Mnohé ľudové múdrosti odrážajú vlastnosť jedného z najkrajších kameňov na zemi: „diamant čistej vody“, „tvrdý ako diamant“, „briliant diamantu“atď. A jednou z vlastností je hustota. Diamant, ktorého názov podľa jednej verzie pochádza zo starogréckeho „almas“– nezničiteľný, je vzácny kameň, no využíva sa nielen v šperkárstve. Poďme zistiť, od čoho závisí hustota a akú úlohu hrá v „živote“kameňa.
Trošku histórie
S úžasným kameňom sa spája veľa legiend a povier. A jeden z nich - diamant prináša šťastie svojmu majiteľovi. Ale vlastniť ho môžu len víťazi v živote. A medzi pozoruhodných ľudí, ktorí ho nosili, patria Napoleon Bonaparte, Julius Caesar a cisár Svätej rímskej ríše Ľudovít IV.
EurópaDiamant som spoznal okolo 5. – 6. storočia pred naším letopočtom. e., ale len pred 550 rokmi získal svoju neuveriteľnú popularitu. Koniec koncov, práve vtedy sa naučili, ako ho správne rezať, aby maximalizovali vlastnosti diamantu. A to všetko pre jeho neuveriteľné vlastnosti - obrovskú pevnosť, pričom hustota diamantu je 3500 kg/m3. Ktorý iný známy minerál sa môže pochváliť rovnakými vlastnosťami?
Skutočnosť, že mnohí považujú diamant za minerál, ktorý nemožno rozbiť, viedla k strate vzácnych a krásnych kameňov. Napríklad v roku 1476, počas vojny medzi vojvodom Karolom Odvážnym (jeden z prvých majiteľov brúsených diamantov podobných briliantovému brusu) a kráľom Ľudovítom XI., sa kráľovským žoldnierom podarilo vlámať do stanu stojaceho na bojisku. Zasiahli ich rozmiestňovače diamantov, ktoré sa tam nachádzali. Rozhodli sa skontrolovať pravosť kameňov kladivom a veľké množstvo drahých a krásnych kameňov premenili na prach.
Diamanty „priateľky dievčat“sa stali až v polovici pätnásteho storočia vďaka Agnes Sorelovej, obľúbenkyni Karola Siedmeho. Teraz už poznáte meno toho, kto urobil veľa mužov "nešťastnými".
Fyzikálne vlastnosti
Nevedomý človek, ktorý drží v rukách diamant, pravdepodobne neuhádne, aký poklad dostal. Surový krištáľ vyzerá veľmi jednoducho a nenápadne. Áno, a najčastejšie sa minerál nachádza v prírode vo forme fragmentov nepravidelného tvaru. No, transparentné, no, s vysokým lomom svetla, ktorý sa pohybuje od 2 417 do 2 419. Čo je na ňom zvláštne?Len ukážka oktaedrického tvaru (dve pyramídy sú prepojené základňou) dokáže upútať pozornosť laika hrou svetla na ich tvárach. Je to vysoký lom svetla, ktorý určuje to, čo neskôr nazývame brilantná brilancia, neexistuje žiadny dvojlom. Pri dlhšom pobyte na slnku väčšina kameňov začne v tme žiariť.
Diamant je známy aj svojou neuveriteľnou tvrdosťou – 10 z 10 na Mohsovej stupnici. Inými slovami, najtvrdší minerál známy na Zemi. Aká je však hustota diamantu, môžete ju ľahko nájsť v referenčnej knihe. Ale kým sa pozrieme, skúste uhádnuť, čo by to malo byť? Na základe jeho tvrdosti - pomerne vysoká. Ale aj tu diamant ukazuje svoj paradox.
Vysoká tvrdosť je spôsobená špeciálnou štruktúrou kubickej kryštálovej mriežky, kde každý roh je atóm uhlíka. Ďalší atóm je umiestnený v strede plochy a 4 atómy vo vnútri kocky. Takže tie atómy, ktoré sa nachádzajú v strede tváre, sú spoločné pre dve susedné bunky a tie vo vrcholoch sú spoločné pre osem. Tento spôsob balenia atómu je najhustejší.
Kryštál sa štiepi za vzniku hladkých paralel (tzv. dokonalé štiepenie). Zlomenina sa v tomto prípade líši od lastúrovej po trieskovú (samozrejme, nie štiepením).
Pozrite sa do referenčnej knihy: priemerná hustota diamantu je 3500 kg/m3. Môže sa pohybovať od 3,47 do 4,55 gramov na centimeter kubický. Na taký tvrdý minerál ani toľko. Podľa Razivalatvrdosť brúsenia je 140 000, 0.
Farby
Ďalšou fyzikálnou vlastnosťou, ktorú by som rád spomenul, je farba kameňa. A sfarbenie má výrazný vplyv na hustotu diamantu. Najčastejšie sú bezfarebné alebo žltkasté, s modrastým alebo hnedým odtieňom. Farebné kryštály sú v prírode oveľa menej bežné, ale farebné variácie sú veľmi rôznorodé: ružová a červená, oranžová a jasne žltá, zelená a modrá, fialová a koňaková, čerešňová, šedá a dokonca aj čierna. Iný názov pre farebné diamanty je fantázia. Najdrahšie síce boli a ostávajú priehľadné bezfarebné alebo s modrastým nádychom, no dopyt po kameňoch vzácnych odtieňov rastie, čo znamená, že stúpa aj ich cena.
