei ddefnyddio. Mae'r gwledydd sy'n datblygu yn dal i ddefnyddio glo fel prif ffynhonnell ynni.

Stôf

Gellir defnyddio glo fel tanwydd mewn lleoedd tân, stofiau, a ffyrnau.

Ffwrnais Minecraft

Fel yn y byd go iawn, mae glo yn cael ei ddefnyddio fel tanwydd ym Minecraft

Amser bath

Mae rhai siampŵau a sebonau meddyginiaethol yn cynnwys col-tar - hylif tywyll, tew, sy'n cael ei greu wrth wneud tanwyddau mwy arbenigol o lo.

Ffermio

Mae glo yn cael ei ddefnyddio i gynhyrchu cemegyn o'r enw amonia. Mae rhai ffermwyr a garddwyr yn defnyddio amonia yn eu gwrtaith.

Defnyddiau adeiladu

Mae llawer o wahanol ddefnyddiau adeiladu yn cael eu gwneud gyda chynnyrch gwastraff o ddefnyddio glo mewn diwydiant; mae'r rhain yn cynnwys tar, concrit a sment.

Sgriwiau Dur Gwrthstaen

Caiff haearn a dur eu cynhyrchu trwy doddi'r mwynau â golosg. Golosg yw enw'r tanwydd sy'n cael ei gynhyrchu wrth goginio glo.

Dŵr Yfed

Mae llawer o'n dŵr tap a dŵr potel wedi mynd trwy hidlydd wedi'i wneud o garbon actifedig, sydd yn aml yn cael ei wneud o lo.

Asbirin

Cynhwysyn actif asbirin (meddyginiaeth ar gyfer lleddfu poen) yw cynnyrch gwastraff o ddefnyddio col-tar i wneud llifynnau.

Beiciau Mynydd

Mae'r rhan fwyaf o gyfarpar chwaraeon newydd, yn cynnwys beiciau mynydd a racedi tennis wedi'u gwneud o Ffeibr Carbon. Mae'r defnydd ysgafn, gwydn hwn yn cael ei wneud trwy ddefnyddio glo.

Losin

Wrth ymchwilio i sut y gallai col-tar gael ei ddefnyddio, mi wnaeth gwyddonwyr greu lliw bwyd o'r enw Tartasîn (E102 neu Felyn 5). Dyma un o'r lliwiau bwyd melyn sydd yn cael ei ddefnyddio amlaf heddiw, er nad yw col-tar yn cael ei ddefnyddio mor aml ynddo.

Ffrwydron

Heb fanylu'n ormodol, gellir prosesu glo yn sylweddau ffrwydrol iawn


Diemwntau

Mae diemwntau yn cael eu defnyddio mewn gemwaith ers dros 2000 o flynyddoedd. Achubwyd y cyntaf o'r gemau gwerthfawr hyn o afonydd trwy ddull sy'n debyg i banio am aur. Ni ddechreuwyd cloddio diemwntau tan y 19eg ganrif. Maen nhw'n ddrud iawn oherwydd eu bod nhw mor brin ac yn anodd i'w cloddio a'u prosesu.

Ymarfer 1:

Sut byddech chi'n disgrifio diemwnt i rywun sydd heb ei weld, na chlywed amdano, o'r blaen?

Ceisiwch feddwl am bum gwahanol briodwedd (disgrifiad) o ddiemwntau.

Pa mor gryf yw diemwnt?

Pa liw yw diemwnt?

Pam mae diemwntau yn cael eu defnyddio mewn gemwaith?

Mae diemwnt:

  • Yn em clir - ar ôl ei brosesu ar gyfer creu gemwaith.
  • Yn gryf iawn
  • Yn disgleirio
  • Yn em bach - byddech yn gallu dal y diemwnt mwyaf yn y byd yn eich dwylo ac mae'n pwyso tua 600g
  • Yn adlewyrchol
  • Ar gael mewn gwahanol liwiau

Ar gyfer beth mae diemwnt yn cael ei ddefnyddio?

Cliciwch ar y lluniau isod am ragor o wybodaeth.

Gemwaith

Soniwyd eisoes mai'r defnydd mwyaf adnabyddus o ddiemwntau yw mewn gemwaith.

