Мы рады в очередной раз приветствовать вас, дорогие наши читатели! Алмазы всегда отличались от других минералов. Причем не только тем, что из них получаются красивые и ограненные бриллианты, но и своим широчайшим и разнообразным применением в промышленности, стоматологии, лазерной медицине и других отраслях производства. Свойства алмаза позволяют сделать все это.
Мы рассмотрим их в этой краткой, информативной и, уверены, интересной статье. Следует отметить, что некоторые свойства этого камня можно применять и в домашних условиях, найдя тем самым выход из необычных и нестандартных жизненных ситуаций.
Давайте приступим к изучению такой интереснейшей темы. Желаем вам приятного прочтения, дорогие наши друзья!
Физические свойства алмаза
Давайте начнем с самых известных, а именно физических свойств, так как именно они позволили завоевать этому камню такую популярность. Рассмотрим следующие его «профессиональные» качества:
Твердость минерала
Практически каждый знает, что такой минерал, как алмаз, является самым твердым известным камнем в мире. Чем это обусловлено? Специфической кристаллической решеткой минерала. Связи между атомами углерода очень прочны.
Для оценки относительных значений по твердости минералов существует шкала Мооса, которая известна и принята во всем мире. Относительность (объясним как можно легче) бралась за основу следующая: царапание одного минерала относительно других эталонных. Например, алмазный кусок может «процарапать» все минералы, а его практически ничто. Вот и весь принцип, помогающий существенно упростить жизнь.
Алмазные осколки лидируют там с основательным преимуществом и имеют оценку 10. Для примера, самый ближайший к наитвердейшему минералу на Земле – это корунд. Он также оценивался по этой шкале и имеет оценку 9. То есть его значение меньше в 150 раз!
Только уже на основании этих чисел можно представить существенное преимущество самого твердого известного минерала. Один из ярких примеров – резка стекла с помощью стеклореза с алмазным наконечником. Стоит лишь провести не трясущейся рукой прямую линию, чуть надавить на другой конец стекла – и готово. С помощью других элементов и минералов этого сложно добиться.
Также следует отметить и применение твердости алмаза при копке и рытье шахт, подземельных углублений, новых веток метро и подводных каналов с помощью специальной установки, наконечники которой состоят из алмазов и позволяют прорезать даже самую сложную железно-гранитную породу.
Данный агрегат хоть и выходит дорого, но окупается по сравнению с выплатами рабочим, которые делали бы такой же объем. Тем более по временным характеристикам, установка существенно выигрывает. Если вы еще не представили, как она может выглядеть и работать, то можно почитать писателя Жюля Верна или посмотреть фильм «Экспедиция в преисподнюю» 2005 года.
Плотность, коэффициент преломления и дисперсионная характеристика камня
- Уникальное построение кристаллической решетки объясняет и его большую плотность, которая также находит применение в различных областях. Твердость и плотность тесно связаны друг с другом. Чем выше один параметр, тем, как правило, выше и второй.
- Коэффициент преломления и дисперсия наиболее ярко проявляются в бриллиантах – ограненных алмазах. Именно в них можно увидеть удивительную магию и игру света, непередаваемый блеск, которые вызовут восхищение у ценителей.
Алмаз настолько уникален, что лучи света, проходящие сквозь него, проходят согласно оптическим законам практически идеально, а высокий коэффициент преломления обеспечивает «внутреннюю яркость» и еще большую световую игру камня. Для большей наглядности и понимания, представленная ниже картинка гораздо лучше разъяснит вам то, что описано словами:
Характеристика, естественно, тоже нашла свое применение в самом известном для алмазов деле – ювелирном искусстве, где собираются самые потрясающие и лучшие бриллиантовые и алмазные образцы, добытые из недр нашей планеты Земля.
Уникальная характеристика камня – теплопроводность
- Теплопроводность алмаза является самой большой среди известных твердых тел и составляет порядка 0,9-2,3 кВт/(м*K). Вследствие этого алмаз является отличным полупроводником, так как наиболее известные кремниевые полупроводниковые элементы в основном работают до температуры около 100 градусов по Цельсию.
Полупроводниковая техника на алмазных элементах позволяет работать при гораздо более высоких температурах, но, учитывая высокую стоимость, чаще всего это неоправданная роскошь. Есть и целесообразная им замена – синтетические алмазные полупроводниковые элементы, обладающие такой же высокой теплопроводностью, что и естественные камни, но стоящие гораздо меньше.
