Carte educațională despre chimie. Cum arată un diamant natural Care este legătura chimică a unui diamant?

În acest articol:

Diamantul este un mineral prețios care este și cea mai dură substanță de pe Pământ. Și printre bijuterii, diamantul este una dintre cele mai scumpe pietre care atrage atenția fetelor. Prin urmare, mulți oameni sunt interesați de modul în care se formează o piatră, care este formula unui diamant și dacă poate fi cultivat într-un laborator. Oamenii de știință încă, după un secol de experimente, nu pot răspunde la toate întrebările cu acuratețe, deoarece în unele situații piatra se comportă anormal.

Formula substanței

Diamantul este realizat în întregime din carbon. Acest element este conținut aproximativ 0,15% în scoarța terestră. Numărul atomic al substanței este 6, ceea ce indică numărul de protoni din nucleu. În consecință, diamantele, care constau în întregime din carbon, adică sunt o formă alotropă a acestei substanțe, au același număr atomic.

Aranjarea atomilor în diamant și grafit

Un astfel de concept ca formă de modificare alotropică înseamnă că dintr-o substanță simplă, de exemplu carbonul, se pot forma alte substanțe simple, care vor diferi în proprietăți și structură atomică. Adică conținutul este același, dar forma și aspectul sunt complet diferite, luați cel puțin contrariile: grafit și diamant. În plus, carbonul este una dintre puținele substanțe care prezintă mai multe forme de modificări.

Există substanțe care constau numai din carbon:

• diamant;
• grafit;
• carabină;
• lonsdaleit;
• fulerene;
• Nanotuburi de carbon pentru fabricarea de microfibre;
• grafen;
• cărbune, funingine.

O întrebare interesantă pentru oamenii de știință este dacă o modificare alotropică poate fi convertită în alta. Este exact ceea ce fac ei în legătură cu grafitul și alte substanțe din acest grup. Pentru că costul unui diamant este cel mai mare, iar prețul altor modificări este mai mic. Până acum, procesul este posibil doar în sens invers: dacă un diamant este încălzit fără aer la o temperatură de peste 500 de grade Celsius, piatra va exploda și se va transforma în grafit. Mai mult, topirea în continuare a pietrei arată rezultate anormale, diferite de alte substanțe. Dar reacția nu are loc în sens invers.

Diferența dintre modificări este explicată de structura rețelei cristaline a substanței. Formula chimică nu joacă niciun rol aici. Întregul punct constă în configurația spațială a atomilor de carbon și conexiunile dintre ei. Astfel, în structura diamantului, rețeaua are o structură cubică.

Legătura dintre atomi este cea mai puternică, din punct de vedere chimic, covalentă. Mai mult, sistemul cubic folosește doar 18 atomi și este considerată cea mai densă formă de împachetare a acestor particule. Prin urmare, diamantul este cea mai dură substanță de pe planetă.

La centrele fețelor tetraedrului există și atomi legați unul de celălalt covalent. Dar dacă luăm în considerare același grafit, atunci în rețeaua sa cristalină unele dintre legături sunt covalente, iar unele sunt disulfură, care tinde să se rupă. Ca urmare, electronii pot migra, iar substanța capătă proprietăți metalice.

Dar aceasta este o analiză a formelor atomice ale carbonului, deoarece atomii sunt cei care formează rețeaua cristalină. Dar recent, oamenii de știință au descoperit forme moleculare ale substanței în compoziția fullerenelor, poliedre formate din carbon. Acum au fost descoperiți noi compuși moleculari care conțin carbon - de la C60 la C540, care sunt în studiu.

Pe baza formulei, precum și a configurației atomilor, oamenii de știință încearcă să recreeze imaginea în laborator. În natură, diamantele se găsesc în țevi de kimberlit și lamproit, precum și în plaseri. Pietrele se formează de-a lungul a milioane de ani în anumite condiții care implică roci magmatice, activitate seismică și, de asemenea, sub influența temperaturilor ridicate.

