Høytrykksfenomener er fysisk-kjemiske reaksjoner og prosesser som foregår under høyt trykk.

En rekke reaksjoner og prosesser i naturen avhenger av trykkforholdene. Noen eksempler er:

Eksempel: nedsettelse av smeltepunkt

Smeltepunktet til granitt kan brukes som eksempel. Hvis granitt er i nærvær av 2 prosent vann og er utsatt for et trykk på 4000 atm (tilsvarende om lag 15 000 meter under overflaten), smelter det ved 660 °C. Ved vanlige trykkforhold smelter det ved rundt 1400 °C. Vannet løses opp i bergarten og senker smeltepunktet.

Mineraldannelse

I laboratorier kan man opprettholde trykk på 500 000 atm og korte pulser på opptil 2 millioner atm. I Jordens indre er trykket rundt 3 millioner atm. 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.

Krystallmodifikasjoner

Ved høye trykk oppstår ofte nye krystallmodifikasjoner fordi molekylene tvinges tettere sammen. Mest kjent er omdannelsen av karbon til diamant. Krystallmodifikasjoner som kan bestå også ved normale trykk- og temperaturbetingelser kalles metastabile.

Kvarts (SiO2) har en massetetthet på 2,65 g/cm³ og man kan fremstille to nye modifikasjoner av dette: coesitt med massetetthet 2,93 g/cm³ og stishovitt med 4,35 g/cm³. Disse mineralene er sjeldne i naturen, men er blant annet påvist i det store Arizonakrateret i USA, hvor de antas å være dannet i trykkbølgen som oppstod da en meteor traff Jorden.

Forskning

I høytrykksforskning opp til rundt 10 000 atm og 1000 °C består apparatene av utvendig oppvarmede, nokså enkle og konvensjonelle autoklaver. Ved innvendig oppvarming kan man komme opp i over 25 000 atm og noe over 1500 °C. Ved én-aksete pressearrangementer kan man komme opp i 60 000 atm.

De høyeste trykkene på opptil 500 000 atm og høye temperaturer rundt 3000 °C oppnås i flerstemplede presser som for eksempel brukes ved diamantsyntese. Man kan for eksempel holde et volum på 20 cm³ ved 50 000 atm og 2000 °C i lengre tid.

Astrofysikk

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 massetetthet 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 Percy W. Bridgman, som fikk Nobelprisen for sitt arbeid 1946.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg