Много от народните мъдрости отразяват свойството на един от най-красивите камъни на земята: "диамант с чиста вода", "твърд като диамант", "диамантен блясък" и т.н. И едно от свойствата е плътността. Диамантът, чието име според една версия идва от древногръцкото "алмас" - неразрушим, е скъпоценен камък, но се използва не само в бижутата. Нека да разберем от каква плътност зависи и каква роля играе в „живота“на камъка.
Малко история
Има много легенди и вярвания, свързани с удивителния камък. И един от тях - диамант носи късмет на собственика си. Но само победителите в живота могат да го притежават. И забележителни хора, които го носеха, включват Наполеон Бонапарт, Юлий Цезар и император на Свещената Римска империя Луи IV.
ЕвропаРазпознах диаманта около 5-6 век пр.н.е. д., но само преди 550 години той получи невероятната си популярност. В крайна сметка точно тогава те се научиха как да го режат правилно, за да увеличат максимално свойствата на диамант. И всичко това заради невероятните му свойства - огромна здравина, докато плътността на диаманта е 3500 kg/m3. Кой друг известен минерал може да се похвали със същите характеристики?
Но фактът, че мнозина смятат диаманта за минерал, който не може да бъде счупен, доведе до загубата на редки и красиви камъни. Например, през 1476 г., по време на войната между херцог Чарлз Смел (един от първите собственици на шлифовани диаманти, подобни на брилянтно шлифоване) и крал Луи XI, наемниците на краля успяват да проникнат в палатка, стояща на бойното поле. Те бяха поразени от разположените там разсипи на диаманти. Решиха да проверят автентичността на камъните с чук и превърнаха голям брой скъпи и красиви камъни в прах.
Диамантите "приятели на момичета" стават едва в средата на петнадесети век, благодарение на Агнес Сорел, любимата на Чарлз Седми. Сега знаете името на този, който направи много мъже „нещастни“.
Физически свойства
Един невеж човек, който държи диамант в ръцете си, едва ли ще познае какво съкровище е получил. Суровият кристал изглежда много прост и незабележим. Да, и най-често минералът се среща в природата под формата на фрагменти с неправилна форма. Е, прозрачен, добре, с високо пречупване на светлината, което варира от 2, 417 до 2, 419. Какво е специално в него?Само образец с октаедрична форма (две пирамиди са свързани помежду си с основа) може да привлече вниманието на лаика чрез играта на светлината върху лицата им. Високото пречупване на светлината определя това, което по-късно наричаме брилянтен блясък, няма двойно пречупване. При продължително излагане на слънце повечето камъни започват да светят в тъмното.
Диамантът е известен и със своята невероятна твърдост - 10 от 10 по скалата на Моос. С други думи, най-твърдият известен минерал на земята. Но каква е плътността на диамант, можете лесно да го намерите в справочника. Но преди да погледнем, опитайте се да отгатнете какво трябва да бъде? Въз основа на неговата твърдост - доста висока. Но дори и тук диамантът показва своя парадокс.
Високата твърдост се дължи на специалната структура на кубичната кристална решетка, където всеки ъгъл е въглероден атом. Още един атом е поставен в центъра на лицето и по 4 атома всеки вътре в куба. Така тези атоми, които са разположени в центъра на лицето, са общи за две съседни клетки, а тези във върховете са общи за осем. Този начин за опаковане на атом е най-плътният.
Кристалът се разцепва с образуването на гладки паралели (т.нар. перфектно разцепване). Фрактурата в този случай варира от конхоидална до цепна (разбира се, не чрез разцепване).
Разглеждане в справочника: средната плътност на диаманта е 3500 кг/куб.м. Може да варира от 3,47 до 4,55 грама на кубичен сантиметър. Не толкова за такъв твърд минерал. Според Разивалтвърдостта на смилане е 140000, 0.
Цветове
Още едно физическо свойство, което бих искал да спомена е цветът на камъка. А оцветяването оказва значително влияние върху плътността на диаманта. Най-често срещаните са безцветни или жълтеникави, със синкав или кафяв оттенък. Цветните кристали са много по-рядко срещани в природата, но цветовите вариации са много разнообразни: розово и червено, оранжево и ярко жълто, зелено и синьо, лилаво и коняк, череша, сиво и дори черно. Друго име на цветните диаманти е фантазия. Въпреки че най-скъпите бяха и остават прозрачни безцветни или със синкав оттенък, но търсенето на камъни с редки нюанси нараства, което означава, че цената им също се покачва.
