Sok népi bölcsesség a föld egyik legszebb kövének tulajdonságait tükrözi: "tiszta vízgyémánt", "kemény, mint a gyémánt", "gyémánt ragyogása" stb. És az egyik tulajdonság a sűrűség. A gyémánt, amelynek neve az egyik változat szerint az ókori görög "almas" - elpusztíthatatlan - szóból származik, drágakő, de nem csak ékszerekben használják. Nézzük meg, mitől függ a sűrűség, és milyen szerepet játszik a kő „életében”.
Egy kis történelem
Sok legenda és hiedelem kapcsolódik a csodálatos kőhöz. És az egyik - gyémánt szerencsét hoz tulajdonosának. De az életben csak a győztesek birtokolhatják. És olyan nevezetes emberek, akik viselték, többek között Napóleon Bonaparte, Julius Caesar és IV. Lajos római császár.
EurópaA gyémántot a Kr.e. 5-6. század környékén ismertem fel. e., de csak 550 évvel ezelőtt érte el hihetetlen népszerűségét. Hiszen ekkor tanulták meg, hogyan kell helyesen vágni, hogy maximalizálják a gyémánt tulajdonságait. És mindezt hihetetlen tulajdonságainak köszönhetően - óriási szilárdság, miközben a gyémánt sűrűsége 3500 kg/m3. Melyik más ismert ásvány büszkélkedhet ugyanezekkel a tulajdonságokkal?
De az a tény, hogy sokan a gyémántot nem törhető ásványnak tartják, ritka és gyönyörű kövek elvesztéséhez vezetett. Például 1476-ban, a Merész Károly herceg (a briliáns csiszolású csiszolású gyémántok egyik első tulajdonosa) és XI. Lajos király közötti háború során a király zsoldosainak sikerült betörniük a csatatéren álló sátorba. Az ott elhelyezett gyémántok elhelyezői ütötték meg őket. Úgy döntöttek, kalapáccsal ellenőrzik a kövek eredetiségét, és nagyszámú drága és gyönyörű követ porrá alakítottak.
A "Lányok barátai" gyémántok csak a tizenötödik század közepén váltak, köszönhetően Agnes Sorelnek, Hetedik Károly kedvencének. Most már tudod annak a nevét, aki sok embert "boldogtalanná" tett.
Fizikai tulajdonságok
Egy tudatlan ember, aki gyémántot tart a kezében, nem valószínű, hogy kitalálja, milyen kincsre tett szert. A nyers kristály nagyon egyszerűnek és nem feltűnőnek tűnik. Igen, és leggyakrabban az ásvány a természetben szabálytalan alakú töredékek formájában található. Hát átlátszó, nos, nagy fénytöréssel, ami 2 417 és 2 419 között változik. Mi a különleges benne?Csak egy oktaéder alakú minta (két piramist egy alap köti össze) képes felkelteni a laikusok figyelmét az arcán lévő fényjáték által. A nagy fénytörés határozza meg azt, amit később briliáns ragyogásnak nevezünk, nincs kettős törés. Hosszan tartó napsugárzás esetén a legtöbb kő világítani kezd a sötétben.
A gyémánt hihetetlen keménységéről is ismert – a Mohs-skála szerint 10-ből 10. Más szóval, a Földön ismert legkeményebb ásvány. De hogy mekkora a gyémánt sűrűsége, azt könnyen megtalálja a kézikönyvben. De mielőtt megnéznénk, próbáljuk meg kitalálni, mi legyen? Keménysége alapján - elég magas. De a gyémánt még itt is megmutatja paradoxonát.
A nagy keménység a köbös kristályrács speciális szerkezetének köszönhető, ahol minden sarok egy-egy szénatom. Még egy atomot helyezünk az arc közepére, és 4 atomot a kocka belsejébe. Így azok az atomok, amelyek az arc közepén helyezkednek el, közösek két szomszédos sejtben, a csúcsokban lévők pedig nyolcban. Az atomok becsomagolásának ez a módja a legsűrűbb.
A kristály sima párhuzamok képződésével hasad (az úgynevezett tökéletes hasadás). A törés ebben az esetben a kagylótól a szilánkosig változik (természetesen nem hasítás miatt).
A referenciakönyvbe tekintve: a gyémánt átlagos sűrűsége 3500 kg/cu.m. Köbcentiméterenként 3,47 és 4,55 gramm között változhat. Nem annyira egy ilyen kemény ásványhoz. Razival szerintköszörülési keménység 140000, 0.
Színek
Még egy fizikai tulajdonság, amit szeretnék megemlíteni, a kő színe. A színezés pedig jelentős hatással van a gyémánt sűrűségére. A leggyakoribbak színtelenek vagy sárgásak, kékes vagy barna árnyalattal. A színes kristályok sokkal ritkábban fordulnak elő a természetben, de a színváltozatok nagyon változatosak: rózsaszín és piros, narancs és élénk sárga, zöld és kék, lila és konyak, cseresznye, szürke és még fekete is. A színes gyémántok másik neve divatos. A legdrágábbak ugyan átlátszó színtelenek vagy kékes árnyalatúak voltak és maradtak, de a ritka árnyalatú kövek iránt egyre nő a kereslet, ami azt jelenti, hogy az áraik is emelkednek.
Emellett megszoktuk, hogy a gyémántok átlátszóak, de vannak átlátszatlanok is. A szín és az átlátszóság közvetlenül függ a kristályok kémiai összetételétől. Egy másik szabályszerűség is megfigyelhető: minél sötétebb, annál kisebb a gyémánt sűrűsége (g/cm3).