Остальные значимые свойства
- Кроме вышеперечисленных свойств у алмаза еще очень много других, не менее значимых и полезных критериев. Одним из этих свойств является то, что алмаз – диэлектрик. Этот минерал не проводит электричество.
Данное свойство важно особенно в электронике, полупроводниковой, медицинской и лазерной технике. Эта особенность позволяет одновременно не проводить электричество (тем самым не вызывать короткое замыкание и пробой в системе) и передавать большой поток мощной энергии (к примеру, лазерные установки) не теряя ни своих качеств, ни своих характеристик, ни вес. Еще одна уникальная особенность алмаза.
- Обязательно стоит отметить и немаловажное качество для промышленности – низкий показатель коэффициента трения по металлу при наличии воздуха.
Это происходит за счет образования тонкой пленки при воздействии нагрева. Эта пленка исполняет роль особого смазывающего две поверхности материала. Может вы замечали специальные алмазные диски, предназначенные для инструмента, который может разрезать бетонные плиты и основания, толстостенный металл и при этом долго служить в магазинах строительной тематики? Вот, пожалуйста, вам наглядное применение данного свойства, существенно упрощающего жизнь.
- Высокая температура плавления (порядка 3700—4000 градусов по Цельсию при окружающем давлении в 11 ГПаскалей). В обычных условиях алмаз начинает гореть только где-то при 820-860 градусах по Цельсию.
Такое своеобразное и потрясающее свойство также находит свое применение, например, в тех запасных частях или элементах техники, которые подвержены постоянному воздействию таких температур и где их применение оправдано по сравнению с ценой и сроком окупаемости.
Если объединить все вышеперечисленные свойства алмазов, то можно сделать вывод, касающийся физических свойств алмаза – значение камня огромно, как в сфере ювелирного дела, так и в разнообразных сферах промышленности, электроники, оптики.
Магические свойства алмаза
Еще с самых древних времен считалось, что такой уникальный камень просто должен обладать сверхъестественными способностями. Достаточно вспомнить магические черепа из хрусталя и алмазов древнего и внезапно исчезнувшего народа майя, эпоху фараонов, где все цари и царицы просто были «облеплены» алмазами и дорогими украшениями из них же.
Алмаз всегда считался камнем сильных людей. Этот камень по многим поверьям придает силу, мужество, доблесть и отвагу. Не зря его называют «камней царей». Считается также, что это сильный оберег, позволяющий владельцу избежать негативных воздействий со стороны третьих лиц.
Следует отметить, что в древности магические свойства бриллианта могли обезвредить любой напиток от яда. Достаточно было лишь опустить туда камень и подождать несколько минут. (Не советуем это проверять).
Также магические свойства бриллианта известны в любовной сфере амура. В том же Древнем Египте считалось, что если подержать камень на кончиках пальцев или взять алмазный порошок, то такой обряд обещает безграничную и ответную любовь до последнего дня.
Алмаз – это камень, напрямую отражающий биополе владельца человека. Если оно хорошее, то камень будет способствовать появлению и сохранению денег, удаче, любви, силе и других положительных проявлениях. Также камень будетзащищать от завистников и плохих действий, направленных против владельца.
В случае плохой кармы обычно все наоборот. Но может существовать и вероятность того, что алмаз «вытянет» плохую энергию и позволит «возродиться» человеку.
Для наилучшего эффекта, следует носить алмазный камень так, чтобы он касался кожи. Например, на шее как кулон или на левой руке как браслет.
Также, нужно учесть еще три пожелания:
- как правило, алмаз дарят человеку, а не покупают для себя самостоятельно. Тем самым показывается признание и почет человеку, что принимается алмазом как должное;
- чем больше человек с в контакте с камнем, тем лучше, так как он может повлиять не только на самого человека, но и на его работу, личную жизнь, внутрисемейную атмосферу.
- обращайте перед покупкой особое внимание на цвет. Красный относится к страстной и резкой стихии огня, синий – водное спокойствие, белый – нейтральный.
В конце можно немного поговорить о влиянии камня и знаков зодиака. Так как камень сильный, то и владеть им могут только сильные и властные знаки, например знаки огненной стихии.
А вот люди, родившиеся под знаком рыбы, должны постараться держаться от него подальше, так как он может даже вызвать негативное воздействие. Также следует обращать внимание на тот же цветовой оттенок алмаза или бриллианта.
