Το διαμάντι είναι ένα φυσικό ορυκτό, ένα από τα πιο διάσημα και ακριβά. Υπάρχουν πολλές εικασίες και θρύλοι γύρω του, ειδικά όσον αφορά την αξία του και τον εντοπισμό απομιμήσεων. Ένα ξεχωριστό θέμα προς μελέτη είναι η σχέση μεταξύ διαμαντιού και γραφίτη. Πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν ότι αυτά τα ορυκτά είναι παρόμοια, αλλά δεν γνωρίζουν όλοι τι ακριβώς. Και στο ερώτημα πώς διαφέρουν, επίσης, δεν μπορούν να απαντήσουν όλοι. Τι γνωρίζουμε για τη δομή ενός διαμαντιού; Ή τα κριτήρια για την κρίση των πολύτιμων λίθων;
Δομή διαμαντιού
Το διαμάντι είναι ένα από τα τρία ορυκτά που είναι μια κρυσταλλική τροποποίηση του άνθρακα. Οι άλλοι δύο είναι γραφίτης και λονσδαλεΐτης, ο δεύτερος μπορεί να βρεθεί σε μετεωρίτες ή να δημιουργηθεί τεχνητά. Και αν αυτές οι πέτρες είναι εξαγωνικές τροποποιήσεις, τότε ο τύπος του κρυσταλλικού πλέγματος διαμαντιών είναι ένας κύβος. Σε αυτό το σύστημα, τα άτομα άνθρακα είναι διατεταγμένα με αυτόν τον τρόπο: ένα σε κάθε κορυφή και στο κέντρο του προσώπου και τέσσερα μέσα στον κύβο. Έτσι, αποδεικνύεται ότιτα άτομα είναι διατεταγμένα με τη μορφή τετραέδρων και κάθε άτομο βρίσκεται στο κέντρο ενός από αυτά. Τα σωματίδια συνδέονται μεταξύ τους με τον ισχυρότερο δεσμό - ομοιοπολικό, εξαιτίας του οποίου το διαμάντι έχει υψηλή σκληρότητα.
Χημικές ιδιότητες
Χονδρικά μιλώντας, ένα διαμάντι είναι καθαρός άνθρακας, επομένως, οι κρύσταλλοι διαμαντιών πρέπει να είναι απολύτως διαφανείς και να μεταδίδουν όλο το ορατό φως. Αλλά δεν υπάρχει τίποτα τέλειο στον κόσμο, πράγμα που σημαίνει ότι αυτό το ορυκτό έχει επίσης ακαθαρσίες. Πιστεύεται ότι η μέγιστη περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες στα διαμάντια πολύτιμων λίθων δεν πρέπει να υπερβαίνει το 5%. Η σύνθεση ενός διαμαντιού μπορεί να περιλαμβάνει στερεές και υγρές και αέριες ουσίες, οι πιο κοινές από αυτές:
- άζωτο;
- βόριο;
- αλουμίνιο;
- πυρίτιο;
- ασβέστιο;
- μαγνήσιο.
Επίσης, η σύνθεση μπορεί να περιλαμβάνει χαλαζία, γρανάτες, ολιβίνη, άλλα μέταλλα, οξείδια σιδήρου, νερό και άλλες ουσίες. Συχνά αυτά τα στοιχεία βρίσκονται στη σύνθεση του ορυκτού με τη μορφή μηχανικών εγκλεισμάτων ορυκτών, αλλά μερικά από αυτά μπορούν να αντικαταστήσουν τον άνθρακα στη δομή του διαμαντιού - αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ισομορφισμός. Σε αυτή την περίπτωση, τα εγκλείσματα μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τις φυσικές ιδιότητες του ορυκτού, το χρώμα του, την ανάκλαση του φωτός και τα εγκλείσματα αζώτου του δίνουν ιδιότητες φωταύγειας.
Φυσικές ιδιότητες
Η δομή ενός διαμαντιού καθορίζει τις φυσικές του ιδιότητες, αξιολογούνται σύμφωνα με τέσσερα κριτήρια:
- σκληρότητα;
- πυκνότητα;
- διασπορά και διάθλαση του φωτός;
- κρυσταλλικό πλέγμα.
Η σκληρότητα των ορυκτών υπολογίζεται στην κλίμακα Mohs, η βαθμολογία της σε αυτό το σύστημα είναι 10, αυτός είναι ο μέγιστος δείκτης. Το επόμενο στη λίστα είναι το κορούνδιο, ο δείκτης του είναι 9, αλλά η σκληρότητά του είναι 150 φορές μικρότερη, πράγμα που σημαίνει την απόλυτη υπεροχή του διαμαντιού σε αυτόν τον δείκτη.