Tŵls

Heblaw'r diwydiant gemwaith, defnyddir diemwntau yn bennaf ar gyfer cynhyrchu tŵls - driliau, llafnau a ffeiliau. Gan fod diemwnt yn wydn ac yn gryf, dyma'r defnydd gorau er mwyn peri i beiriannau gwaith trwm ac offer pŵer bara'n hirach heb dorri. Fel ym Minecraft, byddai diemwnt yn sicr yn gwneud caib neu gleddyf gryf - ond byddai'n costio llawer gormod i'w creu, felly efallai mai caib â blaen o lwch diemwnt fyddai'r dewis mwyaf ymarferol?

Cyfrifiaduron

Mae diemwntau'n dda iawn am gadw electroneg yn oer trwy amsugno'r gwres. Maen nhw hefyd yn oeri'n gynt na defnyddiau eraill wedyn. Gelwir y dyfeisiau sy'n gwneud hyn y tu mewn i systemau electronig (fel cyfrifiaduron) yn suddfannau gwres.

Triniaethau Canser Arbrofol

Mae gwaith ymchwil yn cael ei wneud ar hyn o bryd ar gyfer defnyddio nano-ddiemwntau (darnau bach iawn, iawn o ddiemwnt) wrth helpu i wneud triniaethau canser i weithio'n well yn y corff dynol.

Microsgopau

Gall diemwntau wneud lensys main, ond cryf iawn ar gyfer offer optegol fel microsgopau ac ysbienddrychau.

Gemau

Gan fod diemwntau yn cael eu defnyddio i greu'r offer torri a sgleinio cryfaf, maen nhw'n cael eu defnyddio, felly i baratoi diemwntau a gemau eraill

Deintyddiaeth

Mae hyd yn oed y diemwntau lleiaf yn cadw'n gryf. O ganlyniad, mae llwch diemwntau yn gorchuddio, neu'n cael eu rhoi ar flaen y rhan fwyaf o'r offer bach mae deintydd yn eu defnyddio.

Systemau Sain

Beth yw'r defnydd gorau ar gyfer eich seinyddion cerdd? Ie, mae diemwntau yn dda iawn ar gyfer cynhyrchu dirgryniadau hyfryd a chlir heb ymddatod dros amser. Ond, gan fod diemwntau yn costio cymaint ar hyn o bryd, dim ond yr electroneg orau sy'n eu cynnwys.

Laserau

Mae natur adlewyrchiadol diemwntau ynghyd â'u gallu i greu lensys cryf a thenau, yn eu gwneud yn ddefnydd sy'n cael ei ddefnyddio'n aml wrth ymchwilio i baladrau laserau.

Gwydr

Trwy gymysgu llwch diemwntau â defnyddiau eraill, gall ychwanegu cryfder ychwanegol. Er enghraifft, gellir ychwanegu diemwnt at wydr i'w wneud yn gryfach eto ar gyfer gwrthrychau sydd dan bwysau, fel siambr wactod (cynhwysydd y mae'r holl aer wedi'i dynnu oddi wrtho). Mae diemwnt hefyd yn gwneud gwydr yn wrth-belydredd, all gael ei ddefnyddio ar longau gofod ac mewn ysbytai.

Gofal Croen

Mae rhai cynhyrchion gofal croen yn cynnwys llwch diemwntau - yn cynnwys math o chwistrell sy'n rhoi lliw haul a ddefnyddiwyd gan Kim Kardashian ar gyfer ei phriodas. Nid oes tystiolaeth wyddonol fod diemwntau o unrhyw fudd i'r croen.

Watshis

Roedd y mecanwaith cadw amser mewn watshis analog (sef y rhai â dwylo sy'n teithio o amgylch yr wyneb) yn cynnwys yn wreiddiol emau fel diemwnt oherwydd eu bod yn gryf a ddim yn gwisgo dros amser. Heddiw, mae'r watshis hyn yn defnyddio saffirau neu ruddemau synthetig gwneud er mwyn gwneud yr un gwaith.


Rydym wedi edrych ar briodweddau glo a diemwnt, a rhai o'r defnyddiau sydd iddyn nhw.

A oes perthynas bosib rhwng y ddau ddefnydd?

Mae'n wir y byddai'n anodd canfod dau ddefnydd mwy gwahanol na'i gilydd, ar yr olwg gyntaf. Ond, os edrychwn yn fanylach ar eu cynhwysion, efallai y cewch eich synnu.

Atomau

Mae pob dim yn cael ei greu o ronynnau bychain, bach iawn, iawn, sef atomau.

