Teemantide kirjeldus füüsikaliste omaduste diagrammi järgi. Teemantide koostis ja muud omadused

Teemandid on looduses kivimite, serpentiinide jms kandmised. Lisaks leidub neid mõnikord jõgede ja mere ranniku kiviklibude asetamisel, kuhu nad jõuavad vulkaaniliste kivimite hävimise tagajärjel. Ühe karaadi looduslike teemantide saamiseks tuleb töödelda umbes 250 tonni teemanti sisaldavat maaki. Arvestades, et tüki lõikamisel kaotab nugis keskmiselt poole oma kaalust, võib vajaliku maagi kogust kahekordistada.

Keemilise koostise poolest on see üks lihtsamaid mineraale, mis sisaldab vähesel määral kaltsiumi, magneesiumi ja raudoksiide.

Teemantide füüsikalis-keemilised omadused

• Keemiline valem on C (süsinik).
• Värvus - värvitu, kollaste varjunditega, harvem - punane, oranž, roheline, sinine.
• Kristallide süsteem on kuupmeetriline.
• Kõvadus 10 Mohsi skaalal.
• Tihedus, erikaal - 3,52 g cm3 kohta.
• Luumurd on konhoidne.
• Murdumisnäitaja - 2,417.
• Dekoltee on täiuslik, oktaeedriline.
• Habitus, kristalli kuju - oktaeedriline, dodekaeedriline.
• Pleokroism – ei.
• Läbipaistvus – läbipaistvast läbipaistmatuni.

Kust ja kuidas neid kaevandatakse?

Legend räägib, et iidsetel aegadel kasutasid inimesed teemantide kaevandamiseks röövlinde. Toorest lihatükid, mille külge väikesed kristallid kinni jäid, visati hinnaliste asetajatega sügavatesse pragudesse. Saagilõhna tundes laskusid kotkad nendesse pragudesse, haarasid toitu ja kandsid selle küüniste vahel minema. Siis ei jäänudki muud üle, kui linnule järgneda, märkamatult ligi hiilida ja liha koos selle külge kleebitud ehetega näppida. Teine meetod hõlmas kotkapesade otsimist, mille ümber inimesed kogunesid. suur hulk lindude väljaheited. Inimesed võtsid selle üles ja võtsid välja teemanditükid, mis mõnikord ulatusid märkimisväärse suuruseni.

Tegelikult kaevandati vanasti teemante ainult jõgedest ja meredest, pestes hoolikalt veerise ja liiva. Peamisteks töövahenditeks olid labidas, sõel ja kirkas. Selle meetodi alternatiiviks oli avastus 19. sajandi lõpus. - vertikaalse kujuga geoloogiline keha, mis on tekkinud gaaside läbimurdmisel läbi maakoore. Kimberliit on vulkaaniline kivim, mis sisaldab koos teiste mineraalidega teemantkristalle. Tänapäeval on peaaegu kogu teemandikaevandustööstus üles ehitatud selle loodusnähtuse kasutamisele.

Teemantide hind

• 1. CARAT - kivi kaal;
• 2. CUT - lõikekvaliteet;
• 3. VÄRV - värv;
• 4. SELGUS – puhtus.

Kivi hinna määramisel on kõige olulisem tegur selle lõike kvaliteet. Kui teemant on valesti lõigatud, siis ei saa valguse- ega ilumängust juttugi olla. Lõikamisel mängib võtmerolli teemandi sügavuse ja pinna suhe selle läbimõõdusse. Kivi proportsionaalsust hinnatakse viiepallisel GIA skaalal heast ideaalseni.

Kaubandusreeglid näevad ette, et teemantideks võib nimetada ainult neid teemante, millel on täpselt 57 tahku. Ekspertide sõnul võimaldab just see lõige täielikult hinnata mineraali valgust murduvaid omadusi. Teiste tehnoloogiate abil töödeldud isendeid tuleks nimetada teemantideks, täiendades sõnastust kuju tähisega: markii, printsess ja teised.

Järgmine teemandi maksumust mõjutav tegur on selle värv. Maailma Teemantbörside Assotsiatsiooni poolt heaks kiidetud määruste kohaselt eristavad eksperdid üheksat teemantide värvirühma. Nendest, mida regulaarselt kohtab, on kõige kallimad värvitud kivid ja need, millel on kerge sinakas toon. Neid nimetatakse teemantideks puhas vesi. Kõige väärtuslikumad on aga sügava loodusliku varjundiga kivid: punane, roheline, sinine, oranž ja roosa. Seda värvimist nimetatakse väljamõeldud.

Looduslike küllastunud värvidega teemantide arv ei ületa mitukümmend miljonit valge kivi kohta. Näiteks Vene keiser Paul I maksis väikese punase teemandi eest 100 tuhat rubla. Võrdluseks: lehm maksis tol ajal 5 rubla. Kollakate ja pruunide toonide ilmetuid kive, mis on iseloomulikud enamikule nugistele, hinnatakse turul palju vähem.

Teemandi puhtus tähendab erinevate defektide puudumist nii väljast kui seest kivist. Mõiste "defektid" hõlmab mikropragusid, kriimustusi, kiipe, õhumulle ja võõrkehasid. Selguse hindamine toimub teemandi kümnekordse suurendusega, mis võimaldab selle omadusi üksikasjalikult uurida. Ülevaatuse tulemuste põhjal liigitatakse kivi ühte üheteistkümnest puhtusrühmast. Teemandid, millel pole defekte, klassifitseeritakse "olemuslikult veatuteks". Need defektid, mis on nähtavad palja silmaga, liigitatakse ebatäiuslikeks.

Igal teemandil on ainulaadne struktuur ja omadused. Pole olemas kahte identset kivi, nagu kaks identset sõrmejälge. Levinud müüt, et teemanti ei saa murda, mängis kunagi kuningas Louis XI Šveitsi palgasõdurite üle julma nalja. Ühe paljude omavaheliste konfliktide ajal haarasid nad hertsog Charles Julge juveele. Olles kuulnud teemantide erakordsest kõvadusest, otsustasid sõdurid kontrollida kivide ehtsust. Teemandid ei pidanud vastu võimsatele haamrilöökidele ja murenesid. Tohutu hulk ehteid visati minema, sest šveitslased pidasid neid võltsinguks. 15. sajandi lõpus. Austria ertshertsog, kes kahtles pruudi positiivses vastuses, võttis kuulda nõuannet toetada oma kavatsusi ehetega. Sellest ajast peale on kogu maailmas levinud komme lisada abieluettepanekule teemantsõrmus.