Okrem toho sme zvyknutí, že diamanty sú priehľadné, no nájdu sa aj nepriehľadné. Farba a priehľadnosť priamo závisia od chemického zloženia kryštálov. Bola zaznamenaná aj ďalšia pravidelnosť: čím tmavšie, tým nižšia je hustota diamantu (g/cm3).
Chemické zloženie a vlastnosti
Ako už bolo spomenuté, minerálom je 96,0–99,8 % uhlíka, ktorého atómy sú vzájomne prepojené v kubickej mriežke. Okrem toho sa v kryštáli nachádzajú aj ďalšie chemikálie - kyslík, dusík, bór a kremík, hliník a mangán, železo a meď, titán a zinok, nikel atď. Inklúzie olivitu a chromitu, grafitu a pyropu, enstatínu a iných sú možné.
Pomerne často nájdete kryštály s vodou a kyselinou uhličitou, oxidom uhličitým a inými látkami v plynnomstav. Nečistoty sa najčastejšie nachádzajú bližšie k okraju kryštálu.
Čo sa týka chemických vlastností, diamant je veľmi odolný voči kyselinám a zásadám, nezmáča ho voda, ale ľahko sa obalí mastným filmom aj pri bežnom dotyku rukou. Táto vlastnosť sa používa na určenie skutočného kameňa. Minerál zostáva chemicky inertný, kým nie je vystavený vysokým teplotám.
Diamant horí pri 850 °C, pričom vzniká oxid uhličitý. A pri zahriatí bez prístupu vzduchu na viac ako 1000 °C sa mení na alotropickú modifikáciu - grafit.
Čo ešte určuje cenu?
Cenový rozsah diamantov je veľmi široký a cena závisí od mnohých charakteristík. Ale v každom prípade je vždy uvedená cena za jeden karát (0,2 g):
Strih: z nich je najviac cenených 57 faziet, alebo sa mu hovorí aj Tolkovského strih. Pre malé diamanty - 17 a 33. Ostatné rezy sa považujú za ozdobné a cena je oveľa nižšia. Napriek tomu uvádzame ďalšie typy strihov: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Hruška, Oval, Heart, Usher, Emerald ", "Radiant", "Triliant"
- Priehľadnosť: ak je priehľadnosť diamantu dokonalá, nie sú v ňom žiadne praskliny vrátane mikroinklúzií, potom cenaokamžite sa zvýši o rádovú hodnotu alebo ešte viac.
- Veľkosť kameňa: nehovoríme tu o karátoch, takže diamant s priemerom jedného karátu môže mať priemer 6,5 mm, a ak sú ostatné ukazovatele tiež vysoké, cena môže byť 10-12 tisíc dolárov za karát.
- Farba. Všetko závisí od módnych trendov a rozmarov klienta. Ale najcennejšie sú stále považované za bezfarebné a s modrastým odtieňom.
Aplikácia
Po preštudovaní vlastností diamantu môžeme s istotou povedať: kameň je jednoducho jedinečný. Ale nielen v šperkoch sa teraz používa. Veda a priemysel odoberajú časť svetových zásob kameňa pre svoje potreby. Používajú iba malé alebo chybné kamene.
Aké vlastnosti oceňuje veda a priemysel:
- vysoká tepelná vodivosť;
- tvrdosť;
- priehľadnosť (schopnosť prepúšťať UV a IR lúče);
- štruktúra kryštálu (môže to byť vodič, izolant). Vydrží vysoké napätie, náhle zmeny teploty.
Medicína nezostala bokom, využívala diamanty v chirurgii. Teraz sa vyrábajú skalpely, ktorých čepeľ je diamantová. Ostrenie takýchto čepelí robí rezy ultratenkými. V laserových zariadeniach sú rany kauterizované pomocou diamantov. Diamantové okná sa inštalujú v laboratóriách s nebezpečnými chemikáliami.
Stavebné a opravárenské náradie pre domáce aj profesionálne účely - píly, nože na kov, frézy a frézy na sklo, brúsne kotúče a mnohé ďalšie - sú potiahnuté diamantovým zrnom, aby sa zvýšila ich životnosť. Tunelysa ukladajú pomocou takzvaného tunelovacieho stroja. Jeho nože sú pokryté vrstvou diamantovej drviny.
V školských osnovách
Takú charakteristiku, akou je hustota diamantu, nájdeme dokonca aj v školských osnovách. Študujú ju v takom predmete, akým je fyzika, v časti „Základy molekulárnej kinetickej teórie“v 10. ročníku. A problém je vyriešený. Znie to takto:
Existuje diamant, ktorého hustota v kg/m3 je 3500. Aký objem budú zaberať atómy hmoty v množstve 1022? (Myakishevova problémová kniha). Ukazuje sa, že vlastnosti diamantov sa študujú v škole. A nielen v tejto knihe problémov sú podobné problémy. Je tiež možné napísať podmienku takto:
Hustota diamantu je 3500. Koľko objemu zaberie 1022 jeho molekúl?
Space News
Donedávna si bol každý istý, že najväčší diamant je „Hviezda Afriky“. Jeho hmotnosť je 3106 karátov. Koľko, to by si pomyslel každý, ale astronómovia našli v súhvezdí Hady malý diamant, ktorého hmotnosť je 1031 karátov! Toto je skutočný gigant. Samozrejme, nikto ho nedržal v rukách, ale vedci sú si istí, že tento biely trpaslík je úplne zložený z superhustého kryštalického uhlíka. Tu je diamant s priemerom 55 000 km v priemere.