Gan fod y rhain mor fach, ni all hyd yn oed y microsgopau mwyaf pwerus dynhau'r lens ddigon er mwyn inni eu 'gweld'. Ceir rhai microsgopau trawiadol sy'n gallu canfod a/neu fapio ymddangosiad atomau.

Er mwyn rhoi syniad i chi faint fyddai'n rhaid ichi dynhau'r lens er mwyn gweld atom, edrychwch ar faint y gell hon a'r animeiddiad o'i graddfa. Er mai'r nod yw dangos maint cell - mae'n mynd yr holl ffordd i lawr at atom carbon.

Ceir sawl gwahanol fath o atom - mae pob un o'r rhain i'w gweld ar Dabl Cyfnodol yr Elfennau. Byddwn yn edrych ar garbon, sydd wedi'i uwcholeuo ar y fersiwn isod o'r Tabl Cyfnodol.

Fersiwn o'r Tabl Cyfnodol

Pam nad yw'n cael ei alw'n Dabl Cyfnodol yr Atomau? Beth yw'r gwahaniaeth rhwng atomau ac elfennau?

Elfen yw grŵp o atomau unfath all fod wedi'u huno, neu beidio.

Gadewch inni edrych yn fanylach ar un o'r elfennau hyn - carbon.

Carbon

Pentwr o lwch carbon

Mae carbon yn elfen sydd wedi'i wneud o un math o atom yn unig. O'r llun hwn, mae carbon yn edrych fel llwch du. Ni ddylai eich synnu, felly, pe bawn ni'n dweud wrthych chi fod glo wedi'i wneud o garbon yn bennaf. Cofiwch; nid yw glo yn elfen oherwydd mae cymysgedd o atomau eraill ynddo.

Yr hyn sy'n ddiddorol am garbon yw fod yr atomau yn gallu cysylltu â'i gilydd mewn sawl gwahanol ffordd. Mae'r ffordd y maen nhw'n uno yn gallu newid priodweddau strwythur y carbon.

Graffit

Dyma graffit. Mae wedi'i wneud o atomau carbon sy'n ffurfio mewn haenau. Lliw llwyd ariannaidd ydyw ac mae'n cael ei ddefnyddio ym 'mhlwm' penselau.

graffit blaen pensel

Allwch chi weld y tebygrwydd rhwng hwn a glo? Y gwahaniaeth yw mai carbon pur yw graffit, ond bod atomau eraill wedi'u cymysgu yn strwythur glo.

Ond beth sy'n digwydd os yw'r carbon yn cael ei orfodi, trwy wasgedd uchel iawn, i gymryd yr ardal leiaf posib? Wel, yn hytrach na ffurfio haenau o atomau, mae'n ffurfio gwaith grid 3D solet ohonyn nhw. Gadewch inni edrych ar ei olwg pan ddaw allan o'r tir:

Mae'n edrych yn eithaf tebyg i ddarn o graffit hynod sgleiniog, neu efallai ddarn o fetel arianlliw.

Beth rydym yn galw'r math hwn o garbon?

Mae'r llun uchod yn dangos Diemwnt Sewelo - un o ddiemwntau heb eu torri mwyaf y byd.

Sut mai diemwnt yw hwnnw?

Ydych chi'n cofio'r hyn a ddywedwyd yn gynharach am ddiemwnt? Mae'n rhaid eu prosesu. Daw diemwnt heb ei dorri yn syth o gloddfa. Maen nhw'n cael eu torri a'u sgleinio i'w gwneud yn emau. Gweler isod gynrychiolaeth o edrychiad diemwnt Sewelo pe bai'n cael ei brosesu yn un em mawr:

Gem diemwnt enfawr

Ydy hynny'n golygu y gallwn ni droi glo yn ddiemwntau?

Ydy, mae'n bosib troi glo yn ddiemwntau, ond ni fyddai'n gwneud diemwntau da iawn oherwydd bod atomau eraill heblaw carbon mewn glo - byddai graffit yn well dewis o lawer. Fodd bynnag, byddai angen gwasgedd enfawr ar gyfer gwneud hyn ac offer arbenigol drud iawn a llawer o drydan. Rydym yn sôn am wasgedd sy'n uwch na 17,000 o eliffantod wedi'u pentyrru ar ben ei gilydd (yn creu tŵr sy'n fwy na chwe gwaith yn uwch na Mynydd Everest).