Kuidas tuvastada võltsinguid

Lisaks mainivad võltsingute müüjad sageli populaarset müüti teemantide täielikust läbipaistvusest vees. See on tegelikult väljamõeldis. Nähtamatuse efekti saab saavutada nende materjalide vahel, millel on sama murdumisnäitaja. Vee murdumisnäitaja on 1, teemandil 2,4. Kõigist teemantsimulantidest on selle omaduse poolest veele kõige lähemal tavaline klaas, mille murdumisnäitaja on 1,5. Seega jääb klaasi kukkunud päris kivi sädelema, võlts aga mitte.

Looduslikku teemanti on laboris loodud teemandist peaaegu võimatu eristada. Täiustatud tehnoloogia võimaldab sünteesida kuni 15 karaati kaaluvaid kunstlikke teemante. Sellises olukorras peaks ostjal piinlik olema selgelt alandatud hind, mis võib olla tegelikust kümneid kordi madalam. Objektiivsed põhjused Pole olemas sellist asja nagu teemantide müümine peaaegu mitte millegi eest.

Töötlemine ja kasutamine

Lugu

Üks kuulsamaid töödeldud tükid on "Kohinoor". India keelest tõlgitud kivi nimi tähendab "valguse mägi". Peaaegu 800 karaati kaaluv teemant leiti aastal 56 eKr. Teemandi esimesed omanikud olid Suure Mughali dünastia esindajad. Oma pika eluea jooksul oli "Kohinoor" mitme Pärsia monarhi käes, ehtis India kuninga käevõru ning pärast Hindustani vallutamist brittide poolt sattus Udune Albion, kus see uuesti lõigati. Alates 1911. aastast on Kohinoor kaunistanud Suurbritannia väikest kuninglikku osariigi krooni ja seda peetakse riigi kuulsaimaks ehteks.

Mitte vähem kuningliku saatusega oli veel üks legendaarne teemant, mis sai nime krahv Orlovi järgi. Ka see nugis on pärit Indiast – see leiti 16. sajandi alguses. Pärast kõrgeks roosiks lõikamist kaalus kivi 300 karaati. Järgmise 30 aasta jooksul kaunistas see Shah Nadiri trooni, misjärel see varastati ja transporditi Euroopasse. 1773. aastal ostis ühel Amsterdami turul vapustavalt kauni teemandi Katariina II lemmik krahv Grigori Orlov. Vene kuninganna, kellele "Derianur" oli mõeldud, käskis kivi sisse torgata kuninglik skepter ja anda sellele uus nimi. Tänapäeval hoitakse selle teemandiga kaetud kuldkeppi Venemaa teemandifondis.

Teine legendaarne unikaalse safiirsinise värviga kullatükk on kogunud kuulsust saatusliku kivina, mis toob omanikule ebaõnne.

Teemant toodi Indiast Prantsusmaale kingiks kuningas Louis XIV-le. Arvatakse, et katkuepideemia tuli Euroopasse koos sellega. IN erinev aeg ja poolt erinevatel põhjustel kõik need, kes olid kivi omanikud, surid. Prantsuse printsess de Lamballe tapeti revolutsiooni ajal, kuninganna Marie Antoinette hukati. Sama saatus ootas ka teemandi viimase omaniku pankur Hope'i pereliikmeid. Hope'i poeg sai mürgituse ja lapselaps oli täielikult laostunud. See jõuka rahastaja järgi nime saanud kivi on maailma kalleim. Eksperdid hindavad seda 200 miljonile dollarile. 45,5-karaadise kaaluga maksab ühe kaaluühiku maksumus potentsiaalsele ostjale peaaegu 5 miljonit dollarit.

Kivi kirjanduses ja kunstis

See kivi pole filmirežissööride seas vähem populaarne. Kõik teavad, et filmi "Titanic" laeva sisemus on peaaegu täielikult identne originaaliga. Kuid vähesed vaatajad ei tea, et loos on peategelase kaelakeest pärit teemandi tõeline prototüüp.

Ookeani südame kivi pandi Christie's oksjonile aastal 1995. Eksklusiivse partii hind oli 7 miljonit 791 tuhat dollarit. Teemantil on tõesti haruldane sinine värv ja see on lõigatud südame kujul. Ainus erinevus kilejuveeli ja selle prototüübi vahel on suurus. Tõeline "Ookeani süda" kaalub veidi alla 14 karaati ja filmi peategelase kaela ehtinud teemant näib olevat 30 korda suurem.

Kino võlgneb oma välimuse ka lööklausele umbes parimad sõbrad tüdrukud. Lõppude lõpuks oli see algselt rida laulust, mille Marilyn Monroe laulis filmis Gentlemen Prefer Blondes. Monroe kangelanna kehal sädeleva kivi kinkis näitlejannale suure juveelifirma omanik Meyer Rosenbaum. Kingituse eesmärk oli aidata tüdrukul filmi ekraanil reklaamida. 1990. aastal müüdi teemant ühel oksjonil 297 tuhande dollari eest.

Teemantide põhiomadused

Teemantvärv

Teemantselgus

Sageli juhtub, et kaalu taotlemisel, mis on väga oluline, lõigatakse teemant rangeid geomeetrilisi proportsioone järgimata. Selle tulemusena saame suurema kivi kätte saades ebapiisavalt ilusa valgusmänguga teemanti. Ostja ei pruugi sellele tähelepanu pöörata, teda ahvatleb kaal. Kuid sellest võidab ainult müüja. Seetõttu on parem proovida osta kõige õigema geomeetrilise proportsiooniga kivi. Eriti kui tegemist on teemantidega, mis kaaluvad üle ühe karaadi.

