Πολλές από τις λαϊκές σοφίες αντικατοπτρίζουν την ιδιότητα μιας από τις πιο όμορφες πέτρες στη γη: "διαμάντι καθαρού νερού", "σκληρό σαν διαμάντι", "διαμάντι λαμπρότητα" κ.λπ. Και μία από τις ιδιότητες είναι η πυκνότητα. Το διαμάντι, το όνομα του οποίου σύμφωνα με μια εκδοχή προέρχεται από το αρχαίο ελληνικό "almas" - άφθαρτο, είναι πολύτιμος λίθος, αλλά χρησιμοποιείται όχι μόνο σε κοσμήματα. Ας καταλάβουμε από τι εξαρτάται η πυκνότητα και τι ρόλο παίζει στη «ζωή» μιας πέτρας.
Λίγη ιστορία
Υπάρχουν πολλοί θρύλοι και πεποιθήσεις που σχετίζονται με την καταπληκτική πέτρα. Και ένα από αυτά - διαμάντι φέρνει καλή τύχη στον ιδιοκτήτη του. Αλλά μόνο οι νικητές στη ζωή μπορούν να το κατέχουν. Και αξιοσημείωτα άτομα που το φόρεσαν περιλαμβάνουν τον Ναπολέοντα Βοναπάρτη, τον Ιούλιο Καίσαρα και τον Αυτοκράτορα της Αγίας Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας Λουδοβίκου Δ'.
ΕυρώπηΑναγνώρισα το διαμάντι γύρω στον 5ο-6ο αιώνα π. Χ. ε., αλλά μόλις πριν από 550 χρόνια έλαβε την απίστευτη δημοτικότητά του. Άλλωστε τότε ήταν που έμαθαν πώς να το κόβουν σωστά για να μεγιστοποιήσουν τις ιδιότητες ενός διαμαντιού. Και όλα αυτά λόγω των απίστευτων ιδιοτήτων του - τεράστιας αντοχής, ενώ η πυκνότητα του διαμαντιού είναι 3500 kg/m3. Ποιο άλλο γνωστό ορυκτό μπορεί να έχει τα ίδια χαρακτηριστικά;
Αλλά το γεγονός ότι πολλοί θεωρούν το διαμάντι ως ορυκτό που δεν μπορεί να σπάσει έχει οδηγήσει στην απώλεια σπάνιων και όμορφων λίθων. Για παράδειγμα, το 1476, κατά τη διάρκεια του πολέμου μεταξύ του Δούκα Κάρολου του Τολμηρού (ένας από τους πρώτους ιδιοκτήτες κομμένων διαμαντιών παρόμοιων με το μπριγιάν) και του βασιλιά Λουδοβίκου XI, οι μισθοφόροι του βασιλιά κατάφεραν να εισβάλουν σε μια σκηνή που στεκόταν στο πεδίο της μάχης. Χτυπήθηκαν από τις τοποθετήσεις διαμαντιών που βρίσκονταν εκεί. Αποφάσισαν να ελέγξουν τη γνησιότητα των λίθων με ένα σφυρί και μετέτρεψαν έναν μεγάλο αριθμό ακριβών και όμορφων λίθων σε σκόνη.
Τα διαμάντια «φίλων κοριτσιών» έγιναν μόλις στα μέσα του δέκατου πέμπτου αιώνα, χάρη στην Agnes Sorel, την αγαπημένη του Καρόλου του Έβδομου. Τώρα ξέρετε το όνομα εκείνου που έκανε πολλούς άντρες «δυστυχισμένους».