Освен това сме свикнали, че диамантите са прозрачни, но има и непрозрачни. Цветът и прозрачността пряко зависят от химическия състав на кристалите. Забелязана е и друга закономерност: колкото по-тъмен, толкова по-ниска е плътността на диаманта (g/cm3).
Химичен състав и свойства
Както вече споменахме, минералът е 96,0–99,8% въглерод, атомите на който са свързани помежду си в кубична решетка. Освен това в кристала се намират и други химикали - кислород, азот, бор и силиций, алуминий и манган, желязо и мед, титан и цинк, никел и др. Включения на оливит и хромит, графит и пироп, енстатин и др. възможно.
Доста често можете да намерите кристали с вода и въглеродна киселина, въглероден диоксид и други вещества в газообразнисъстояние. Най-често примесите се намират по-близо до периферията на кристала.
Що се отнася до химичните свойства, диамантът е много устойчив на киселини и основи, не се намокря от вода, но лесно се покрива с мастен филм, дори при нормално докосване с ръцете ви. Това свойство се използва за определяне на истинския камък. Минералът остава химически инертен, докато не бъде изложен на високи температури.
Диамантът изгаря при 850 °C, произвеждайки въглероден диоксид. И когато се нагрява без достъп на въздух до повече от 1000 ° C, той се превръща в алотропна модификация - графит.
Какво друго определя цената?
Обхватът на цените за диаманти е много широк, а цената зависи от много характеристики. Но във всеки случай цената за един карат (0,2 g) винаги е посочена:
Изрязване: най-високо ценената от тях е 57 аспекта или се нарича още разрезът на Толковски. За малки диаманти - 17 и 33. Останалите разфасовки се считат за луксозни, а цената е много по-ниска. Но все пак, ние изброяваме други видове разфасовки: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald ", "Radiant", "Triliant"
- Прозрачност: ако прозрачността е перфектна в диамант, няма пукнатини, включително микровключвания, тогава ценатамоментално се увеличава с порядък или дори повече.
- Размер на камъка: тук не говорим за карати, така че диамант с тегло един карат в диаметър може да бъде 6,5 мм, а ако другите показатели също са високи, тогава цената може да бъде 10-12 хиляди долара на карат.
- Цвят. Всичко зависи от модните тенденции и капризите на клиента. Но най-ценните все още се считат за безцветни и със синкав оттенък.
Заявление
Изследвайки свойствата на диаманта, можем спокойно да кажем: камъкът е просто уникален. Но не само в бижутата сега се използва. Науката и индустрията вземат част от световните каменни запаси за собствени нужди. Използват само малки или дефектни камъни.
Какви имоти се оценяват от науката и индустрията:
- висока топлопроводимост;
- твърдост;
- прозрачност (способност за предаване на UV и IR лъчи);
- структура на кристала (може да бъде проводник, изолатор). Може да издържи на високо напрежение, внезапни температурни промени.
Медицината не остана настрана, използвайки диаманти в хирургията. Сега се произвеждат скалпели, чието острие е диамантено. Заточването на такива остриета прави разрезите ултра тънки. При лазерните устройства раните се каутеризират с помощта на диаманти. Диамантените прозорци се монтират в лаборатории с опасни химикали.
Инструментите за строителство и ремонт както за битови, така и за професионални цели - триони, метални ножове, фрези и стъкла, шлифовъчни колела и много други - са покрити с диамантно песъчинка, за да се удължи експлоатационният им живот. Тунелисе полагат с помощта на така наречената тунелна машина. Ножовете му са покрити със слой диамант.
В училищната програма
Такава характеристика като плътността на диамант се среща дори в училищната програма. Те го изучават по такъв предмет като физика, в раздел "Основи на молекулярно-кинетичната теория" в 10. клас. И проблемът е решен. Звучи така изцяло:
Има диамант, чиято плътност в kg/m3 е 3500. Какъв обем ще заемат атомите на материята в размер на 1022? (Проблемната книга на Мякишев). Оказва се, че свойствата на диамантите се изучават в училище. И не само в тази проблемна книга има подобни проблеми. Възможно е също да се напише условие като това:
Плътността на диаманта е 3500. Колко обем ще заемат 1022 от неговите молекули?
Новини за космоса
Доскоро всички бяха сигурни, че най-големият диамант е "Звездата на Африка". Масата му е 3106 карата. Колко, всеки би си помислил, но астрономите откриха малък диамант в съзвездието Змии, чиято маса е 1031 карата! Това е истински гигант. Разбира се, никой не го е държал в ръцете си, но учените са сигурни, че това бяло джудже е изцяло съставено от свръхплътен кристален въглерод. Ето диамант с диаметър 55 000 км в диаметър.