Teemantlõikega kujundid

Teemantide kaal

TEEMANT (türgi almas, kreeka keelest adamas - hävimatu, võitmatu * a. teemant; n. Diamant; f. diamant; i. diamante) - omakeelse kristalliline kuubikujuline modifikatsioon.

Teemant struktuur. Teemantruumilise kristallvõre elementaarrakk on näokeskne kuup, mille sees paikneb 4 täiendavat aatomit (joonis).

Ühikelemendi serva suurus on a 0 = 0,357 nm (temperatuuril t = 25 °C ja P = 1 atm). Lühim vahemaa kahe naaberaatomi vahel on C = 0,154 nm. Teemandi struktuuris olevad süsinikuaatomid moodustavad üksteise suhtes tugevaid kovalentseid sidemeid, mis on suunatud üksteise suhtes 109°28" nurga all, mistõttu on teemant kõige kõvem looduses teadaolev aine. Teemandi ribastruktuuris on ribavahe mitte- vertikaalsed üleminekud on 5,5 eV, vertikaalsed - 7,3 eV, valentsriba laius 20 eV, elektronide liikuvus mn = 0,18 m 2 /V.s., augud mr = 0,15 m 2 /V.s.

Teemantide morfoloogia. Teemantkristallidel on oktaeedri, rombikujulise dodekaeedri, kuubi ja tetraeedri kuju, millel on siledad ja plaaditaolised astmelised pinnad või ümarad pinnad, millele on välja töötatud erinevad tarvikud. Iseloomulikud on lamedad, piklikud ja keerukalt moonutatud lihtsate ja kombineeritud vormidega kristallid, kaksikute kokkukasv ja kasv vastavalt spinelliseadusele, paralleelsed ja juhuslikult orienteeritud kasvud. Teemantide liigid on polükristallilised moodustised: servad on arvukate väikeste lihvitud kristallide ja ebakorrapärase kujuga, hallide ja mustade terade kasvud; ballad - radiaalse struktuuriga sferuliitid; carbonado - krüptokristalliline, tihe, emailitaolise pinnaga või räbutaoliste poorsete moodustistega, mis koosnevad peamiselt submikroskoopilistest (umbes 20 mikronit) teemanditeradest, mis on omavahel tihedalt kokku sulanud. Looduslike teemantide suurus ulatub mikroskoopilistest teradest kuni väga suurte kristallideni, mis kaaluvad sadu ja tuhandeid karaate (1 karaat = 0,2 g). Kaevandatud teemantide kaal on tavaliselt 0,1-1,0 karaati; suured kristallid (üle 100 karaadi) on haruldased. Tabelis on toodud maailma suurimad sügavustest kaevandatud teemandid.

Keemiline koostis. Teemant sisaldab Si, Al, Mg, Ca, Na, Ba, Mn, Fe, Cr, Ti, B lisandeid. Radioisotoobi H, N, O, Ar ja teiste elementide α-osakeste kasutamine. on peamine lisand, millel on suur mõju teemandi füüsikalistele omadustele. Teemantkristalle, mis on ultraviolettvalgusele läbipaistmatud, nimetatakse I tüüpi teemandiks; kõik teised on klassifitseeritud II tüüpi. Enamiku I tüüpi teemandikristallide lämmastikusisaldus on umbes 0,25%. Vähem levinud on II tüüpi kuuluvad lämmastikuvabad teemandid, milles lämmastiku lisandisisaldus ei ületa 0,001%. Lämmastik sisaldub teemandi struktuuris isomorfselt ja moodustab iseseisvalt või koos struktuuridefektidega (vabad kohad, dislokatsioonid), keskuste, mis vastutavad värvi, luminestsentsi, ultraviolettkiirguse, optilise, infrapuna ja mikrolaine piirkondades neeldumise, röntgenikiirguse olemuse eest. hajutamine jne.

Füüsikalised omadused. Teemandid võivad olla värvitud või õrna värvitooniga, samuti erineva astmega selgelt kollase, pruuni, lilla, rohelise, sinise, indigo, piimvalge ja halliga (kuni mustani). Laetud osakeste kiiritamisel muutub teemant roheliseks või siniseks. Pöördprotsessi – värvilise teemandi muutmist värvituks – pole veel läbi viidud. Teemanti iseloomustab tugev sära, kõrge murdumisnäitaja (n = 2,417) ja tugev dispersiooniefekt (0,063), mis põhjustab valguse mitmevärvilist mängu aastal. Reeglina on teemantkristallidel struktuurivigadest ja lisanditest tulenevate pingete tõttu anomaalne kaksikmurdumine. Teemantkristallid on läbipaistvad, poolläbipaistvad või läbipaistmatud, olenevalt nende küllastumisest mikroskoopiliste grafiidi, muude mineraalide ja gaasi-vedeliku vakuoolidega. Kui valgustatud ultraviolettkiired Märkimisväärne osa läbipaistvatest ja poolläbipaistvatest teemantkristallidest helendab sinise, tsüaani ja harvemini kollase, kollakasrohelise, oranži, roosa ja punase värviga. Teemantkristallid (harvade eranditega) helendavad röntgenikiirgusega kokkupuutel. Teemandi sära ergastab katoodkiired ja kiired osakesed pommitades. Pärast ergastuse eemaldamist täheldatakse sageli erineva kestusega järelhelendust (fosforestsentsi). Teemant kuvab ka elektro-, hõimu- ja termoluminestsentsi.

Teemanti kui kõige kõvemat ainet looduses kasutatakse mitmesugustes tööriistades saagimiseks, puurimiseks ja kõigi muude materjalide töötlemiseks. Suhteline Mocca skaalal 10, maksimaalne absoluutne mikrokõvadus mõõdetuna (111) esiküljel oleva taandriga, 0,1 TPa. Teemandi kõvadus erinevatel kristallograafilistel tahkudel ei ole sama; kõige raskem on oktaeedriline tahk (111). Teemant on väga rabe ja sellel on väga täiuslik dekoltee piki nägu (111). Youngi moodul 0,9 TPa. Läbipaistvate teemantkristallide tihedus on 3515 kg/m3, poolläbipaistvate ja läbipaistmatute - 3500 kg/m3, mõne Austraalia teemandi puhul - 3560 kg/m3; servas ja karbonaadis võib nende poorsuse tõttu väheneda kuni 3000 kg/m 3. Teemantkristallide puhas pind on kõrge (kontaktnurk 104-105°). Looduslikes teemantides, eriti alluviaalsetest ladestustest pärit teemantides, tekivad pinnale õhukesed kiled, mis suurendavad selle märguvust.

