Что такое алмаз - виды, химические и физические свойства
Вопрос о том, что такое алмаз, подчас откровенно вводит людей в заблуждение, заставляя их воображение представлять волшебную игру солнечных бликов на его гранях.
Оглавление:
Этот кристалл, побывавший в руках профессионального ювелира, изначально не столь прекрасен.
Встретив на своем пути безликий минерал, мало кто поверит, что это будущая драгоценность.
Что такое алмаз и как он выглядит
На самом деле, алмаз – природный минерал, возникший в процессе уплотнения углерода на огромной глубине при условиях большой температуры и сильного давления.
Имеет прозрачную, плотную и прочную структуру, позволяющую существовать ему неограниченное количество времени. Также обладает высокой проводимостью тепла по сравнению с другими веществами, встречающимися в природе.
Внешне необработанный материал имеет совершенно непривлекательный вид с шероховатой поверхностью, разнообразными вкраплениями и тусклым цветом из-за прикипевших к нему инородных частиц. Обычно представляется в форме двенадцатигранника, восьмигранника и куба.
Происхождение алмаза
Людям об алмазе известно уже не одно тысячелетие. Первые данные о «волшебном» камне упоминаются в индийских скрижалях, где говорится о небесном даре, включающем в себя пять природных начал. Люди собирали и обрабатывали его, украшая им божественные статуи и приписывая им мистические свойства.
Никто, естественно, не задумывался, что именно благодаря многотонному давлению скальных пород с кипящей лавой внутри, с непомерной температурой, создаются условия для его возникновения, с магмой, транспортирующейся на поверхность.
Иными словами, такая углеродная порода зарождается только в магматических горных местах, кимберлитовых трубках - вулканах. Иногда, при разрушении скальных пород, его россыпи встречаются на морских и речных берегах.
Именно благодаря появившимся в старину любознательным умельцам, минерал, путем проб и ошибок, был представлен свету во всей своей красе.
Первым таким драгоценным камнем, который появился в свете около 60 г. до нашей эры в Индии, стал 800 каратный самородок «Кохинор», известный любимчик всех королей мира.
Первоначально это был неогранённый желтый алмаз, который стал чисто белым, после приобретения новой огранки в более позднее время.
Позже, в начале 18 века, первым большим зарождением углеродного минерала стало место в Бразилии, ныне городе Диамантино.
Но по историческим данным, все первые углеродные находки, среди аллювиальных отложений, приводят в Индию, из которой вышли в свет самые известные и крупные драгоценности мира.
Виды алмазов
При оценке кристалла особое внимание уделяется не только весу, но и качеству, наличию или отсутствию дефектов. В связи с полученными данными разделяют два вида: ювелирный и технический (непригодный для ювелирных изделий).
После обработки также делят на виды, зависящие от огранки: грушевидные, овальные, круглые, каплевидные, прямоугольные и так далее. Ограненные алмазы называются бриллиантами.
Существует деление бриллиантов и по цвету. Всем конечно привычнее думать, что единственный цвет чисто белый и прозрачный, но на самом деле ему присущи и другие оттенки, зависящие от места и условия происхождения.
Так, кроме белого, известны дымчатые, коричневые, бледно-желтые, и самые редкие цвета – красный алмаз, розовый алмаз, синий и голубой, ярко-желтый, зеленый и черный. Такой бриллиант именуют фантазийным.
Что такое искусственный алмаз
Бытует неверное мнение, что искусственный алмаз – качественная подделка под натуральный, природный камень.
На самом деле, искусственный материал ничем не уступает по своим качествам природному, а даже превышает по идеальной красоте граней, хоть и выращен в других условиях, с соблюдением всех правил.
Лабораторный и природный кристаллы выглядят одинаково невзрачно, пока их не предадут обработке.
Еще в конце XVIII столетия опытным методом, при сжигании минерала, было обнаружено, что он состоит из углерода. Для ученых это послужило началом дальнейших продолжительных опытов по созданию данной породы в лабораторных условиях, но эксперименты были безуспешными из-за отсутствия необходимого оборудования.
Лишь в XX веке была полностью изучена кристаллическая решетка и ученым удалось синтезировать камень, соблюдая температуру и силу давления, но для затравки которого все же требовался натуральный кристалл.
Работа над выращиванием кристаллов продолжалась и продолжается с большим энтузиазмом. Знания ученых и технологии с каждым днем становятся все более совершенными, что позволяет искусственному алмазу становиться по своей кристаллической решетке и свойствам все больше схожим с природной драгоценностью.
Физико-механические свойства алмаза
Алмаз классифицируется как самородный элемент и имеет простейшую химическую формулу C (углерод) и свою кристаллическую решетку, состоящую из ковалентной связи между атомами углерода, что позволило занять по твердости 10 место в шкале Мооса.
Ковалентная связь самая прочная, что делает его крепким, но строение вещества иногда может допускать еще металлическую, ионную и водородную связи. Связь имеет два подвида – пи-связь и сигма-связь, из которых первый подвид менее прочный.
Ковалентные сигма-связи, соединяющие атомы и расположенные по одному в каждой грани кристаллической решетки, обеспечивают одинаковое между ними расстояние, делая упаковку и структуру более плотной. Благодаря этому обеспечивается твердость алмаза, а в его характеристике присутствует свойство отличного диэлектрика, низкой электропроводности.