Există și o versiune despre introducerea diamantelor împreună cu meteoriți, deoarece există destul de mult carbon în spațiul cosmic. Oamenii de știință au descoperit și una dintre modificările sale - losdaleitul - în meteoriți.

Astăzi, diamantele sunt produse în următoarele moduri:

• Sub presiune și temperatură ridicată în mașini speciale. Oamenii de știință încearcă să obțină grafitul pentru a forma noi legături covalente. Acest tip de piatră se numește HPHT.
• Metoda filmului implică și grafitul, care se depune sub influența vaporilor de metan.
• Producerea pietrelor datorită sintezei explozive.

Chiar dacă toată lumea cunoaște formula unui diamant, sau substanța sa netăiată (diamantul), niciunul dintre oamenii de știință nu a reușit să reproducă cu exactitate o piatră cu aceeași structură de rețea cristalină, ca și natura. Prin urmare, costul pietrei rămâne la un nivel ridicat, iar extracția din intestinele Pământului nu se oprește.

Proprietățile fizice ale diamantelor

Impurități în diamant

Desigur, nimic nu este perfect în natură. Deci, diamantele conțin și anumite impurități care nu se reflectă în formula substanței, deși o afectează aspect. În special, nuanța și transparența pietrei se schimbă, dar nu și proprietățile acesteia. Numărul acestor impurități poate ajunge la 1018 atomi la 1 cm3. Și în funcție de tipul de impurități, piatra capătă o nuanță, iar costul diamantului se modifică și el. Printre aceste impurități se numără:

• siliciu;
• calciu;
• magneziu;
• azot;
• aluminiu.

Pentru a nu încălca formula și compoziția pietrei, astfel de substanțe ar trebui să fie nu mai mult de 2% dintr-un tip și nu mai mult de 5% în general. Dacă cantitatea de impurități dintr-un diamant este mai mare, atunci piatra își schimbă în mod semnificativ aspectul și nu este utilizată în bijuterii, dar este trimis la nevoile industriei.

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au făcut bijuterii din pietre prețioase. Bijuteriile cu diamante sunt deosebit de apreciate, atrăgând atenția prin transparența sa extraordinară, irizațiile complicate și strălucirea strălucitoare.


Un diamant este un diamant tăiat. Cel mai adesea este incolor, deși uneori pietre cu galben, gri sau nuanță verde. Dar ce este un diamant? În ce constă și cum se formează?

Ce este un diamant?

Diamantul este cel mai dur mineral natural, extras din zăcăminte de placer sau țevi de kimberlit. Poate fi găsit pe aproape toate continentele, cu excepția Antarcticii, dar principalele zăcăminte sunt în Africa, Canada, Rusia și.

Primele pietre au fost descoperite complet accidental. Omenirea își datorează descoperirea copiilor africani care se joacă cu pietricele strălucitoare. Au fost găsite în 1870 în Africa de Sud, lângă orașul Kimberley, din care toate rocile purtătoare de diamant au început să fie numite kimberliți.

În Rusia, diamantele au fost descoperite pentru prima dată lângă Perm în 1829. Interesant este că descoperirea a aparținut și unui copil. În timp ce lucra la o mină de aur, iobagul Pavel Popov, în vârstă de 14 ani, a găsit un diamant în timp ce căuta aur.


Datorită acestei pietre, și-a primit libertatea, iar apoi a arătat locul unde a fost descoperit diamantul unei expediții științifice conduse de fizicianul german Alexander Hubolt. De atunci, multe zăcăminte au fost descoperite în Rusia, inclusiv zăcăminte bogate în Yakutia.

Din ce este făcut un diamant?

Dintre pietrele prețioase, diamantul este singurul mineral format dintr-un singur element. Structura sa conține carbon cristalin, care are proprietăți unice.