Teemant on dielektrik. Kõigi I tüüpi teemandi lämmastikukristallide eritakistus r on 10 12 -10 14 Ohm.m. Lämmastikuvabade II tüüpi teemantide hulgas on mõnikord kristalle, mille r on alla 10 6 Ohm.m, mõnikord kuni 10-10 -2. Sellistel teemantidel on r-tüüpi juhtivus ja fotojuhtivus ning samadel tingimustel on II tüüpi teemandi fotovool suurusjärgu võrra suurem kui I tüüpi teemandis ergastav fotovool: magnetiline vastuvõtlikkus massiühiku kohta on 1.57.10 -6 SI ühikut 18°C ​​juures. Teemant on vastupidav kõikidele hapetele isegi kõrgetel temperatuuridel. Leeliste KOH, NaOH ja muude ainete sulamites O, OH, CO, CO 2, H 2 O juuresolekul toimub teemandi oksüdatiivne lahustumine. Mõnede elementide (Ni, Co, Cr, Mg, Ca jne) ioonidel on katalüütiline aktiivsus ja need kiirendavad seda protsessi. Teemantil on kõrge soojusjuhtivus (eriti lämmastikuvabad II tüüpi teemandid). Toatemperatuuril on nende soojusjuhtivus 5 korda kõrgem kui Cu ja koefitsient väheneb temperatuuri tõustes vahemikus 100-400 K vahemikus 6 kuni 0,8 kJ/m.K. Teemandi polümorfne üleminek atmosfäärirõhul toimub temperatuuril 1885±5°C kogu kristalli mahu ulatuses. Grafiitkilede moodustumine teemantkristallide pindade (III) pinnale võib mõju all tekkida alates 650°C juurest. Õhus põleb teemant temperatuuril 850°C.

Levimus ja päritolu. Teemante leiti meteoriitidest, meteoriidikraatritega (astrobleemid) seotud põrkekivimitest, neis paiknevatest väikesemõõtmelistest pre-giidi ja eklogiidi koostisega sügavatest mantlikivimitest, aga ka sekundaarsetest allikatest - erineva vanuse ja päritoluga paiksetest (jne). . Teemantide päritolu osas puudub üksmeel. Mõned teadlased usuvad, et teemandid kristalliseeruvad kimberliittorudes endas nende moodustumise ajal või vahepealsetes keskustes, mis tekivad madalal (3-4 km) sügavusel (subvulkaanilised keskused). Teised usuvad, et teemandid moodustuvad algse kimberliidi sulatis suurel sügavusel ja jätkavad kristalliseerumist, kui see tõuseb ülemisse ossa. Kõige õigustatumalt on välja töötatud idee, et teemandid on geneetiliselt seotud erinevate kivimitega ja eemaldatakse neist koos muu kimberliitides paikneva ksenogeense materjaliga. Teemantide tekke kohta on ka teisi ideid (näiteks kristalliseerumine madalal rõhul, kasutades sügavat päritolu süsinikku ja peremeeskivimite karbonaate).

Teemantide hoiused. Tööstusliku tähtsusega on teemanti kandvad kimberliitkivimid ja nende erosiooni tõttu tekkinud loopealsed. Kimberliite leidub peamiselt iidsetel ja; Neid iseloomustavad peamiselt torukujulised kehad, samuti huskyd ja . Kimberliittorude mõõtmed on ristlõikega ühest kuni mitme tuhande meetrini (näiteks Tansaanias asuv Mwadui toru parameetritega 1525x1068 m). Kõikidel platvormidel on teada üle 1500 kimberliitkeha, kuid ainult mõnel neist on kommertsteemandi sisu. Teemandid jaotuvad kimberliitides äärmiselt ebaühtlaselt. Tööstuslikuks loetakse torusid, mille teemantide sisaldus on 0,4 karaati/m3 ja rohkem. Erandjuhtudel, kui torud sisaldavad kõrgema kvaliteediga teemante, võib kasum olla väiksema sisaldusega, näiteks 0,08-0,10 karaati/m 3 (Jagersfontein Lõuna-Aafrikas), kasutamine. Kimberliitides domineerivad 0,5–4,0 mm (0,0025–1,0 karaati) mõõtmetega kristallid. Nende massiosa moodustab tavaliselt 60–80% ekstraheeritud teemantide kogumassist. Üksikute põldude tagavarad ulatuvad kümnetesse miljonitesse. Suurimad esmased teemandimaardlad on uuritud Tansaanias, Lesothos, Sierra Leones jne.

Rikastamine. Loopealsetes kivimit esmalt pestakse, et eemaldada siduv savimass ja eraldada jäme klastiline materjal; isoleeritud lahtine materjal jaguneb nelja klassi: -16+8, -8+4, -4+2, -2+0,5 mm. toodetud gravitatsioonimeetoditel (märg ja õhk, rikastamine rasketes suspensioonides, kontsentreerimiskaussides). Väikeste teemantide ja teemantlaastude eraldamiseks kasutatakse pinna eelpuhastusega kilet ja vahtu. Reaktiivid: amiinid, aeroflotid, rasvhapped, petrooleum, kresüülhape. Teemantide ekstraheerimiseks on enim kasutatav rasvprotsess (2-0,2 mm osakeste suurusega terade puhul), mis põhineb teemantide selektiivsel võimel kleepuda rasvapindadele. Rasvkattena kasutatakse vaseliini, petrooleumi, autoli ja selle segu parafiini, oleiinhappe, nigrooliga jne Koos rasvaprotsessiga kasutatakse elektrostaatilist eraldamist (3-0,1 mm suuruste terade puhul), mis põhineb. mineraalide erinev juhtivus (teemant – halb elektrijuht). Suhteliselt suurte teemantide eraldamiseks kasutatakse röntgenikiirguse luminestsentsmeetodit, mis põhineb teemantkristallide luminestsentsvõimel (röntgeniluminestsentsmasinad).