К дополнительным характеристикам углеродной породы относятся:
- люминесценция;
- низкая сжимаемость при всестороннем внешнем давлении;
- хрупкость, бриллиант чувствителен к резким ударам;
- плотность неравномерная, способствует расколу по граням;
- прозрачность;
- чувствительность к рентгеновским лучам, нарушающим твердость структуры, придающим способность светиться в синей и зеленой спектральной части;
Свойственная температура плавления для алмазов:
- плавится в температуре по Цельсию от 3700 до 4000;
- при смеси газов в воздухе, от 850 до 1000 градусов сгорает;
- превращаясь на кислороде в углекислый газ, бриллиант горит синим пламенем от 700 до 800 градусов.
Добытый в природе минерал бывает кристаллической формы, с гранями, расколотый, с углублениями и наростами.
Огранка алмазов
Единственным отличием алмаза от бриллианта является огранка, которая придает природному камню благородный и волшебный вид. Верным считается, что чем идеальной подобрана форма и нанесено больше граней, тем ярче сияет и преломляет лучи.
Существует 8 основных видов огранок:
- «Принцесса» – квадратная форма и острые углы;
- «Круглый»;
- «Маркиза» - аристократичный, в форме лодочки;
- «Груша» - каплевидная форма;
- «Овал»;
- «Сердце»;
- «Изумруд» - прямоугольная и восьмиугольная форма;
- «Ашер» - квадратная форма, но с большим количеством ступенек, чем «Изумруд».
Процесс перехода алмаза в бриллиант очень долог и требует особого мастерства:
- Для начала делают осмотр самого кристалла на наличие дефектов, при обнаружении которых его раскалывают для их удаления.
- Следующим этапом служит обдирка, где придаются грани и углы.
- Шлифовка на полировальном круге, на который насыпается алмазный порошок, позволяющий довести камень до идеального состояния.
- На финальном этапе происходит полировка, которая придает уже бриллианту лоск.
[warning]Полезно знать: главным в создании бриллианта служат правильно наложенные грани. Если не учитывать преломление, игру света, то бриллиант будет смотреться тускло, а такие камни считаются браком.[/warning]
История добычи алмазов в России
Существуют данные о том, что месторождение алмазов в России было обнаружено в XVIII веке на территории Якутии и Сибири. До 1917 года было найдено всего около 300 камней, но попытки на этом не прекращались. На время Великой Отечественной войны разработка минеральных залежей была приостановлена и продолжилась только после ее завершения.
Геологическая экспедиция, посланная в Якутию в 1949 году, обнаружила самое крупное месторождение кристалла.
На этом месте, названном Мирным, среди тайги, постепенно вырос город, чье население задействовано в добыче руды.
Карьер, в котором его добывают, считается самым глубоким в мире. Глубина карьера составляет около 530 метров, а внутренняя серпантинная дорога достигает 8 километров.
Предприятия России, по сравнению с конкурентами в этом деле, добывают около 97% качественного алмазного сырья.
Где и как добываются алмазы в настоящее время
До развития индустрии алмазы добывались во всех странах только старательными способами. Сейчас в России, Анголе, Канаде, Ботсване, ЮАР и других странах, промышляющих добычей руды, извлечение минерала во многом технически облегчено.
Добыча в основном происходит на местах так называемых древних кратонов, на которых находятся лампроитовые и кимберлитовые трубки, и иногда в кровлевых породах.
Страны лидеры по добыче алмазов | Ведущие экспортеры алмазов | ||
1 место | Россия | 1 | Евросоюз |
2 место | Ботсвана | 2 | Объединенные Арабские Эмираты |
3 место | Канада | 3 | Ботсвана |
4 место | Ангола | 4 | Россия |
5 место | Южно-Африканская республика | 5 | Израиль |
6 | Индия |
Самыми крупными залежами в России на данный момент является Якутск и Архангельская область. Недавно были открыты в Пермском крае еще небольшие залежи минерала.
По процентному соотношению и качеству добытых минеральных камней Россия остается лидирующей страной.
Области применения алмазов
Бриллиант исполняет не только свою декоративную функцию, как украшение, но и имеет свое практическое применение. Благодаря ученым и появившимся технологиям из забракованных минералов научились извлекать выгоду в других сферах жизни.
Так как не весь добываемый материал подходит для огранки под ювелирные украшения, около 50% бракуется, то его используют для производственных и промышленных нужд:
- из-за способности выдерживать температуру и скачки в напряжении, алмаз используют в телекоммуникации;
- применяют в изготовлении медицинских приборов и инструментов (скальпелей, имплантат);
- Almaz добавляют в буровое долото;
- со свойством низкой теплопроводности его используют в производстве электроники.
По своей популярности бриллиант находится на первом месте среди других драгоценностей, но это не только благодаря привнесенной ювелирами в него красотой, а большей частью за то, что его необычайные природные качества очень высоко ценятся. Скорее всего, этот кристалл никогда не уступит свое первенство и навсегда останется таинственной и красивой загадкой.
Ещё никто не комментировал эту статью. Оставьте комментарий первым!