Diamantul are cea mai mare duritate, coeficient scăzut de frecare și cel mai înalt punct de topire de la 3700 la 4000 °C. Valoarea pietrelor este determinată în unități speciale - carate. Un carat este egal cu 0,2 grame.

De obicei, diamantele sunt ușoare, dar uneori dai peste exemplare foarte mari. Cel mai mare diamant din lume a fost diamantul Cullinan, descoperit în 1905 în mina Premier din Africa de Sud.

Greutatea sa netăiată a fost de 3106,75 carate, adică mai mult de 620 de grame. Ulterior, piatra a fost prelucrată și împărțită în 9 diamante mari și 96 mici.

Cum se formează diamantele?

Originea diamantelor nu a fost stabilită în mod fiabil. Oamenii de știință au înaintat multe ipoteze diferite, dar majoritatea sunt de părere că pietrele s-au format în manta și apoi s-au ridicat mai aproape de suprafață. Potrivit diverselor estimări, vârsta lor variază de la 100 de milioane la 2,5 miliarde de ani.


Există diamante de origine extraterestră. În special, un depozit mare de astfel de pietre a fost descoperit în apropierea craterului siberian Popigai, format ca urmare a impactului unui asteroid cu aproximativ 35 de milioane de ani în urmă.

Ce sunt diamantele sintetice?

Diamantele sunt folosite nu numai pentru bijuterii, ci și în scopuri industriale (la fabricarea de burghie puternice, tăietori, cuțite). Necesitatea utilizării pe scară largă a forțat oamenii de știință să creeze diamante artificiale cultivate în laboratoare.

Ele sunt numite sintetice, deși această definiție nu este în întregime corectă. De fapt, diamantele artificiale nu conțin materiale sintetice și sunt asemănătoare ca compoziție cu cele naturale. Pietrele sintetice sunt realizate în două moduri - depunere chimică de vapori (CVD) și presiune și temperatură înaltă (HPHT). Există mai multe alte metode, dar nu au succes comercial.

Cum se fac diamantele?

Pentru a cumpăra un diamant formă frumoasăși a început să strălucească cu lumini multicolore, este transformat într-un diamant. Principala metodă de prelucrare a pietrelor este tăierea rotundă, în care sunt realizate 57 de fațete pe un diamant.


Există, de asemenea, metode mai complexe care vă permit să creați până la 240 de fațete sau să creați un diamant de o anumită formă - un trandafir, o masă, pene. Uneori, munca de calitate depășește costul diamantului în sine, în timp ce o tăietură incorectă, dimpotrivă, poate distruge piatra sau poate crea defecte asupra acesteia.

Ora exactă a descoperirii diamantului pe în acest moment neinstalat. Chestia este că aspectul mineralelor neprelucrate este destul de banal și nu este atractiv. atenție deosebită. Primele mențiuni despre pietrele indiene datează din mileniul III î.Hr., dar utilizarea lor în bijuterii a început cu aproximativ 500 de ani în urmă, după ce maeștrii au stăpânit tehnicile de tăiere a diamantelor.

În Rusia, Catherine a II-a a avut o dragoste specială pentru ei în timpul domniei sale, conceptul de diamant a intrat în uz ca sinonim pentru bogăție și lux.

Numele mineralului în diferite limbi are un sunet și un sens similar. Arabii o numeau „almas”, adică „cel mai greu”, grecii o numeau „adamas”, care înseamnă „indestructibil”. Cuvântul rusesc „diamant” a fost introdus în circulație la mijlocul secolului al XV-lea de către călătorul Afanasy Nikitin în cartea „Walking through Three Seas”.

Proprietățile fizico-chimice ale diamantului

Diamantele sunt minerale transparente, incolore, mai rar au nuanțe de roz și galben, au o strălucire strălucitoare și indici mari de refracție.