Rakendus. Teemandid jagunevad ehteks ja tööstuslikeks. Esimestel on kõrge läbipaistvus. Kõige väärtuslikumad teemandid on värvitud (“puhas vesi”) või hea värvusega. Tehniliste teemantide hulka kuuluvad kõik teised kaevandatud teemandid, olenemata nende kvaliteedist ja suurusest. CCCP-s sorteeritakse teemandid vastavalt spetsifikatsioonidele, mida ajakohastatakse teemandirakenduste laienemisel. Sõltuvalt tüübist ja otstarbest liigitatakse töötlemata teemandid kategooriatesse kvaliteedi järgi; igas kategoorias on rühmad ja alarühmad, mis määravad teemantkristallide suuruse, kuju ja konkreetsed tingimused. Umbes 25% maailma teemantidest kasutatakse juveelitööstuses poleeritud teemantide valmistamiseks.

Erakordselt kõrge kõvadusega teemandid on asendamatud erinevate tööriistade ja seadmete (materjalide kõvaduse mõõtmiseks mõeldud taandrid, stantsid, profiilimeetrite nõelad, profilograafid, pantograafid, puurid, lõikurid, kivid merekronomeetrite jaoks, klaasilõikurid jne) valmistamiseks. ). Teemante kasutatakse laialdaselt abrasiivpulbrite ja -pastade valmistamiseks ning teemantsaagide täitmiseks. Teemanttööriistadega töödeldakse mõningaid metalle, pooljuhtmaterjale, keraamikat, raudbetoonist ehitusmaterjale, kristalli jne. Tänu mitmete ainulaadsete omaduste kombinatsioonile saab teemante kasutada tugevates keskkondades töötamiseks mõeldud elektroonikaseadmete loomiseks. elektriväljad, kell kõrged temperatuurid, kõrgendatud kiirgustaseme tingimustes, agressiivses keemilises keskkonnas. Teemantide baasil on loodud tuumakiirguse detektorid, elektroonikaseadmete jahutusradiaatorid, termistorid ja transistorid. Teemantide läbipaistvus jaoks infrapunakiirgus ja röntgenkiirte nõrk neeldumine võimaldab neid kasutada infrapunavastuvõtjates ja kambrites faasisiirete uurimiseks kõrgetel temperatuuridel ja rõhkudel.

Sünteetilised teemandid. 50ndate keskel. algas tööstusliku sünteesi areng tehnilised teemandid. Sünteesitakse peamiselt väikeseid üksikkristalle ja suuremaid polükristallilisi moodustisi, nagu ballasa ja carbonado. Peamised sünteesimeetodid: staatiline - metallis - grafiitsüsteem at kõrged rõhud ja temperatuurid; dünaamiline - grafiidi polümorfne üleminek teemantides lööklaine mõjul; epitaksiaalne – teemantkilede kasvatamine teemandiseemnetel gaasilistest süsivesinikest madalal rõhul ja temperatuuril umbes 1000°C. Sünteetilisi teemante kasutatakse samamoodi nagu looduslikke tehnilisi. Sünteetiliste teemantide kogutoodang ületab oluliselt looduslike teemantide tootmist.

Teemandid on kõige kallimad kalliskivid. Sellise mineraali olemasolu inimeses näitab omaniku jõukust. Seetõttu pakuvad kivid suurt huvi mitte ainult ehete ja kallite aksessuaaride armastajatele, vaid ka teadlastele. Millest teemant koosneb ja aine omadusi uuritakse tänapäevalgi – see on vajalik tehismaterjali sünteesiks ja teemantide täies mahus kasutamiseks.

Töötlemata teemandid

Teemanti kaevandatakse looduses. Kivi allikaks on kimberliit- ja lamproiittorud. Enamik neist asub sellistes riikides nagu:

1. Austraalia.
2. Venemaa.
3. Brasiilia.

Ekstraheerimine toimub tööstuslikult. Koos kividega võetakse torudest välja kivid, mida gemoloogid ja juveliirid täiendavalt klassifitseerivad ja töötlevad.

Kivi koostis

Keemikud ja füüsikud uurisid omakorda aine koostist. IN XVIII alguses sajandil leiti, et teemant koosneb eranditult süsinikust. See tähendab, et kivil ei ole keemilist valemit kui sellist.

Mendelejevi perioodilisuse tabelis on element tähistatud kui "C". Nii on kivi valem kirjas, ühe tähega. Aine aatommass on 16. Teemandis sisalduv süsinik säilitab oma omadused ja on huvitava konfiguratsiooniga.

Allotroopsed modifikatsioonid

Teemant on tohutu süsiniku molekul. Lisaks teemandile on süsinikust valmistatud ka teisi aineid, näiteks:

• grafiit;
• lonsdaleite;
• tahm, kivisüsi;
• süsiniknanotorud;
• fullereenid.

Kuid kõik need materjalid on erinevad välimus ja erinevad omadused. Kõik see on seletatav allotroopsete modifikatsioonide olemasoluga. See tähendab, et süsinikuaatomid paiknevad ruumis ja seostuvad üksteisega erineval viisil. Aatomite konfiguratsiooni koos nende sidemetega nimetatakse kristallvõreks. See on kõigi ainete puhul erinev, kuid teemandi puhul väärib see erilist tähelepanu.

Alustada tuleb sellest, et teemandis on süsinikuaatomid omavahel ühendatud kovalentsete sigma sidemetega. See on keemilise sideme tugevaim tüüp. Lisaks sellele on olemas ka ioon-, metalli-, disulfiid- ja vesiniksidemed. Need on palju nõrgemad kui kovalentsed sidemed ja neid teemantstruktuuris ei esine.

Teemandi ühiklahter ehk struktuuriühik on kuubiku kujuga. Teaduslikult nimetatakse seda kuubisüngooniaks.

