Høytrykksfenomener, fysisk-kjemiske reaksjoner og prosesser som foregår under høyt trykk. Mange fysisk-kjemiske parametre er trykkavhengige, f.eks. densitet, smeltepunkt, gjensidig løselighet, konduktans (elektrisk ledningsevne), krystallstruktur og viskositet. En rekke reaksjoner og prosesser i naturen avhenger derfor av trykkforholdene.

Som eksempel på trykkets betydning kan nevnes at granitt i nærvær av 2 % vann ved 4000 atm (tilsvarende ca. 15 000 m under overflaten), smelter ved 660 °C (mot ca. 1400 °C ved vanlig trykk). Vannet løses opp i bergarten og senker smeltepunktet.

I laboratorier kan man opprettholde trykk på 500 000 atm og korte pulser på opptil 2 mill. atm. I Jordens indre er trykket ca. 3 mill. atm., men mineralene som finnes på overflaten er dannet ved trykk som ikke overskrider 10 000–100 000 atm. Prosessene som har ført til dannelse og omvandling av Jordens mineraler kan studeres og ettergjøres i laboratoriet, hvor man har klart å fremstille de fleste mineraler syntetisk. Se hydrotermale prosesser.

Ved høye trykk oppstår ofte nye krystallmodifikasjoner fordi molekylene tvinges tettere sammen. Mest kjent er omvandling av karbon til diamant. Krystallmodifikasjoner som kan bestå også ved normale trykk- og temperaturbetingelser kalles metastabile. Av kvarts (SiO2), densitet 2,65 g/cm3, kan man fremstille to nye modifikasjoner, kalt coesitt med densitet 2,93 g/cm3 og stishovitt med 4,35 g/cm3. Disse mineralene er sjeldne i naturen, men er bl.a. påvist i det store Arizonakrateret i USA, hvor de formodes å være dannet i trykkbølgen som oppstod da en meteor traff Jorden.

Apparaturen som anvendes i høytrykksforskningen består, ved arbeid med trykk opptil ca. 10 000 atm og 1000 °C, av utvendig oppvarmede, nokså enkle og konvensjonelle autoklaver. Ved innvendig oppvarming kan man komme opp i vel 25 000 atm og noe over 1500 °C. Ved én-aksete pressearrangementer kan man komme opp i 60 000 atm. De høyeste trykk opptil 500 000 atm og høye temperaturer, 3000 °C, oppnås i flerstemplede presser som f.eks. brukes ved diamantsyntese. Man kan f.eks. holde et volum på 20 cm3 ved 50 000 atm og 2000 °C i lengre tid. Selv de høyeste trykk vi kjenner på Jorden vil ikke kunne komprimere atomenes elektronsky nevneverdig, men man mener at det i verdensrommet finnes stjerner (nøytronstjerner) med så høy masse at materien komprimeres til en densitet av størrelsesorden 1015 g/cm3. Sorte hull har så høy masse at verken stoff eller lys kan slippe ut fra gravitasjonsfeltet.

Pioneren i høytrykksforskning er amerikaneren P. W. Bridgeman, som fikk Nobelprisen for sitt arbeid 1946.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.