Mineralul constă din atomi de carbon echidistanți unul de celălalt la o distanță de 0,15 nanometri. Atomii formează o rețea cristalină cubică, dând diamantului cea mai mare duritate pe scara Mohs - 10 unități. Cu toate acestea, datorită clivajului perfect, cristalele sunt foarte fragile, iar identificarea eronată a conceptelor de duritate și fragilitate a dus adesea la distrugerea pietrelor valoroase.

Așa a fost distrusă colecția de diamante a ducelui francez Carol Îndrăznețul, care a purtat un război intestin cu regele. Mercenarii lui Ludovic al XI-lea, dorind să testeze autenticitatea pietrelor cu un ciocan, le-au transformat în pulbere.

Formarea și depozitele de diamante

E greu de crezut, dar diamantul și grafitul sunt practic frați gemeni. Ambele sunt carbon pur. Pentru ca grafitul să se cristalizeze sunt necesare condiții speciale: presiune de 45.000–60.000 de atmosfere și temperatură de 900–1300 °C, care sunt asigurate la o adâncime de 80–150 km sub pământ. Împreună cu magma vulcanică, pietrele sunt ejectate din intestinele pământului, formând depozite primare -.

Oamenii de știință cunosc și minerale de origine meteoritică, formate în timpul ciocnirii unui corp cosmic cu suprafața Pământului. Temperatura în momentul impactului atinge 3000 °C, iar presiunea ajunge la 100 GPa în aceste condiții, se formează roca de impact purtătoare de diamant. Pietre „nepământene” au fost descoperite în Marele Canion din SUA în fragmente dintr-un meteorit care a căzut acum aproximativ 30 de mii de ani. Yakutia are, de asemenea, propriul depozit similar - astroblema Popigai, formată în urmă cu 35 de milioane de ani.

Dezvoltarea impactitelor este neprofitabilă din cauza dimensiunii mici a cristalelor, astfel încât exploatarea industrială se desfășoară folosind metode tradiționale în zăcăminte „terestre”, care se găsesc pe aproape toate continentele, iar cele mai mari sunt situate în America de Sud. (Brazilia), Rusia (Yakutia), Africa (Botswana, Angola).

În acest moment, o companie americană este un monopolist recunoscut pe piață, controlând 75% din producția și cifra de afaceri mondiale de diamante. Peste tot în lume, pietrele fabricate în Rusia sunt foarte apreciate și la mare căutare. Principalul miner de diamante din Rusia este Alrosa, care produce 95% din diamantele țării.

Companii de diamante naturale de lux

Pe lângă pietrele incolore de înaltă calitate, cu o combinație reușită de circumstanțe, uneori este posibil să obțineți diamante fanteziste galbene strălucitoare, roz strălucitoare și albastre, care reprezintă doar 1% din volumul total. Pietrele roșii sunt și mai rare - compania de minerit de diamante Rio Tinto oferă doar câteva dintre ele pe an în licitația sa. Cele mai valoroase dintre diamantele colorate sunt pietrele violet - sunt atât de unice încât prețul lor depășește adesea 1 milion de dolari pe carat.

Merită o atenție specială. Fiinţă pentru o lungă perioadă de timp De fapt, deșeurile din extracția pietrelor clasice incolore, astăzi diamantele negre și, ca urmare, diamantele își stabilesc propria tendință în bijuterii. Bijuterii cu diamante negre devin adesea alegerea celor care doresc să iasă în evidență din mulțime și nu le place să urmeze canoane și reguli general acceptate.

Diamante artificiale

Experimentele științifice privind crearea diamantelor artificiale au început în 1797, dar primul mineral crescut în laborator și metoda de producere a acestuia au fost brevetate de compania americană General Electric abia în 1956. De atunci, tehnologia a avansat atât de departe încât astăzi multe pietre cultivate artificial nu se pot distinge complet de cele naturale fără echipamente speciale și experiență vastă și moduri obișnuite detectarea falsurilor nu funcționează întotdeauna.

Cu toate acestea, saturația pieței cu astfel de pietre este restrânsă de legea cererii și ofertei, deoarece scăderea prețurilor la diamante este neprofitabilă nici pentru minerii de pietre naturale, fie pentru cele artificiale.

