Відмінності між версіями «Алмаз»

Версія за 16:48, 3 листопада 2013

Алма́з, -зу, м. Алмазъ, брилліантъ. Алмазом добрим, дорогим сіяють очі молодії. Шевч. 428.

Ілюстрації

Див. також

Додаткові відомості

"'Алмаз"' (від араб. ألماس, ’almās, яке йде через арабськ. з ін-грец. ἀδάμας - «незламний») - мінерал, кубічна аллотропная форма вуглецю [1]. При нормальних умовах метастабилен, тобто може існувати необмежено довго. У вакуумі або в інертному газі при підвищених температурах поступово переходить в графіт [2]. "'Зміст' 1 Фізико-механічні властивості 1.1 Структура 1.2 Забарвлення 2 Діагностика алмазу 3 Знаходження алмазів у природі 3.1 Видобуток і родовища 3.2 Історія видобутку алмазів у Росії 4 алмази Синтезовані 4.1 Передумови та перші спроби 4.2 Синтез 5 Застосування 5.1 Ограновування алмазів 6 См. також 7 Примітки 8 Література 9 Посилання

"'Фізико-механічні властивості."'

Головні відмінні риси алмазу - найвища серед мінералів твердість (але в той же час крихкість), найбільш висока теплопровідність серед всіх твердих тіл 900-2300 Вт/(м·К) [3], великі показник заломлення і дисперсія. Алмаз є діелектриком. У алмазу дуже низький коефіцієнт тертя по металу на повітрі - всього 0,1, що пов'язано з утворенням на поверхні кристала тонких плівок адсорбованого газу, що грають роль своєрідного мастила. Коли такі плівки не утворюються, коефіцієнт тертя зростає і досягає 0,5-0,55. Висока твердість обумовлює виняткову зносостійкість алмазу на стирання. Для алмазу також характерні найвищий порівняно з іншими відомими матеріалами) модуль пружності і найнижчий коефіцієнт стиснення. Енергія кристала становить 105 Дж/г-ат, енергія зв'язку 700 Дж/г-ат - менше 1 % від енергії кристала. Температура плавлення алмазу становить 3700-4000 °C при тиску 11 ГПа [4]. На повітрі алмаз згоряє при 850-1000 °C, а в струмені чистого кисню горить слабо-блакитним полум'ям при 720-800 °C, повністю перетворюючись в кінцевому рахунку в вуглекислий газ. При нагріванні до 2000 °C без доступу повітря алмаз спонтанно за 15-30 хвилин переходить в графіт і вибухово руйнується на дрібні частини [5]. При температурах понад 2000°K поведінку термодинамічних характеристик алмазу (теплоємність, ентальпія) з ростом температури набуває аномальний характер [6]. Середній показник заломлення безбарвних кристалів алмазу в жовтому кольорі дорівнює приблизно 2,417, а для різних кольорів спектру він варіюється від 2,402 (для червоного) до 2,465 (для фіолетового). Здатність кристалів розкладати білий світ на окремі складові називається дисперсією. Для алмазу дисперсія дорівнює 0,063. Одним з важливих властивостей алмазів є люмінесценція. Під дією сонячного світла і особливо катодних, ультрафіолетових і рентгенівських променів алмази починають люмінесціювати - світитися різними кольорами. Під дією катодного і рентгенівського випромінювання світяться всі різновиди алмазів, а під дією ультрафіолетового - тільки деякі. Рентгенолюминесценция широко застосовується на практиці для витягання алмазів з породи. Великий показник заломлення, поряд з високою прозорістю і достатньою дисперсією показника заломлення (гра кольору), робить алмаз одним з найдорожчих дорогоцінних каменів (поряд із смарагдом і рубіном, які суперничають з алмазом за ціною). Алмаз в природному вигляді не вважається гарним. Красу надає ограновування алмазу, створює умови для багаторазових внутрішніх віддзеркалень. Огранений алмаз називається діамантом. Структура[ред. | ред вихідний текст] Сингония кубічна, кристалічна решітка - кубічна гранецентрированная, а = 0,357 нм = 3,57 Å , z = 4, просторова група Fd3m (по Герману - Могену). Атоми вуглецю в алмазі знаходяться в стані sp3-гібридизації. Кожний атом вуглецю в структурі алмазу розташований у центрі тетраедра, вершинами якого служать чотири найближчих атома. Саме міцна зв'язок атомів вуглецю пояснює високу твердість алмазу. Схематичне зображення кристалічної гратки алмазу Забарвлення[ред. | ред вихідний текст] Переважна більшість забарвлених ювелірних алмазів - на алмази жовтого і коричневого кольору. Для алмазів жовтих відтінків характерний дефект структури Н-3. Залежно від концентрації цих дефектів можливі відтінки жовтого кольору від ледь помітних до ясно видимих. В безбарвних діамантів, в яких навіть спектрофотометром не вдається зафіксувати наявність Н -3 дефектів, вони також можуть бути присутні, якщо присутній блакитна люмінесценція. Тільки 10-12 % всіх досліджених алмазів з ясно видимим жовтим відтінком, що вказує на присутність Н -3 центрів, не мали блакитної люмінесценції або вона була ослаблена. Це викликано наявністю домішок у структурі алмазу, що викликають гасіння люмінесценції. Важливим оптичним властивістю Н -3 центру є те, що блакитний колір люмінесценції є додатковим до жовтого відтінку забарвлення. Це означає, що при рівності зорових реакцій від інтенсивностей випромінювань цих відтінків їх сумарна реакція на око оцінювача буде такою ж, як від безбарвного (білого) випромінювання; тобто при певних умовах жовтий відтінок забарвлення компенсується блакитним відтінком люмінесценції. В загальному випадку є нерівність інтенсивностей фарбування по зонам і нерівність візуальних реакцій від жовтого кольору забарвлення і блакитного кольору люмінесценції. Можна розглядати люмінесценцію як фактор «компенсації» жовтого забарвлення, діючий зі знаком «плюс» або «мінус». З цього випливає ряд практичних висновків, важливих для деяких аспектів оцінки алмазів та їх розмітки перед розпилюванням. Необхідно враховувати спільний вплив на око сортувальника жовтого відтінку забарвлення і блакитного відтінку люмінесценції кристала. Тому слід алмази першого кольору поділяти на ті, з яких можуть вийти діаманти вищих квітів, і на ті, з яких вони не можуть бути отримані. При вхідному контролі кристалів із загального числа слід витягти всі нелюминесцирующие алмази без найменшого присутності жовтого відтінку (допускається слабкий коричневий нацвет) і з пропусканням більше 70 %. Ці алмази можуть розглядатися як вихідні кристали для отримання діамантів 1,2 кольору. Кількість їх досягає не більше 1-3 % від загального числа[7]. Кожен кольоровий діамант - абсолютно унікальний витвір природи. Існують рідкісні кольори алмазів: рожевий, синій, зелений і навіть червоне[8]. Приклади деяких кольорових діамантів: Дрезденський зелений діамант, Жовтий алмаз Тіффані, Портер-Родс (блакитний).