Ωστόσο, η σκληρότητα ενός ορυκτού δεν σημαίνει καθόλου τη δύναμή του. Το διαμάντι είναι αρκετά εύθραυστο και σπάει εύκολα αν χτυπηθεί με σφυρί.
Το ειδικό βάρος ενός διαμαντιού (πυκνότητα) προσδιορίζεται στην περιοχή από 3,42 έως 3,55 g/cm3. Καθορίζεται από την αναλογία του βάρους του ορυκτού προς το βάρος του νερού του ίδιου όγκου.
Εκτός από σκληρότητα, έχει επίσης υψηλούς δείκτες διάθλασης (2,417-2,421) και διασπορά (0,0574). Αυτός ο συνδυασμός ιδιοτήτων επιτρέπει στο διαμάντι να είναι η πιο πολύτιμη και ιδανική πέτρα κοσμήματος.
Οι άλλες φυσικές ιδιότητες του ορυκτού είναι επίσης σημαντικές, όπως η θερμική αγωγιμότητα (900-2300 W/m·K), επίσης η υψηλότερη από όλες τις ουσίες. Μπορείτε επίσης να σημειώσετε την ικανότητα του ορυκτού να μην διαλύεται σε οξέα και αλκάλια, τις ιδιότητες του διηλεκτρικού, τον χαμηλό συντελεστή τριβής για μέταλλο στον αέρα και το υψηλό σημείο τήξης 3700-4000 °C σε πίεση 11 GPa.
Ομοιότητες και διαφορές μεταξύ διαμαντιού και γραφίτη
Ο άνθρακας είναι ένα από τα πιο κοινά στοιχεία στη Γη, βρίσκεται σε πολλές ουσίες, ειδικά σε ζωντανούς οργανισμούς. Ο γραφίτης, όπως και το διαμάντι, αποτελείται από άνθρακα, αλλά οι δομές του διαμαντιού και του γραφίτη είναι πολύ διαφορετικές. Το διαμάντι μπορεί να μετατραπεί σε γραφίτη υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών χωρίς πρόσβαση σε οξυγόνο, αλλά υπό κανονικές συνθήκες, είναι ικανό επ' αόριστονπαραμένουν αμετάβλητα, αυτό ονομάζεται μετασταθερότητα, επιπλέον, ο τύπος του κρυσταλλικού πλέγματος διαμαντιών είναι ένας κύβος. Αλλά ο γραφίτης είναι ένα ορυκτό με στρώματα, η δομή του μοιάζει με μια σειρά στρωμάτων που βρίσκονται σε διαφορετικά επίπεδα. Αυτά τα στρώματα αποτελούνται από εξάγωνα που σχηματίζουν ένα σύστημα που μοιάζει με κηρήθρα. Ισχυροί δεσμοί σχηματίζονται μόνο μεταξύ αυτών των εξαγώνων, αλλά μεταξύ των στρωμάτων είναι εξαιρετικά αδύναμοι, αυτό προκαλεί τη στρωματοποίηση του ορυκτού. Εκτός από τη χαμηλή σκληρότητά του, ο γραφίτης απορροφά το φως και έχει μεταλλική λάμψη, η οποία είναι επίσης πολύ διαφορετική από το διαμάντι.
Αυτά τα ορυκτά είναι το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα αλλοτροπίας - ένα φαινόμενο στο οποίο οι ουσίες έχουν διαφορετικές φυσικές ιδιότητες, αν και αποτελούνται από το ίδιο χημικό στοιχείο.
Προέλευση του διαμαντιού
Δεν υπάρχει ξεκάθαρη άποψη για το πώς σχηματίζονται τα διαμάντια στη φύση, υπάρχουν μαγματικές, μανδύες, μετεωρίτες και άλλες θεωρίες. Ωστόσο, το πιο κοινό είναι το μαγματικό. Πιστεύεται ότι τα διαμάντια σχηματίζονται σε βάθος περίπου 200 km υπό πίεση 50.000 ατμοσφαιρών και στη συνέχεια φέρονται στην επιφάνεια μαζί με το μάγμα κατά το σχηματισμό σωλήνων κιμπερλίτη. Η ηλικία των διαμαντιών κυμαίνεται από 100 εκατομμύρια έως 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Έχει επίσης αποδειχθεί επιστημονικά ότι τα διαμάντια μπορούν να σχηματιστούν όταν ένας μετεωρίτης χτυπήσει την επιφάνεια της γης και επίσης να βρεθούν στον ίδιο τον βράχο του μετεωρίτη. Ωστόσο, οι κρύσταλλοι αυτής της προέλευσης είναι εξαιρετικά μικροί και σπάνια κατάλληλοι για επεξεργασία.