Analogi cunoscuți ai diamantelor naturale

Merită menționat cele mai comune pietre care sunt folosite în bijuterii în loc de diamante. În primul rând, acestea sunt binecunoscute, sintetizate pentru prima dată în Institutul Rus FIAN. În al doilea rând, acestea sunt moissanite, care sunt deosebit de greu de distins de lucrul real. piatră preţioasă fără a avea cunoştinţele necesare pentru aceasta.

În plus, relativ recent, au apărut diamantele ASHA, a căror suprafață este acoperită cu un strat de atomi de carbon (din care este făcut mineralul natural), ceea ce face de fapt o astfel de piatră un material compozit și, în același timp, îi conferă mai multă strălucire și „foc” în comparație cu același zirconiu cubic.

Merită menționat HPVT (presiune înaltă, temperatură ridicată) diamante. Această metodă a fost dezvoltată în anii 1950, iar pietrele reale produse sunt complet naturale. Esența metodei nu este greu de înțeles dacă vă amintiți condițiile de formare a pietrei. În natură, diamantul se formează sub influența presiunii colosale și a temperaturii într-o anumită perioadă de timp. Uneori, astfel de pietre ajung la suprafață înainte de timp, reprezentând în esență un „produs semifabricat”. Și pentru a-l transforma într-un diamant strălucitor frumos, care mai târziu va fi tăiat și încrustat, piatra este supusă în mod repetat la presiune ridicată și temperatură ridicată, asemănătoare celor naturale, dar în laborator. Un astfel de diamant rămâne complet natural, dar parcă „modificat” de oameni.

Comparație alăturată a unui diamant real (in centru) cu analogii săi: 1 - zirconiu cubic (zirconiu cubic), 2 - moissanit, 3 - diamant ASHA, 4 - diamant cultivat în laborator

Proprietățile magice și vindecătoare ale diamantului

Yoghinii folosesc diamantul pentru a trata bolile mintale, inima, rinichii și pentru a curăța ficatul. Războinicii purtau inele cu diamante, crezând că le va da forță și îi va face invincibili. În plus, piatra aduce fericire proprietarului și protejează împotriva obiceiurilor și acțiunilor proaste.

Cine este potrivit pentru diamant și diamant?

Diamantul, ca și diamantul, este piatra celor curajoși și hotărâți. Este nevoie de o atitudine respectuoasă și poate fi inutilă în mâinile unei persoane slabe, nesigure.

Diamantul este piatra principală a zodiacului, conducând întregul cerc. Un talisman cu el sau cu un diamant tăiat este potrivit în primul rând pentru Berbec, iar în al doilea rând pentru Lei. Deși nu este contraindicat pentru alte semne.

Diamantul este cel mai dur mineral din lume și este un alotrop al carbonului. Cea mai apropiată rudă a diamantului este grafitul, același din care sunt făcute mine de creion.

Mineralul și-a primit numele de la cuvântul grecesc antic adamas, care tradus înseamnă „indestructibil”.

Caracteristici și tipuri

Diamantele sunt minerale ale căror principale caracteristici includ următoarele:

Cea mai mare duritate ( 10 pe scara de duritate Mohs);

În același timp, fragilitate ridicată;

Cea mai mare conductivitate termică dintre solide(900-2300 USD)

Nu conduce curentul electric;

Punct de topire - 4000ºC;

Temperatura de ardere - 1000 ºC;

Are luminiscență.

Diamantul este 96-98% carbon. Restul sunt impurități ale diferitelor elemente chimice, care dau culoarea mineralului. Majoritatea diamantelor naturale sunt de culoare gălbuie sau maronie. Diamantele albastre, albastre, verzi, roșii și negre se găsesc și în natură.