Φυσικές ιδιότητες
Ένας αδαής, κρατώντας ένα διαμάντι στα χέρια του, είναι απίθανο να μαντέψει τι είδους θησαυρό πήρε. Ένας ακατέργαστος κρύσταλλος φαίνεται πολύ απλός και δυσδιάκριτος. Ναι, και πιο συχνά το ορυκτό βρίσκεται στη φύση με τη μορφή θραυσμάτων ακανόνιστου σχήματος. Λοιπόν, διαφανές, καλά, με υψηλή διάθλαση φωτός, που ποικίλλει από 2, 417 έως 2, 419. Τι το ιδιαίτερο έχει;Μόνο ένα δείγμα οκταεδρικού σχήματος (δύο πυραμίδες συνδέονται μεταξύ τους με μια βάση) μπορεί να τραβήξει την προσοχή των λαϊκών με το παιχνίδι του φωτός στα πρόσωπά τους. Είναι η διάθλαση του υψηλού φωτός που καθορίζει αυτό που αργότερα ονομάζουμε λαμπρή λάμψη, δεν υπάρχει διπλή διάθλαση. Με την παρατεταμένη έκθεση στον ήλιο, οι περισσότερες πέτρες αρχίζουν να λάμπουν στο σκοτάδι.
Το διαμάντι είναι επίσης γνωστό για την απίστευτη σκληρότητά του - 10 στα 10 στην κλίμακα Mohs. Με άλλα λόγια, το σκληρότερο ορυκτό που είναι γνωστό στη γη. Αλλά ποια είναι η πυκνότητα ενός διαμαντιού, μπορείτε εύκολα να το βρείτε στο βιβλίο αναφοράς. Αλλά πριν κοιτάξουμε, προσπαθήστε να μαντέψετε τι πρέπει να είναι; Με βάση τη σκληρότητά του - αρκετά υψηλή. Αλλά και εδώ το διαμάντι δείχνει το παράδοξό του.
Η υψηλή σκληρότητα οφείλεται στην ειδική δομή του κυβικού κρυσταλλικού πλέγματος, όπου κάθε γωνία είναι ένα άτομο άνθρακα. Ένα ακόμη άτομο τοποθετείται στο κέντρο του προσώπου και 4 άτομα το καθένα μέσα στον κύβο. Έτσι, εκείνα τα άτομα που βρίσκονται στο κέντρο της όψης είναι κοινά σε δύο γειτονικά κύτταρα και αυτά στις κορυφές είναι κοινά σε οκτώ. Αυτός ο τρόπος συσκευασίας ενός ατόμου είναι ο πιο πυκνός.
Ο κρύσταλλος διασπάται με το σχηματισμό ομαλών παραλλήλων (το λεγόμενο τέλειο σχίσιμο). Το κάταγμα σε αυτή την περίπτωση ποικίλλει από κονχοειδές έως θραύσμα (φυσικά, όχι με διάσπαση).
Κοιτάζοντας το βιβλίο αναφοράς: η μέση πυκνότητα του διαμαντιού είναι 3500 kg/cu.m. Μπορεί να κυμαίνεται από 3,47 έως 4,55 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό. Όχι τόσο για ένα τόσο σκληρό ορυκτό. Σύμφωνα με τον Razivalσκληρότητα λείανσης είναι 140000, 0.
Χρώματα
Μια ακόμη φυσική ιδιότητα που θα ήθελα να αναφέρω είναι το χρώμα της πέτρας. Και ο χρωματισμός έχει σημαντική επίδραση στην πυκνότητα ενός διαμαντιού. Τα πιο συνηθισμένα είναι άχρωμα ή κιτρινωπά, με μπλε ή καφέ απόχρωση. Οι έγχρωμοι κρύσταλλοι είναι πολύ λιγότερο συνηθισμένοι στη φύση, αλλά οι χρωματικές παραλλαγές είναι πολύ διαφορετικές: ροζ και κόκκινο, πορτοκαλί και φωτεινό κίτρινο, πράσινο και μπλε, μοβ και κονιάκ, κερασι, γκρι και ακόμη και μαύρο. Ένα άλλο όνομα για τα χρωματιστά διαμάντια είναι το φανταχτερό. Αν και οι πιο ακριβές ήταν και παραμένουν διαφανείς άχρωμες ή με γαλαζωπή απόχρωση, η ζήτηση για πέτρες σπάνιων αποχρώσεων αυξάνεται, πράγμα που σημαίνει ότι αυξάνεται και η τιμή τους.