Καταθέσεις διαμαντιών
Οι πρώτες καταθέσεις που ήτανΤα διαμάντια ανακαλύφθηκαν και εξορύσσονταν στην Ινδία, αλλά στα τέλη του 19ου αιώνα είχαν εξαντληθεί σοβαρά. Ωστόσο, εκεί εξορύχθηκαν τα πιο διάσημα, μεγάλα και ακριβά δείγματα. Και τον 17ο και 19ο αιώνα, ανακαλύφθηκαν κοιτάσματα ορυκτών στη Βραζιλία και τη Νότια Αφρική. Η ιστορία είναι γεμάτη θρύλους και γεγονότα σχετικά με τη βιασύνη των διαμαντιών, τα οποία σχετίζονται ειδικά με τα ορυχεία της Νότιας Αφρικής. Τα τελευταία κοιτάσματα διαμαντιών που ανακαλύφθηκαν βρίσκονται στον Καναδά, η ανάπτυξή τους ξεκίνησε μόλις την τελευταία δεκαετία του 20ου αιώνα.
Τα ορυχεία της Ναμίμπια είναι ιδιαίτερα ενδιαφέροντα, αν και η εξόρυξη διαμαντιών εκεί είναι μια δύσκολη και επικίνδυνη επιχείρηση. Οι εναποθέσεις κρυστάλλων συγκεντρώνονται κάτω από ένα στρώμα εδάφους, το οποίο, αν και περιπλέκει τη δουλειά, μιλά για την υψηλή ποιότητα των ορυκτών. Τα διαμάντια που έχουν ταξιδέψει αρκετές εκατοντάδες χιλιόμετρα στην επιφάνεια με συνεχή τριβή έναντι άλλων πετρωμάτων είναι κρύσταλλοι υψηλής ποιότητας, χαμηλότερης ποιότητας απλά δεν θα μπορούσαν να αντέξουν ένα τέτοιο ταξίδι, και επομένως το 95% των λίθων που εξορύσσονται είναι ποιότητας πολύτιμων λίθων. Υπάρχουν επίσης γνωστοί και πλούσιοι σε ορυκτά σωλήνες κιμπερλίτη στη Ρωσία, την Μποτσουάνα, την Αγκόλα, τη Γουινέα, τη Λιβερία, την Τανζανία και άλλες χώρες.
επεξεργασία διαμαντιών
Η επεξεργασία διαμαντιών απαιτεί μεγάλη εμπειρία, γνώσεις και δεξιότητες. Πριν ξεκινήσετε την εργασία, είναι απαραίτητο να μελετήσετε διεξοδικά την πέτρα για να διατηρήσετε στη συνέχεια το βάρος της όσο το δυνατόν περισσότερο και να απαλλαγείτε από εγκλείσματα. Ο πιο κοινός τύπος κοπής με διαμάντια είναι στρογγυλός, επιτρέπει στην πέτρα να αστράφτει με όλα τα χρώματα και να αντανακλά το φως όσο το δυνατόν πιο ευνοϊκά. Αλλά αυτή η δουλειά είναι και η πιο δύσκολη:ένα στρογγυλό διαμάντι έχει 57 αεροπλάνα και όταν το κόβετε, είναι σημαντικό να τηρείτε τις πιο ακριβείς αναλογίες. Επίσης δημοφιλείς τύποι κοπής είναι: οβάλ, δάκρυ, καρδιά, μαρκησία, σμαραγδί και άλλα. Υπάρχουν πολλά στάδια επεξεργασίας ορυκτών:
- σήμανση;
- splitting;
- πριονίσματος;
- στρογγυλοποίηση;
- cut.
Εξακολουθεί να πιστεύεται ότι μετά την επεξεργασία, το διαμάντι χάνει περίπου το μισό βάρος του.
Κριτήρια αξιολόγησης Diamond
Όταν εξορύσσονται διαμάντια, μόνο το 60% των ορυκτών είναι κατάλληλα για επεξεργασία, ονομάζονται κοσμήματα. Φυσικά, το κόστος των ακατέργαστων λίθων είναι πολύ χαμηλότερο από την τιμή των διαμαντιών (πάνω από δύο φορές). Τα διαμάντια αποτιμώνται σύμφωνα με το σύστημα 4C:
- Καράτια (βάρος καρατίων) - 1 καράτι ισούται με 0,2 g.