După prelucrare și tăiere, depozitul de culoare dispare, motiv pentru care marea majoritate a diamantelor sunt incolore. Diamantele colorate sunt extrem de rare. Printre cele mai cunoscute sunt: ​​Dresda (verde), Tiffany diamond (galben) și Porter Rhodes (albastru).

Una dintre metodele de determinare a autenticității unui diamant este destul de simplă: o linie este trasată de-a lungul suprafeței cu un creion special care conține cerneală grea. Dacă linia rămâne solidă, atunci diamantul este real. Pe cele false, linia se sfărâmă în picături.

Depozite și producție

(O carieră incredibilă în care au fost extrase diamante de foarte mult timp se află în satul Mir, Sakha, Yakutia.)

Zăcăminte de diamante au fost descoperite pe toate continentele, cu excepția Antarcticii. În natură, diamantele apar sub formă de placere, dar cele mai multe dintre ele sunt conținute în țevi de kimberlit. Țevile de kimberlit sunt un fel de „găuri” în scoarța terestră care se formează în timpul exploziei gazelor. Potrivit experților, tocmai astfel de țevi conțin până la 90% din toate diamantele de pe pământ.

Cele mai bogate zăcăminte de diamante sunt situate în Botswana, Rusia, Canada, Australia și Africa de Sud. În fiecare an, în lume sunt extrase peste 130 de milioane de carate de diamante (aproximativ 30 de tone). Rusia ocupă primul loc în lume în exploatarea diamantelor (29% din producția mondială), pe locul doi după Botswana la valoarea mineralelor găsite.

În Rusia, primul diamant a fost găsit în 1829 în regiunea Perm. Acum acest depozit se numește „Cheie de diamant”. Mai târziu, au fost descoperite zăcăminte în Siberia și regiunea Arhangelsk. Cel mai mare depozit este la graniță Teritoriul Krasnoyarskși Yakutia. Se crede că conține aproximativ un trilion de carate.

În 2015, în Kamchatka a fost descoperit un nou tip de zăcământ de diamante. Acestea sunt așa-numitele diamante „Tolbachik”, care au fost descoperite în lava solidificată a unui vulcan. Câteva sute de diamante au fost deja găsite în doar câteva mostre prelevate aici.

Cel mai mare diamant ca mărime a fost găsit în 1905 în Africa de Sud. Se numește „Cullinan”. Greutatea sa este de 3106 carate. Diamantul a produs 96 de diamante mici și 9 mari, dintre care cel mai mare este „Steaua Africii” (530 de carate). Acest diamant împodobește acum sceptrul monarhilor englezi și este păstrat în Turn.

În 1939, fizicianul rus O. Leypunsky a obținut pentru prima dată diamant sintetic. Și din 1963, s-a stabilit producția în serie de diamante sintetice, care sunt utilizate pe scară largă în tehnologie și în bijuterii.

Aplicații ale diamantelor

Majoritatea covârșitoare a diamantelor naturale (până la 70%) sunt folosite în bijuterii - pentru decorațiuni. Aproape 50% din producția mondială de diamante aparține companiei De Beers, care menține monopol prin stabilirea prețurilor mari pentru 1 carat. Recent, compania rusă Alrosa, care desfășoară dezvoltare și producție în 9 țări din întreaga lume, a devenit lider.

Aplicație industrială:

Pentru fabricarea cuțitelor, ferăstrăilor, tăietorilor, carotelor de foraj, tăietorilor de sticlă etc.;

Ca abraziv în fabricarea mașinilor de ascuțit și a roților;

În industria ceasurilor;

În industria nucleară;

În optică;

La fabricarea calculatoarelor cuantice;

În producția de microelectronice.

Diamant- cel mai dur mineral, o modificare cubică polimorfă (alotropică) a carbonului (C), stabilă la presiune ridicată. La presiunea atmosferică și temperatura camerei este metastabil, dar poate exista la infinit fără a se transforma în grafit, care este stabil în aceste condiții. În vid sau într-un gaz inert la temperaturi ridicate, se transformă treptat în grafit.