Aatomite ruumilist paigutust ja nende ühendust nimetatakse kristallvõreks. Selle struktuur määrab sellised omadused nagu aine kõvadus. Teemantstruktuuri ühikrakk näeb välja nagu kuubik. See tähendab, et teemant, kui kasutada teaduslikku terminoloogiat, kristalliseerub kuupsüsteemis.

Kuubi tipud on süsinikuaatomid. Samuti on iga näo keskel üks aatom ja kuubi enda keskel on veel neli elementi. Süsinikuaatomid, mis asuvad näo keskel, on ühised kahele rakule ja need, mis asuvad kuubi tippudes, on ühised kaheksale rakule. Aatomite vahelised kaugused on sümmeetrilised, ühepikkused. Sidemed elementide vahel on kovalentne sigma.

Kuna iga aatom on seotud vähemalt nelja naaberaatomiga, ei jää teemandisse vabu elemente ja kivi on suurepärane dielektrik.

Teemandi kõvadus on seletatav aine sellise tiheda pakkimisega. Kuid süsiniku allotroopsetel modifikatsioonidel on sama koostisega erinev ruumiline struktuur.

Teemandi ja grafiidi kristallvõre

Näiteks grafiidil on ruumis nõrgemate sidemete konfiguratsioon, kovalentsed pi-ühendid. Ja fullereenid on üldiselt molekulid, mitte süsinikuaatomid. Nende koostis ja aine ise avastati suhteliselt hiljuti - 19. sajandil.

Oma struktuuri tõttu on teemant kõige kõvem aine. See on tingitud just kivi struktuurist, mitte koostisest.

Kuid mitte ainult teemandil pole sellist aatomite "pakendit", kuigi ainult sellel mineraalil on suur kõvadus. Kõik 4. rühma ained on oma struktuurilt sarnased teemandiga. Kuid kuna nende elementide aatommass on suurem kui teemantidel, on ka aatomite vaheline kaugus suurem ja sidemed vastavalt nõrgemad.

Kuid looduses pole kõik ideaalne. Isegi teemandil on omad vead. Kivi võib sisaldada võõraid elemente, mis sattusid kivi moodustamise käigus võre sisse. Nende hulgas on selliseid aineid nagu:

• alumiinium;
• kaltsium;
• magneesium;
• graniit;
• vesi;
• gaasid ja süsinikdioksiid.

Need ained rikuvad teemandi struktuuri ja ideaalis ei tohiks koostises olla. Need on kristallvõrestikus ja mõjutavad ka kivi kõvadust ja selle varju. Ideaalsete omadustega kivi nimetatakse teemandiks või puhtaks teemandiks. Kuid kui sellised lisandid on olemas, võivad need mõjutada kividefektide arvu ja suurust või moodustada iseseisvaid kandmisi.

Konstruktsioonivead võivad paikneda kas teemandi serval või keskel. Mõnikord saate neist lahti, lõigates need professionaalse juveliiri poolt. See protseduur muudab teemandi teemandiks ja paljastab kõik selle eelised. Vigadeks on kõige sagedamini mikropraod, hägused pilved või muude ainete lisandid.

Suure hulga defektidega teemandid saadetakse tööstusesse, kus neist valmistatakse teemantlaaste. Ideaalse struktuuri ja koostise võib leida ainult tehistest teemantidest.

Tootmine sünteetilised mineraalid sai alguse eelmise sajandi viiekümnendatel aastatel. Enne seda teadsid teadlased teemandi koostist, kuid neil polnud mineraali sünteesimiseks vajalikke seadmeid. Kuna laboratoorsed teemantide tootmise tingimused on karmid, pole vaja mitte ainult erilisi temperatuure ja rõhku, vaid ka kiviseemneid ja grafiiti. Protseduur on kallis, mistõttu masstootmist veel ei eksisteeri. Teemantidel on spetsifikatsioonid ja neid toodetakse sel viisil tööstuse vajadusteks.

Looduses kaevandatakse mineraali torudest. Mõnikord ei eemaldata kogu kivi, vaid ainult selle laastu. Seda, et pinnasesse on veel teemanti jäänud, saab väita alles pärast struktuuri uurimist mikroskoobi all. Teemandi täpne päritolu on teadmata, selle kohta, miks süsinik sellise kuju omandas, on mitu hüpoteesi. Üks teooria räägib keemilistest reaktsioonidest, mis toimusid maapinnas pärast järske temperatuurimuutusi ja magma pinnale kerkimist. Teine hüpotees väidab, et kivi kukkus maapinnale pärast meteoriitide massilist langemist taevakehade osana.

Mineraali omadused

Kivil on järgmised omadused, mille määrab mineraali koostis:

• Kõvadus on Mohsi skaalal 10 punkti 10-st ja selle põhjuseks on süsiniku kristallvõre.
• Aine tihedus on 3,5 g/cm3. Samas on kivi väga habras. See võib lõheneda, kui seda lüüakse mööda paralleelseid servi, mida nimetatakse lõhenemiseks.
• Mineraal peaks olema läbipaistev. Ehtekivi maksab rohkem, kui see sisaldab vähem lisandeid. Pärast lõikamist mängib teemant valguse käes.
• Kui puutute mineraaliga kokku röntgenikiirgusega, rikutakse teemandi struktuur. Võre lõdveneb ja muutub lahti ning kivi ise kiirgab sinise või rohelise tooni valgust.
• Teemandi värvus võib ulatuda läbipaistvast mustani. Rohke kollase või roosaka värvusega fantaasiakive peetakse kalliteks.

Teemanti kasutatakse mitte ainult ehete valmistamisel. Kivi kasutatakse selle omaduste tõttu aktiivselt tööstuses. Põhimõtteliselt on kõik abrasiivid ja lõikepinnad kaetud kõva ainega – teemantlaastudega. Seega paraneb töö kvaliteet ja selle valmimisele kulub vähem aega.

Teemandid on lihtsa koostisega, kuid keeruka ehitusega mineraalid, mistõttu kivide ja nende omaduste uurimine jätkub tänaseni. Teemante hinnatakse juveelitööstuses, samuti ehituses ja meditsiinis.