Εξάλλου, έχουμε συνηθίσει ότι τα διαμάντια είναι διάφανα, αλλά υπάρχουν και αδιαφανή. Το χρώμα και η διαφάνεια εξαρτώνται άμεσα από τη χημική σύνθεση των κρυστάλλων. Παρατηρήθηκε επίσης μια άλλη κανονικότητα: όσο πιο σκούρο, τόσο χαμηλότερη είναι η πυκνότητα του διαμαντιού (g/cm3).
Χημική σύνθεση και ιδιότητες
Όπως ήδη αναφέρθηκε, το ορυκτό είναι 96,0–99,8% άνθρακας, τα άτομα του οποίου συνδέονται μεταξύ τους σε ένα κυβικό πλέγμα. Επιπλέον, άλλες χημικές ουσίες βρίσκονται επίσης στον κρύσταλλο - οξυγόνο, άζωτο, βόριο και πυρίτιο, αλουμίνιο και μαγγάνιο, σίδηρος και χαλκός, τιτάνιο και ψευδάργυρος, νικέλιο κ.λπ. δυνατό.
Πολύ συχνά μπορείτε να βρείτε κρυστάλλους με νερό και ανθρακικό οξύ, διοξείδιο του άνθρακα και άλλες ουσίες σε αέριακατάσταση. Τις περισσότερες φορές, οι ακαθαρσίες βρίσκονται πιο κοντά στην περιφέρεια του κρυστάλλου.
Όσον αφορά τις χημικές ιδιότητες, το διαμάντι είναι πολύ ανθεκτικό σε οξέα και αλκάλια, δεν βρέχεται από το νερό, αλλά καλύπτεται εύκολα με μια λιπαρή μεμβράνη, ακόμα και από ένα κανονικό άγγιγμα με τα χέρια σας. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της πραγματικής πέτρας. Το ορυκτό παραμένει χημικά αδρανές μέχρι να εκτεθεί σε υψηλές θερμοκρασίες.
Το διαμάντι καίγεται στους 850 °C, παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα. Και όταν θερμαίνεται χωρίς πρόσβαση αέρα σε περισσότερους από 1000 ° C, μετατρέπεται σε αλλοτροπική τροποποίηση - γραφίτη.
Τι άλλο καθορίζει το κόστος;
Το εύρος τιμών για τα διαμάντια είναι πολύ ευρύ και το κόστος εξαρτάται από πολλά χαρακτηριστικά. Αλλά σε κάθε περίπτωση, η τιμή για ένα καράτι (0,2 g) αναφέρεται πάντα:
Cut: η πιο πολύτιμη από αυτές είναι οι 57 όψεις, ή ονομάζεται επίσης περικοπή Tolkovsky. Για μικρά διαμάντια - 17 και 33. Τα υπόλοιπα κοψίματα θεωρούνται φανταχτερά και η τιμή είναι πολύ χαμηλότερη. Ωστόσο, παραθέτουμε άλλους τύπους περικοπών: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald ", "Radiant", "Triliant"
- Διαφάνεια: αν η διαφάνεια είναι τέλεια σε ένα διαμάντι, δεν υπάρχουν ρωγμές, συμπεριλαμβανομένων των μικρο-εγκλεισμάτων, τότε η τιμήαυξάνεται αμέσως κατά μια τάξη μεγέθους ή ακόμα περισσότερο.
- Μέγεθος της πέτρας: δεν μιλάμε για καράτια εδώ, επομένως ένα διαμάντι που ζυγίζει ένα καράτι σε διάμετρο μπορεί να είναι 6,5 mm και αν οι άλλοι δείκτες είναι επίσης υψηλοί, τότε το κόστος μπορεί να είναι 10-12 χιλιάδες δολάρια ανά καράτι.
- Χρώμα. Όλα εξαρτώνται από τις τάσεις της μόδας και τις ιδιοτροπίες του πελάτη. Αλλά τα πιο πολύτιμα εξακολουθούν να θεωρούνται άχρωμα και με γαλαζωπή απόχρωση.