Лечебная магия алмаза
Большой энергетический потенциал камня способен зарядить положительной энергией клетки человеческого организма и помочь ему справиться с различного рода негативными заболеваниями.
Особое влияние алмаз оказывает на психическое и психологическое состояние мозга, а также на регулирование нормальных биоритмов и отлаженную работу сердечно-сосудистой системы.
Команда ЛюбиКамни
Алмаз — самый твердый минерал в мире, являющийся аллотропной формой углерода. Ближайший родственник алмаза — графит, тот самый, из которого делают стержни для карандашей.
Название минерал получил от древнегреческого слова adamas, которое в переводе означает "несокрушимый".
Характеристики и виды
Алмазы — это минералы, к главным характеристикам которого можно отнести следующие:
Высочайшая твердость (10 баллов по шкале твердости Мооса );
Одновременно высокая хрупкость;
Самый высокий показатель теплопроводности среди твердых тел (900-2300 у.е)
Не проводит электрический ток;
Температура плавления — 4000ºC;
Температура сгорания — 1000 ºC;
Обладает люминесценцией.
Алмаз на 96-98% состоит из углерода. Остальное — примеси разных химических элементов, которые и придают оттенок минералу. Большинство природных алмазов имеют желтоватую и коричневатую окраску. В природе встречаются также синие, голубые, зеленые, красные и черные алмазы.
После обработки и огранки цветовой налет исчезает, поэтому подавляющая часть бриллиантов — бесцветные. Цветные бриллианты получаются крайне редко. Среди самых известных: Дрезденский (зеленый), бриллиант Тиффани (желтый) и Портер-Родс (голубой).
Один из методов определения подлинности алмаза довольно прост: по поверхности проводят линию особым фломастером, содержащим жирные чернила. Если линия остается сплошной, значит — алмаз настоящий. На поддельных линия рассыпается капельками.
Месторождения и добыча
(Невероятный по размерам карьер в котором очень долгое время добывались алмазы расположен в посёлке "Мир", Саха, Якутия )
Залежи алмазов обнаружены на всех континентах, кроме Антарктиды. В природе алмазы залегают в виде россыпей, но большая часть их содержится в кимберлитовых трубках. Кимберлитовые трубки — это своеобразные "дыры" в земной коре, которые образуются при взрыве газов. По оценкам специалистов именно в таких трубках содержится до 90% всех алмазов на земле.
Самые богатые залежи алмазов находятся в Ботсване, России, Канаде, Австралии и в ЮАР. Ежегодно в мире добывают более 130 млн. карат алмазов (около 30 тонн). Россия занимает первое место в мире по добыче алмазов (29% мировой добычи), уступая Ботсване лишь в стоимости найденных минералов.
В России первый алмаз был найден в 1829 году в Пермской области. Сейчас это месторождение называется "Алмазный ключик". Позднее обнаружились месторождения в Сибири и в Архангельской области. Крупнейшее месторождение находится на границе Красноярского края и Якутии. Предположительно здесь содержится около триллиона карат.
В 2015 на Камчатке открыто месторождение алмазов нового типа. Это так называемые "толбачинские" алмазы, которые обнаружили в застывшей лаве вулкана. Всего в нескольких пробах, взятых здесь, уже нашли несколько сотен алмазов.
Самый большой по размерам алмаз был найден в 1905 году в ЮАР. Называется он "Куллинан". Масса его 3106 карат. Из алмаза было получено 96 мелких и 9 крупных бриллиантов, самый огромный из которых — "Звезда Африки" (530 карат). Этот бриллиант сейчас украшает скипетр английских монархов и хранится в Тауэре.
В 1939 году русский физик О. Лейпунский впервые получил синтетический алмаз. А с 1963 года налажен серийный выпуск синтетических алмазов, которые широко применяют в технике и в ювелирном деле.
Применение алмазов
Подавляющая часть природных алмазов (до 70%) используется в ювелирном деле — для украшений. Почти 50% мировой добычи алмазов принадлежит компании "Де Бирс", которая и держит монополию, устанавливая высокие цены за 1 карат. В последнее время в лидеры выбивается российская компания "Алроса", ведущая разработки и добычу в 9-ти странах мира.