Vene Föderatsiooni rahandusministeerium müüs Venemaa Gokhrani territooriumil toimunud 10,8 karaati või rohkem kaaluvate erimõõduliste teemantide müügiks siseturul avatud enampakkumise tulemusena kive kogumassiga 3,4 tuhat karaati kogusummas umbes 12,8 miljonit dollarit, teatas RIA Gokhranis News.

Esimene "C" on kaal karaatides. Selles etapis määratakse kivi täpne kaal kaalude abil või arvutatakse valemite abil, kas teemant on tootes fikseeritud. Teemandi kaalu väljendatakse karaatides.

Teine "C" on värv. Täiesti värvitud teemandid on üsna haruldased ning peaaegu kõigil kividel on erineva värvi ja intensiivsusega toone. Eksperdi ülesanne on värvistandardeid kasutades täpselt määrata teemandi intensiivsus ja värvus standardvalgustuses.

Kolmas "C" on selgus (puhtus). Selles etapis tehakse kindlaks kõik kivi sisemised puudused (defektid).

Neljas "C" on lõigatud (lõike kvaliteet). Selles etapis antakse teemandi kuju, lõikekvaliteedi ja viimistluse omadused.
Nende parameetrite põhjal saab hinnata, kuidas antud teemant teiste teemantide seast eristub, mille põhjal võib see olla kallim või vastupidi, odavam.

Meil on hea meel teid veel kord tervitada, meie kallid lugejad! Teemandid on alati teistest mineraalidest erinevad. Ja mitte ainult sellepärast, et nad toodavad kauneid ja lõigatud teemante, vaid ka nende kõige laiema ja mitmekesisema kasutuse tõttu tööstuses, hambaravis, lasermeditsiinis ja muudes tööstusharudes. Teemandi omadused võimaldavad teil seda kõike teha.

Vaatleme neid selles lühikeses, informatiivses ja oleme kindlad, huvitav artikkel. Tuleb märkida, et mõnda selle kivi omadust saab kasutada kodus, leides seeläbi väljapääsu ebatavalistest ja ebastandardsetest elusituatsioonidest.

Alustame selle huvitava teema uurimist. Soovime teile meeldivat lugemist, meie kallid sõbrad!

Teemantide füüsikalised omadused

Alustame kõige kuulsamatest, nimelt füüsikalised omadused, kuna just nemad lasid sellel kivil sellise populaarsuse saavutada. Mõelgem tema järgmistele "professionaalsetele" omadustele:

Mineraalne kõvadus

Peaaegu kõik teavad, et mineraalne teemant on kõige kõvem teadaolev kivi maailmas. Mis on selle põhjuseks? Mineraali spetsiifiline kristallvõre. Sidemed süsinikuaatomite vahel on väga tugevad.

Mineraalide kõvaduse suhteliste väärtuste hindamiseks on Mohsi skaala, mis on tuntud ja aktsepteeritud kogu maailmas. Aluseks võeti relatiivsusteooria (selgitame seda nii lihtsalt kui võimalik): ühe mineraali kriimustus teiste võrdlusmaterjalide suhtes. Näiteks võib teemanttükk kõik mineraalid “kriimustada”, aga see pole praktiliselt midagi. See on kogu põhimõte, mis aitab elu oluliselt lihtsustada.

Teemantide killud viivad sinna maalihkega ja nende reiting on 10. Näiteks Maa kõige kõvemale mineraalile on kõige lähemal korund. Seda hinnati ka sellel skaalal ja selle hind on 9. See tähendab, et selle väärtus on 150 korda väiksem!

Nende arvude põhjal võib ette kujutada kõige kõvema teadaoleva mineraali olulist eelist. Üks tähelepanuväärne näide on klaasi lõikamine teemantotsaga klaasilõikuri abil. Kõik, mida pead tegema, on tõmmata värisematu käega sirge joon, vajutada veidi klaasi teisele otsale – ja ongi valmis. Seda on teiste elementide ja mineraalidega raske saavutada.

Tähelepanu väärib ka teemandi kõvaduse kasutamine kaevanduste, maa-aluste õõnsuste, uute metrooliinide ja veealuste kanalite kaevamisel ja kaevamisel spetsiaalse paigaldusega, mille otsad on valmistatud teemantidest ja võimaldavad läbi lõigata ka kõige keerukama raudgraniitkivimi. .

Kuigi see üksus on kallis, tasub see end ära võrreldes maksetega töötajatele, kes toodaksid sama palju. Veelgi enam, ajaomaduste osas võidab paigaldus oluliselt. Kui te pole veel ette kujutanud, kuidas see võiks välja näha ja toimida, võite lugeda kirjanik Jules Verne'i või vaadata 2005. aasta filmi "Ekspeditsioon allmaailma".

Kivi tihedus, murdumisnäitaja ja dispersiooniomadused

• Kristallvõre ainulaadne struktuur seletab ka selle suurt tihedust, mis leiab samuti rakendust erinevates valdkondades. Kõvadus ja tihedus on üksteisega tihedalt seotud. Mida kõrgem on üks parameeter, seda kõrgem on reeglina teine.
• Murdumisnäitaja ja dispersioon on kõige ilmsem teemantidel – lõigatud teemantidel. Just neis näete hämmastavat maagiat ja valguse mängu, kirjeldamatut sära, mis rõõmustab asjatundjaid.

Teemant on nii ainulaadne, et seda läbivad valguskiired läbivad optiliste seaduste järgi peaaegu ideaalselt ning kõrge murdumisnäitaja annab kivile “sisemise heleduse” ja veelgi suurema valgusemängu. Suurema selguse ja mõistmise huvides selgitab allolev pilt teile palju paremini sõnadega kirjeldatut:

Iseloomulik on loomulikult leidnud rakendust ka kõige kuulsamas teemantide valdkonnas - ehetes, kuhu kogutakse meie planeedi Maa sügavustest kaevandatud kõige vapustavamad ja parimad teemantide ja teemantide proovid.

Kivi ainulaadne omadus on soojusjuhtivus

• Teemandi soojusjuhtivus on teadaolevate tahkete ainete seas kõrgeim ja on umbes 0,9-2,3 kW/(m*K). Selle tulemusena on teemant suurepärane pooljuht, kuna enamik tuntumaid räni pooljuhtelemente töötavad üldiselt kuni umbes 100 kraadi Celsiuse järgi.