STRUCTURA

Sistemul de diamant este cubic, grup spațial Fd3m. Celula elementară a rețelei cristaline de diamant este un cub centrat pe fețe, în care atomii de carbon sunt localizați în patru sectoare aranjate într-un model de șah. În caz contrar, structura de diamant poate fi reprezentată ca două rețele cubice centrate pe fețe, decalate una față de alta de-a lungul diagonalei principale a cubului cu un sfert din lungimea acestuia. O structură similară cu diamantul se găsește în siliciu, o modificare la temperatură scăzută a staniului și în alte substanțe simple.

Cristalele de diamant conțin întotdeauna diverse defecte în structura cristalului (punct, defecte liniare, incluziuni, limite subgranulelor etc.). Astfel de defecte determină în mare măsură proprietăți fizice cristale.

PROPRIETĂȚI

Diamantul poate fi incolor, transparent la apă sau colorat în diferite nuanțe de galben, maro, roșu, albastru, verde, negru, gri.
Distribuția culorii este adesea neuniformă, neregulată sau zonală. Sub influența razelor X, a razelor catodice și ultraviolete, majoritatea diamantelor încep să strălucească (luminesce) în albastru, verde, roz și alte culori. Caracterizat prin refracția luminii excepțional de ridicată. Indicele de refracție (2,417 până la 2,421) și dispersia puternică (0,0574) sunt responsabile pentru strălucirea strălucitoare și „jocul” multicolor al diamantelor tăiate cu pietre prețioase, numite strălucitoare. Stralucirea este puternica, de la diamant la gras. Densitate 3,5 g/cm 3 . Pe scara Mohs, duritatea relativă a diamantului este de 10, iar duritatea absolută este de 1000 de ori mai mare decât duritatea cuarțului și de 150 de ori a corindonului. Este cea mai înaltă dintre toate naturale și materiale artificiale. În același timp, este destul de fragil și se rupe ușor. Fractura este concoidală. Nu interacționează cu acizi și alcalii în absența agenților oxidanți.
În aer, diamantul arde la 850° C cu formarea de CO 2; în vid la temperaturi peste 1.500 ° C se transformă în grafit.

MORFOLOGIE

Morfologia diamantului este foarte diversă. Apare atât sub formă de monocristale, cât și sub formă de intercreșteri policristaline („board”, „ballas”, „carbonado”). Diamantele din depozitele de kimberlit au o singură formă comună cu fațete plate - octaedrul. În același timp, diamantele cu forme curbe caracteristice sunt comune în toate depozitele - dodecaedroizi rombi (cristale asemănătoare unui dodecaedru rombic, dar cu marginile rotunjite) și cuboizi (cristale cu formă curbată). După cum au arătat studiile experimentale și studiul probelor naturale, în majoritatea cazurilor, cristalele în formă de dodecaedroid apar ca urmare a dizolvării diamantelor prin topirea kimberlitului. Cuboizii se formează ca urmare a creșterii fibroase specifice a diamantelor conform mecanismului normal de creștere.

Cristale sintetice crescute la presiuni mariși temperaturile, au adesea fețe de cub și aceasta este una dintre diferențele lor caracteristice față de cristalele naturale. Când este crescut în condiții metastabile, diamantul cristalizează ușor sub formă de pelicule și agregate colonare.

Dimensiunile cristalelor variază de la microscopic la foarte mare, masa diamant mare„Cullinan”, găsit în 1905. în Africa de Sud 3106 carate (0,621 kg).
Au fost petrecute câteva luni studiind uriașul diamant, iar în 1908 a fost împărțit în 9 bucăți mari.
Diamantele care cântăresc mai mult de 15 carate sunt rare, dar diamantele care cântăresc peste o sută de carate sunt unice și sunt considerate rarități. Astfel de pietre sunt foarte rare și își primesc adesea propriile nume, faima mondială și locul lor special în istorie.

