Надо Знать![]() |
Введение
Алмаз (от араб. ألماس , 'Almās - непреодолимый) рус. алмаз , англ. diamond ; нем. Diamant ) - Обычно бесцветный прозрачный минерал класса самородных неметаллов, твердая кристаллическая кубическая форма углерода. Относится к драгоценных камней, является твердой из известных веществ (твердость 10 по шкале Мооса). Алмазы могут быть как природными, так и синтетическими. Промышленные алмазы благодаря своей чрезвычайной твердости используются для шлифования, сверления и резки, бурения твердых горных пород, обработки твердых металлов и их сплавов и т.д.. Крупнейшие месторождения алмаза расположены в Южной Африке и в Якутии. Ежегодная мировая добыча алмаза составляет около 300 кг. В последние годы алмаз начали получать искусственно при очень высоких давлениях и высокой температуре. Ограненные ювелирные алмазы в Украине называют бриллиантами. 1. Исторические сведенияАдамант - старое название алмаза. В научной литературе на украинском языке под названием "Адамант" впервые описан в лекции "О камни и геммы" Прокопович Феофан, которая была прочитана в Киево-Могилянская академия в 1705 - 1709 гг По мнению древних индусов алмазы образуются из пяти начал природы: земли, воды, неба, воздуха и энергии. При этом алмазы делились на четыре класса (варны): брахманы (бесцветные и белые, шестивершинни) кшатрии (камни с красным оттенком) вайшьи (зеленоватые) шудры (серые и черные). Легенды и поверья связаны с алмазами описал Плиний Старший в "Естественной истории ископаемых тел". В средние века были созданы специальные книги о происхождении, магические и целебные свойства различных камней - лапидарии. Алмаз всегда считался камнем мужества, твердости, даровал победу над врагами, остроту ума, охранял от печали и колдовства, злых духов. На раннем периоде истории разработки алмазных месторождений в Южной Африке считалось выгодным разводить домашнюю птицу. Птицы копошились в отвалах горных выработок и, увидев блестящие зерна, проглатывали их. Зоб каждой зарезанной птицы внимательно осматривали, надеясь увидеть драгоценный кристалл. Так зобе одного голубя, убитого на территории алмазного месторождения, было выявлено 23 алмазы массой 5,5 карата. В Российских газетах второй половины XIX в. сообщалось о уральскую курицу, которая "снесла" бриллиант. Подделки бриллиантов, которые внешне трудно отличить от настоящих камней, изготавливались из свинцового стекла с кон. XVIII в. Они известны под названиями "стразы" и "тетовськи бриллианты" См.. История алмазов 2. Структура алмаза
Элементарная ячейка пространственной кристаллической решетки алмаза является гранецентрированной куб с 4 дополнительными атомами, расположенными внутри куба, на 1/4 больших диагоналей. Размер ребра элементарной ячейки а 0 = 0,357 нм (при t = 25о o С и Р = 1 атм). Минимальное расстояние между двумя соседними атомами с = 0,154 нм. Атомы углерода в структуре алмаза образуют прочные ковалентные связи с четырьмя соседними атомами, направлены под углом 109 o 28 'относительно друг друга. Алмаз - самое твердое из известных в природе веществ. 3. Морфология алмазаКристаллы имеют форму октаэдра, ромбододекаэдра, куба и тетраэдра с гладкими и пластинчато-ступенчатыми гранями или округлыми поверхностями, на которых развиты различные акцесории. Характерные плоские, продолговатые и сложные кристаллы простой и комбинированной форм, двойники роста и прорастания, параллельные и произвольно ориентированные сростки. 