"'Діагностика алмазу"' Для того, щоб відрізнити справжній алмаз від його імітації, використовується спеціальний «алмазний щуп», що вимірює теплопровідність досліджуваного каменю. Алмаз має набагато більш високе значення теплопровідності, ніж його замінники. Крім того, використовується хороша змочуваність алмазу жиром: фломастер, заправлений спеціальним чорнилом, що залишає на поверхні алмаза суцільну межу, тоді як на поверхні імітації вона розсипається на окремі крапельки[9]. Знаходження алмазів в природі[ред. | ред вихідний текст]

"'Оброблений діамант"'

Алмаз - рідкісний, але разом з тим досить широко поширений мінерал. Промислові родовища алмазів відомі на всіх континентах, крім Антарктиди. Відомо кілька видів родовищ алмазів. Вже кілька тисяч років тому алмази в промислових масштабах добувалися з розсипних родовищ. Тільки до кінця XIX століття, коли вперше були відкриті алмазоносные кімберлітові трубки, стало ясно, що алмази не утворюються в річкових відкладах. Про походження і віці алмазів досі немає точних наукових даних. Вчені дотримуються різних гіпотез - магматичної, мантійній, метеоритної, флюидной, є навіть кілька екзотичних теорій. Більшість схиляються до магматичної і мантійній теоріям, до того, що атоми вуглецю під великим тиском (як правило, 50000 атмосфер) і великий (приблизно 200 км) глибині формують кубічну кристалічну решітку - власне алмаз. Камені виносяться на поверхню вулканічної магмою під час формування так званих «трубок вибуху». Вік алмазів, за даними деяких досліджень, може бути від 100 мільйонів до 2,5 мільярдів років. Відомі метеоритні алмази позаземного, можливо, досолнечного походження. Алмази також утворюються при ударному метаморфізму при падінні великих метеоритів, наприклад, в Попігайської астроблеме на півночі Сибіру. Крім цього, алмази були знайдені в кровлевых породах в асоціаціях метаморфізму надвисоких тисків, наприклад в Кумдыкульском родовищі алмазів на Кокчетавском масиві в Казахстані. І импактные, і метаморфічні алмази іноді утворюють досить масштабні родовища, з великими запасами й високою концентрацією. Але в цих типах родовищ дрібні алмази настільки, що не мають промислової цінності. Видобуток і родовища[ред. | ред вихідний текст] Промислові родовища алмазів пов'язані з кимберлитовыми і лампроитовыми трубками, приуроченими до давніх кратонам. Основні родовища цього типу відомі в Африці, Росії, Австралії та Канаді. Згідно з матеріалами Кімберлійського процесу, світова здобич алмазів у вартісному вираженні в 2008 році склала $12,732 млрд. (зросла на 6,7 % порівняно з попереднім роком).