ORIGINE

Deși când conditii normale Diamantul este metastabil datorită stabilității structurii sale cristaline, poate exista la infinit fără a se transforma într-o modificare stabilă a carbonului - grafit. Diamantele care sunt aduse la suprafata de kimberiliti sau lamproite cristalizeaza in manta la o adancime de 200 km. și mai mult la o presiune mai mare de 4 GPa și o temperatură de 1000 - 1300 ° C. În unele depozite există și diamante mai adânci aduse din zona de tranziție sau din mantaua inferioară. Împreună cu aceasta, ele sunt transportate la suprafața Pământului ca urmare a proceselor explozive care însoțesc formarea conductelor de kimberlit, dintre care 15-20% conțin diamant.

Diamantele se găsesc și în complexele metamorfice de ultra-înaltă presiune. Sunt asociate cu eclogite și gneisuri de granat profund metamorfozate. Diamante mici au fost găsite în cantități semnificative în meteoriți. Au o origine foarte veche, pre-solară. De asemenea, se formează în astrobleme mari - cratere de meteoriți giganți, unde rocile topite conțin cantități semnificative de diamant fin cristalin. Un depozit binecunoscut de acest tip este astroblema Popigai din nordul Siberiei.

Diamantele sunt un mineral rar, dar în același timp destul de răspândit. Zăcămintele industriale de diamante sunt cunoscute pe toate continentele, cu excepția Antarcticii. Sunt cunoscute mai multe tipuri de depozite de diamante. De câteva mii de ani, diamantele au fost extrase din zăcăminte aluvionare. Abia spre sfârșitul secolului al XIX-lea, când au fost descoperite pentru prima dată țevi de kimberlit purtătoare de diamante, a devenit clar că diamantele nu se formează în sedimentele râului. În plus, diamantele au fost găsite în rocile crustale în asociații de metamorfism de presiune ultra-înaltă, de exemplu în masivul Kokchetav din Kazahstan.

Atât diamantele de impact, cât și cele metamorfice formează uneori depozite foarte mari, cu rezerve mari și concentrații mari. Dar în aceste tipuri de zăcăminte, diamantele sunt atât de mici încât nu au valoare industrială. Depozitele industriale de diamante sunt asociate cu conductele de kimberlit și lamproit limitate la cratonurile antice. Principalele zăcăminte de acest tip sunt cunoscute în Africa, Rusia, Australia și Canada.

APLICARE

Cristalele bune sunt tăiate și folosite în bijuterii. Aproximativ 15% dintre diamantele extrase sunt considerate bijuterii, alte 45% sunt considerate aproape de bijuterii, adică inferioare bijuteriilor ca mărime, culoare sau claritate. În prezent, producția globală de diamante este de aproximativ 130 de milioane de carate pe an.
Diamant(din francezul brillant - strălucitor), - un diamant, căruia prin prelucrare mecanică (tăiere) i s-a dat o formă specială, o tăietură strălucitoare, care dezvăluie astfel de proprietăți optice piatra ca luciu și dispersie de culoare.
Diamantele și fragmentele foarte mici, nepotrivite pentru tăiere, sunt folosite ca abraziv pentru fabricarea uneltelor diamantate necesare pentru prelucrarea materialelor dure și tăierea diamantelor în sine. O varietate criptocristalină de diamant de culoare neagră sau gri închis, care formează agregate dense sau poroase, se numește Carbonado, are o rezistență la abraziune mai mare decât cristalele de diamant și, prin urmare, este apreciat în special în industrie.

De asemenea, cristalele mici sunt cultivate artificial în cantități mari. Diamantele sintetice sunt obținute din diverse substanțe care conțin carbon, în special din grafit, în special. aparate la 1200-1600°C și presiuni de 4,5-8,0 GPa în prezența Fe, Co, Cr, Mn sau aliajele acestora. Sunt potrivite numai pentru uz tehnic.

Diamant - C

CLASIFICARE

PROPRIETĂȚI FIZICE