Teemantelementidel põhinev pooljuhttehnoloogia võimaldab töötada palju kõrgematel temperatuuridel, kuid kõrget hinda arvestades on see enamasti põhjendamatu luksus. Neile on ka elujõuline asendus – sünteetilised teemantpooljuhtelemendid, millel on sama kõrge soojusjuhtivus kui looduslikel kividel, kuid mis maksavad palju vähem.

Muud olulised omadused

• Lisaks ülaltoodud omadustele on teemandil palju muid, mitte vähem olulisi ja kasulikke kriteeriume. Üks neist omadustest on see, et teemant on dielektrik. See mineraal ei juhi elektrit.

See omadus on oluline eelkõige elektroonikas, pooljuhtides, meditsiinis ja lasertehnoloogias. See funktsioon võimaldab teil üheaegselt mitte juhtida elektrit (seega mitte põhjustada lühist ja süsteemi rikkeid) ja edastada suurt energiavoogu (näiteks lasersüsteemid), kaotamata selle omadusi, omadusi või kaalu. Veel üks teemandi ainulaadne omadus.

• Kindlasti väärib märkimist tööstuse jaoks oluline kvaliteet - metalli madal hõõrdetegur õhu juuresolekul.

See tekib õhukese kile moodustumise tõttu kuumuse käes. See kile toimib spetsiaalse materjalina, mis määrib kahte pinda. Kas olete märganud spetsiaalseid teemantketasid, mis on mõeldud tööriistadele, millega saab lõigata betoonplaate ja aluseid, paksuseinalist metalli ning samas ehituspoodides kaua teenida? Siin on selle omaduse selge rakendus, mis lihtsustab oluliselt elu.

• Kõrge sulamistemperatuur (umbes 3700-4000 kraadi Celsiuse järgi ümbritseva õhu rõhul 11 ​​GPascal). IN normaalsetes tingimustes teemant hakkab põlema alles kuskil 820-860 kraadi Celsiuse järgi.

See ainulaadne ja hämmastav omadus leiab rakendust ka näiteks nendes varuosades või seadmeelementides, mis puutuvad pidevalt kokku selliste temperatuuridega ning kus nende kasutamine on hinna ja tasuvusajaga võrreldes õigustatud.

Kui kõik ülaltoodud teemantide omadused kokku liita, võib teha järelduse teemantide füüsikaliste omaduste kohta – kivi tähtsus on tohutu, nii ehete vallas kui ka erinevates tööstuse, elektroonika ja optika valdkondades.

Teemantide maagilised omadused

Alates iidsetest aegadest usuti, et sellisel ainulaadsel kivil peavad lihtsalt olema üleloomulikud jõud. Piisab, kui meenutada iidsete ja ootamatult kadunud maiade maagilisi kristallist ja teemantidest tehtud pealuid, vaaraode ajastut, kus kõik kuningad ja kuningannad olid lihtsalt teemantide ja neist valmistatud kallite ehetega “kaetud”.

Teemanti on alati peetud tugevate inimeste kiviks. Paljude uskumuste kohaselt annab see kivi jõudu, julgust, vaprust ja vaprust. Pole asjata, et seda nimetatakse "kuningate kiviks". Samuti arvatakse, et see on tugev amulett, mis võimaldab omanikul vältida kolmandate isikute negatiivset mõju.

Tuleb märkida, et iidsetel aegadel maagilised omadused teemandid võivad neutraliseerida kõik mürgist joogid. Piisas vaid kivi sinna allalaskmisest ja mõne minuti ootamisest. (Me ei soovita seda kontrollida).

Samuti on teemandi maagilised omadused tuntud Amori armastussfääris. Samas Iidne Egiptus Usuti, et kui hoiad näpuotsas kivi või võtad teemantpulbrit, siis selline rituaal tõotab lõputut ja vastastikust armastust viimse päevani.

Teemant on kivi, mis peegeldab otseselt inimese omaniku biovälja. Kui see on hea, aitab kivi kaasa raha, õnne, armastuse, jõu ja muude positiivsete ilmingute ilmumisele ja säilimisele. Kivi kaitseb ka kadedate inimeste ja omaniku vastu suunatud halbade tegude eest.

Halva karma puhul on tavaliselt vastupidi. Kuid võib olla ka võimalus, et teemant “tõmbab välja” halva energia ja laseb inimesel “uuesti sündida”.

Parimate tulemuste saavutamiseks tuleks teemantkivi kanda nii, et see puudutaks nahka. Näiteks kaelal ripatsina või vasakul käel käevõruna.

Samuti peate arvestama veel kolme sooviga:

• Reeglina kingitakse teemant inimesele, mitte ei ostetakse endale. See näitab tunnustust ja au inimesele, mida teemant peab iseenesestmõistetavaks;
• Mida rohkem inimene kiviga kokku puutub, seda parem, kuna see võib mõjutada mitte ainult inimest ennast, vaid ka tema tööd, isiklikku elu ja perekondlikku õhkkonda.
• Enne ostmist pöörake erilist tähelepanu värvile. Punane viitab kirglikule ja teravale tuleelemendile, sinine on vesiselt rahulik, valge on neutraalne.

Lõpus saab veidi rääkida kivi mõjust ja sodiaagimärkidest. Kuna kivi on tugev, saavad seda kasutada vaid tugevad ja võimsad märgid, näiteks tuleelemendi märgid.

Kuid Kalade märgi all sündinud inimesed peaksid püüdma sellest eemale hoida, sest see võib isegi põhjustada negatiivne mõju. Samuti peaksite pöörama tähelepanu teemandi või teemandi samale värvitoonile.

Teemandi tervendav maagia

Kivi suur energiapotentsiaal võib laadida inimkeha rakke positiivse energiaga ja aidata toime tulla erinevate negatiivsete haigustega.

Teemantil on eriline mõju aju vaimsele ja psühholoogilisele seisundile, samuti normaalsete biorütmide regulatsioonile ja südame-veresoonkonna süsteemi tõrgeteta toimimisele.

Tiim LyubiKamni