Αίτηση
Έχοντας μελετήσει τις ιδιότητες ενός διαμαντιού, μπορούμε να πούμε με ασφάλεια: η πέτρα είναι απλά μοναδική. Αλλά όχι μόνο στα κοσμήματα χρησιμοποιείται πλέον. Η επιστήμη και η βιομηχανία λαμβάνουν μέρος των παγκόσμιων αποθεμάτων πέτρας για τις δικές τους ανάγκες. Χρησιμοποιούν μόνο μικρές ή ελαττωματικές πέτρες.
Ποιες ιδιότητες αποτιμώνται από την επιστήμη και τη βιομηχανία:
- υψηλή θερμική αγωγιμότητα;
- σκληρότητα;
- διαφάνεια (ικανότητα μετάδοσης ακτίνων UV και IR);
- δομή του κρυστάλλου (μπορεί να είναι αγωγός, μονωτήρας). Μπορεί να αντέξει υψηλή τάση, απότομες αλλαγές θερμοκρασίας.
Η ιατρική δεν έμεινε στην άκρη, χρησιμοποιώντας διαμάντια στη χειρουργική. Τώρα παράγονται νυστέρια, η λεπίδα των οποίων είναι διαμάντι. Το ακόνισμα τέτοιων λεπίδων κάνει τις τομές εξαιρετικά λεπτές. Στις συσκευές λέιζερ οι πληγές καυτηριάζονται με τη βοήθεια διαμαντιών. Διαμαντένια παράθυρα τοποθετούνται σε εργαστήρια με επικίνδυνα χημικά.
Εργαλεία κατασκευής και επισκευής τόσο για οικιακούς όσο και για επαγγελματικούς σκοπούς - πριόνια, μεταλλικά μαχαίρια, φρέζες και κόφτες γυαλιού, τροχοί λείανσης και πολλά άλλα - είναι επικαλυμμένα με άμμο διαμαντιού για να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής τους. Σήραγγεςτοποθετούνται με τη λεγόμενη μηχανή διάνοιξης σήραγγας. Τα μαχαίρια του είναι καλυμμένα με ένα στρώμα διαμαντιού.
Στο σχολικό πρόγραμμα
Τέτοιο χαρακτηριστικό όπως η πυκνότητα ενός διαμαντιού βρίσκεται ακόμη και στο σχολικό πρόγραμμα σπουδών. Το μελετούν σε ένα τέτοιο μάθημα όπως η φυσική, στην ενότητα «Βασικές αρχές της Μοριακής Κινητικής Θεωρίας» στη 10η τάξη. Και το πρόβλημα λύνεται. Ακούγεται ως εξής:
Υπάρχει ένα διαμάντι του οποίου η πυκνότητα σε kg/m3 είναι 3500. Τι όγκο θα καταλάβουν τα άτομα της ύλης σε ποσότητα 1022; (Το βιβλίο προβλημάτων του Myakishev). Αποδεικνύεται ότι οι ιδιότητες των διαμαντιών μελετώνται στο σχολείο. Και όχι μόνο σε αυτό το βιβλίο προβλημάτων υπάρχουν παρόμοια προβλήματα. Είναι επίσης δυνατό να γράψετε μια συνθήκη όπως αυτή:
Η πυκνότητα του διαμαντιού είναι 3500. Πόσο όγκο θα καταλάβουν 1022 των μορίων του;
Space News
Μέχρι πρόσφατα, όλοι ήταν σίγουροι ότι το μεγαλύτερο διαμάντι είναι το «Αστέρι της Αφρικής». Η μάζα του είναι 3106 καράτια. Πόσο, θα σκεφτόταν ο καθένας, αλλά οι αστρονόμοι βρήκαν ένα μικρό διαμάντι στον αστερισμό Serpens, η μάζα του οποίου είναι 1031 καράτια! Αυτός είναι ένας πραγματικός γίγαντας. Φυσικά, κανείς δεν το κράτησε στα χέρια του, αλλά οι επιστήμονες είναι σίγουροι ότι αυτός ο λευκός νάνος αποτελείται εξ ολοκλήρου από υπερπυκνό κρυσταλλικό άνθρακα. Εδώ είναι ένα διαμάντι με διάμετρο 55.000 km.