4. Химический составВ алмазе присутствуют примеси Si, Al, Mg, Са, Na, Ва, Mn, Fe, Cr, Ti, В, Н, N, O, Аг и др.. элементов. Азот является главным примесью, что больше всего влияет на физические свойства алмаза. Кристаллы алмаза, непрозрачные к УФ излучения, называются алмазами и типа; все остальные относятся к типу II. Содержание азота в большинстве кристаллов алмаза, которые относятся к типу и, составляет около 0,25%. Реже встречаются безазотистые алмазы, относятся к типу II, в которых примеси азота не превышают 0,001%. Азот изоморфно входит в структуру алмаза и образует самостоятельно или в совокупности со структурными дефектами (вакансиями, дислокациями) центры, ответственные за окраску, люминесценцию, поглощение в УФ, видимой, инфракрасной и микроволновой областях, характер рассеяния рентгеновских лучей и др.. 5. Физические свойстваФорма зерен. Большая часть алмазов встречается в природе в виде отдельных хорошо сформированных кристаллов или их обломков. Преобладают октаэдры, ромбододекаэдры и кубы, а также их комбинации. Это кристаллы с ровными плоскими гранями. Иногда встречаются кривогранни, округлые кристаллы, в некоторых месторождениях они даже преобладают. Часто кристаллы алмаза срастаются, или будто прорастают друг в друга, образуя соответственно так называемые двойники роста и прорастания. Крупность зерен. Обычно размеры алмазных зерен - от долей миллиметра до 0,5-1 см в поперечнике, но встречаются и очень крупные кристаллы. Плотность А. - 3,5-3,53 г / см 3. А. могут быть бесцветными или с едва заметным оттенком, а также ярко окрашенными в желтый, коричневый, розово-сиреневый, зеленый, голубой, синий, молочно-белый и серый (до черного) цвета. При облучении заряженными частицами А. приобретает зеленого или голубого цвета. Обратный процесс - превращение окрашенного А. в бесцветный - до сих пор не удалось провести. Поверхность алмазов из древнейших месторождений (возраст которых превышает 1 млрд. лет) имеет зеленую окраску, которое исчезает при механической обработке кристалла. Большинство природных алмазов бесцветные, но бывают камни самых разнообразных цветов и оттенков. Чаще встречаются алмазы со слабым желтоватым оттенком, а также зеленоватые. В месторождениях Южной Африки встречаются бурые алмазы, за счет значительных примесей аморфного углерода они могут приобретать совершенно черного цвета. Розовые, рубиново-красные и синие алмазы очень редки. Относительно алмазов сапфирово-синего цвета, то это - явление исключительное, и ценятся они очень высоко. Блеск. Преломление света. Люминесценция. Для А. характерны сильный блеск, высокий показатель преломления (n = 2,417) и сильно выраженный эффект дисперсии (0,063), что приводит разноцветную игру света в бриллиантах. Как правило, в кристаллах А. оказывается аномальное двупреломление через напряжение, которое возникает в связи со структурными дефектами и включениями. Кристаллы А. прозрачные; полупрозрачные или непрозрачные в зависимости от насыщенности микроскопич. включениями графита, проч. минералов и газово-жидких вакуолей. При освещении УФ лучами значительная часть прозрачных и полупрозрачных кристаллов А. люминесцируют синим, голубым и реже желтым, желто-зеленым, оранжевым, розовым и красным цветами. Кристаллы А. (за редким исключением) люминесцируют под действием рентгеновских лучей. В А. проявляется также электро-, трибо-и термолюминесценция. Прочностные свойства. Относительная твердость А. за шкале Мооса 10. А. очень хрупок, имеет совершенную спайность по грани (111). Модуль Юнга 0,9 ТПа. Смачиваемость. Чистая поверхность А. имеет высокую гидрофобность (краевой угол - 105-104 o), но в природных условиях А. покрывается тонкими пленками, повышающие его гидрофильность. Алмаз с чистой поверхностью гидрофобный, то есть не смачивается водой. 6. ИспользованиеИспользуют А. для изготовления абразивных и режущих инструментов, при бурении, в ювелирном деле (см. бриллиант). Вес А. измеряют каратами. 7. Алмазы в УкраинеПо последним исследованиям в Украине обнаружены две перспективные участки по нахождению алмазоносных кимберлитов, которые расположены в Вост. Приазовье (Донецкая, Тельмановский район и др.). И на Волыни (Ровенская, с. Кухотская Воля). 8. Разновидности алмазов и известные алмазы![]() Самые бриллианты мира. Иллюстрация из энциклопедии "Nordisk familjebok" Известны такие алмазы:
См.. также
Литература
код для вставки Данный текст может содержать ошибки. скачать |