Kémiai összetétel és tulajdonságok
Mint már említettük, az ásvány 96,0–99,8%-a szén, amelynek atomjai köbös rácsban kapcsolódnak egymáshoz. Ezenkívül más vegyi anyagok is megtalálhatók a kristályban - oxigén, nitrogén, bór és szilícium, alumínium és mangán, vas és réz, titán és cink, nikkel stb. Az olivit és a kromit, a grafit és a pirop, az ensztatin és mások zárványai lehetséges.
Gyakran találhatunk kristályokat vízzel és szénsavval, szén-dioxiddal és egyéb gázhalmazállapotú anyagokkalfeltétel. A szennyeződések leggyakrabban a kristály perifériájához közelebb helyezkednek el.
Ami a kémiai tulajdonságait illeti, a gyémánt nagyon ellenáll a savaknak és a lúgoknak, nem nedvesíti meg a víztől, de könnyen beborítja zsírréteggel, akár normál kézi érintés esetén is. Ez a tulajdonság a valódi kő meghatározására szolgál. Az ásvány kémiailag inert marad mindaddig, amíg magas hőmérsékletnek nem teszik ki.
A gyémánt 850 °C-on ég, szén-dioxidot termelve. És ha levegő nélkül hevítik 1000 °C fölé, akkor allotróp módosulattá - grafittá - válik.
Mi határozza meg még a költségeket?
A gyémántok ártartománya nagyon széles, és a költségek sok jellemzőtől függenek. Mindenesetre az egy karát (0,2 g) ára mindig fel van tüntetve:
Vágás: ezek közül a legértékesebb az 57 facet, vagy más néven Tolkovszkij-vágás. Kis gyémántokhoz - 17 és 33. A többi vágást divatosnak tekintik, és az ár sokkal alacsonyabb. De mégis felsorolunk más típusú vágásokat: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald ", "Radiant", "Triliant"
- Átlátszóság: ha a gyémántban tökéletes az átlátszóság, nincsenek repedések, beleértve a mikrozárványokat is, akkor az árazonnal megnövekszik egy nagyságrenddel vagy még többel.
- A kő mérete: itt nem karátról beszélünk, így egy karátos gyémánt átmérője 6,5 mm lehet, ha pedig a többi mutató is magas, akkor a költség 10-12 ezer dollár lehet karátonként.
- Szín. Minden a divatirányzatoktól és az ügyfél szeszélyétől függ. De a legértékesebbek továbbra is színtelenek és kékes árnyalatúak.
Alkalmazás
A gyémánt tulajdonságait tanulmányozva nyugodtan kijelenthetjük: a kő egyszerűen egyedülálló. De nem csak az ékszerekben használják ma már. A tudomány és az ipar a világ kőkészleteinek egy részét saját szükségletei kielégítésére használja fel. Csak kicsi vagy hibás köveket használnak.
Milyen tulajdonságokat értékel a tudomány és az ipar:
- magas hővezető képesség;
- keménység;
- átlátszóság (UV- és IR-sugárzás áteresztő képessége);
- a kristály szerkezete (lehet vezető, szigetelő). Ellenáll a nagyfeszültségnek, a hirtelen hőmérséklet-változásoknak.
Az orvostudomány nem állt félre, gyémántokat használt a sebészetben. Most készülnek a szikék, amelyek pengéje gyémánt. Az ilyen pengék élezése ultravékonysá teszi a vágásokat. A lézeres eszközökben a sebeket gyémántok segítségével cauterizálják. A gyémánt ablakokat veszélyes vegyszereket tartalmazó laboratóriumokban szerelik be.
A háztartási és professzionális építő- és javítószerszámok - fűrészek, fémkések, marók és üvegvágók, csiszolókorongok és még sok más - gyémántszemcsékkel vannak bevonva, hogy megnöveljék élettartamukat. Alagutakúgynevezett alagútépítő géppel fektetik le. Késeit gyémánt szemcseréteg borítja.
Az iskolai tantervben
Olyan jellemző, mint a gyémánt sűrűsége, még az iskolai tantervben is megtalálható. Olyan tantárgyból tanulják, mint a fizika, a "Molekuláris kinetikai elmélet alapjai" szekcióban a 10. osztályban. És a probléma megoldódott. Így hangzik teljes egészében:
Van egy gyémánt, amelynek a sűrűsége kg/m3-ben 3500. Mekkora térfogatot foglalnak el az anyag atomjai 1022 mennyiségben? (Myakishev problémakönyve). Kiderült, hogy a gyémántok tulajdonságait az iskolában tanulmányozzák. És nem csak ebben a problémakönyvben vannak hasonló problémák. Ilyen feltételt is írhatunk:
A gyémánt sűrűsége 3500. Mekkora térfogatot foglal el molekuláinak 1022?
Űrhírek
A közelmúltig mindenki biztos volt abban, hogy a legnagyobb gyémánt az "Afrika csillaga". Tömege 3106 karát. Mennyire, gondolná mindenki, de a csillagászok a Kígyók csillagképben találtak egy kis gyémántot, amelynek tömege 1031 karát! Ez egy igazi óriás. Természetesen senki sem tartotta a kezében, de a tudósok biztosak abban, hogy ez a fehér törpe teljesen szupersűrű kristályos szénből áll. Itt van egy gyémánt, amelynek átmérője 55 000 km.