- Χρώμα (χρώμα) - τα καθαρά λευκά διαμάντια δεν βρίσκονται σχεδόν ποτέ, τα περισσότερα ορυκτά έχουν μια συγκεκριμένη απόχρωση. Η αξία του εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το χρώμα του διαμαντιού, οι περισσότερες από τις πέτρες που βρίσκονται στη φύση έχουν κίτρινη ή καφέ απόχρωση, ροζ, μπλε και πράσινες πέτρες μπορούν να βρεθούν λιγότερο συχνά. Τα πιο σπάνια, όμορφα και ως εκ τούτου ακριβά είναι ορυκτά κορεσμένων χρωμάτων, ονομάζονται φαντασία. Οι πιο σπάνιες είναι το πράσινο, το μωβ και το μαύρο.
- Η διαύγεια (διαύγεια) είναι επίσης ένας σημαντικός δείκτης που καθορίζει την παρουσία ελαττωμάτων στον λίθο και επηρεάζει σημαντικά την αξία του.
- Cut (cut) - η εμφάνιση ενός διαμαντιού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κοπή. Διάθλαση και ανάκλαση του φωτόςένα είδος «λαμπρής» λάμψης κάνει αυτή την πέτρα τόσο πολύτιμη και το λάθος σχήμα ή αναλογία αναλογιών κατά την επεξεργασία μπορεί να την καταστρέψει εντελώς.
Κατασκευή τεχνητών διαμαντιών
Τώρα η τεχνολογία σας επιτρέπει να «καλλιεργείτε» διαμάντια, σχεδόν αδιάκριτα από τα φυσικά. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι σύνθεσης:
- Η δημιουργία διαμαντιών HPHT είναι η πιο κοντινή μέθοδος στις φυσικές συνθήκες. Τα ορυκτά δημιουργούνται από γραφίτη και σπόρους διαμαντιών σε θερμοκρασία 1400 ° C υπό πίεση 50.000 ατμοσφαιρών. Αυτή η μέθοδος σάς επιτρέπει να συνθέσετε πέτρες ποιότητας πολύτιμων λίθων.
- Δημιουργία CVD-διαμαντιών (σύνθεση φιλμ) - η κατασκευή λίθων σε συνθήκες κενού χρησιμοποιώντας σπόρο και αέρια μεθανίου και υδρογόνου. Αυτή η μέθοδος καθιστά δυνατή τη σύνθεση των πιο καθαρών ορυκτών, ωστόσο, είναι εξαιρετικά μικρού μεγέθους, επομένως χρησιμοποιούνται κυρίως για βιομηχανικούς σκοπούς.
- Η εκρηκτική σύντηξη είναι μια μέθοδος που παράγει μικρούς κρυστάλλους διαμαντιών πυροδοτώντας εκρηκτικά και στη συνέχεια ψύχοντάς τα.
Πώς να διακρίνετε ένα πρωτότυπο από ένα ψεύτικο
Μιλώντας για μεθόδους προσδιορισμού της γνησιότητας των διαμαντιών, αξίζει να γίνει διάκριση μεταξύ της επαλήθευσης της γνησιότητας των διαμαντιών και των ακατέργαστων διαμαντιών. Ένας άπειρος μπορεί να μπερδέψει ένα διαμάντι με χαλαζία, κρύσταλλο, άλλα διαφανή ορυκτά, ακόμα και γυαλί. Ωστόσο, οι εξαιρετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες ενός διαμαντιού καθιστούν εύκολο τον εντοπισμό ενός πλαστού.
ΒΠρώτα απ 'όλα, αξίζει να θυμάστε τη σκληρότητα. Αυτή η πέτρα μπορεί να χαράξει οποιαδήποτε επιφάνεια, αλλά μόνο ένα άλλο διαμάντι μπορεί να αφήσει σημάδια πάνω της. Επίσης, η εφίδρωση δεν παραμένει σε ένα φυσικό κρύσταλλο αν αναπνέετε πάνω του. Σε μια βρεγμένη πέτρα, θα υπάρχει ένα σημάδι σαν ένα μολύβι αν περάσετε από αλουμίνιο πάνω της. Μπορείτε να το ελέγξετε με ακτινογραφία: μια φυσική πέτρα υπό ακτινοβολία έχει πλούσιο πράσινο χρώμα. Ή κοιτάξτε το μέσα από το κείμενο: θα είναι αδύνατο να το καταλάβετε μέσω ενός φυσικού διαμαντιού. Ξεχωριστά, αξίζει να σημειωθεί ότι η φυσικότητα της πέτρας μπορεί να ελεγχθεί για τη διάθλαση του φωτός: φέρνοντας το πρωτότυπο στην πηγή φωτός, μπορείτε να δείτε μόνο μια φωτεινή κουκκίδα στο κέντρο.