Применение в промышленности:
Для изготовления ножей, пил, резцов, буровых колонок, стеклорезов и т.п.;
В качестве абразива при изготовлении точильных станков, кругов;
В часовой промышленности;
В ядерной промышленности;
В оптике;
При изготовлении квантовых компьютеров;
При производстве микроэлектроники.
Алмаз — чистый углерод с незначительным количеством примесей. Обязательным условием образования является высокое давление и температура. Из глубоких недр земли этот камень извлекается на поверхность ценой невероятных усилий, чтобы засиять впоследствии безудержным светом.
История алмаза
Алмаз стал известен ученым задолго до нашей эры. Считается, что своим возрастом он может потягаться с самой нашей планетой. Испокон веков этот непревзойденный камень окутан легендами и мифами. Его родиной считают Индию, именно сюда один за другим стекались многочисленные путешественники в поисках уникального камня.
В Индии алмаз считался товаром, который был широко распространен на внутреннем рынке. В те времена камни еще не научились обрабатывать, хранились они в своем первозданном виде в хранилищах богатейших людей страны.
В Европу бриллиант попал благодаря великому полководцу Александру Македонскому. Он известен своими многочисленными походами, в том числе и в Индию. Узнав о драгоценных камнях невероятной красоты, которые можно было там найти, он немедля соорудил экспедицию. По легенде камни сторожили змеи, но полководцу удалось их обмануть и забрать несметные сокровища.
Центром европейской торговли тогда была Венеция. В 13 веке торговцы отправились оттуда в Бельгию с шелком и бриллиантами. Эта поездка послужила отправной точкой для города Брюгге как центра торговли драгоценностями. Там же была изобретена технология бриллиантовой огранки (от brilliant – блестящий).
Однако долгое время алмаз не был абсолютным фаворитом среди драгоценных собратьев. В течение примерно столетия технология оставалась засекреченной. И только в 14 веке удалось обнародовать особую технологию, позволяющую превращать камень в сверкающий всеми гранями бриллиант. От этого ценность камня возросла в разы.
16 век – стал «бриллиантовым» веком, добыча драгоценного камня выросла до невероятных объемов. В связи с этим уже к 18 веку в Индии истощились запасы. Результатом стало расследование и обнаружение новых месторождений в Бразилии.
Уникальность алмаза заложена в самой его структуре — во всем мире нельзя найти двух одинаковых камней. Благодаря особой кристаллической решетке он невероятно прочен. Тем не менее, миф о том, что разбить алмаз нельзя, продолжает существовать. Именно это заблуждение приводило порой к утрате редчайших экземпляров.
А о чем мечтают невесты во всем мире? Конечно, о кольце с бриллиантом. У этой традиции есть своя история, относящаяся к 15 веку. Как известно, эрцгерцог Австрийский намеревался сделать предложение своей избраннице, но не был уверен в положительном ответе. Для того чтобы поразить любимую, он подарил ей кольцо с бриллиантом невероятной красоты. Это и стало началом нестареющей традиции с многовековой историей.
Старинное название алмаза
Как уже было отмечено, историю этот камень имеет уникальную. Знания о нем накапливались на протяжении долгих веков, оставляя исследователям пищу для размышлений. Каких только имен не давали алмазу разные народы.
Индусы величали камень «фарием», а римляне «диамондом». Греки называли алмаз «адамасом» («адамантосом»), что можно перевести как «несокрушимый». Арабское слово «алмас» на русский можно перевести как «наитвердейший».
Во всех языках мира можно найти свое название для этого камня, которое будет отражать лишь одно — высочайшее положение среди драгоценностей.
Алмаз какого цвета встречается в природе. Цвета алмаза
«Бриллиант чистой воды» — выражение давно закрепилось в нашем языке. Что оно значит, всем известно. В переносном значении так говорят о чем-то подлинном и уникальном. Хотя речь идет все о том же камне — алмазе.
Бриллиант, подвергшийся огранке, можно проверить при помощи самой простой воды. Коэффициент преломления позволяет камню при опускании в эту жидкость попросту «исчезать». Остается только гадать об истории открытия этого феномена. Вероятнее всего, как это бывает нередко, всему виной его величество случай.
Но алмазы вовсе не бесцветны в своем большинстве. Природа позаботилась о разнообразии цветовой палитры данного камня. А ведь редкие цветные бриллианты могут стоить в разы больше прозрачных.
Существует международно признанная классификация алмазов, которая варьируется в зависимости от количества посторонних включений в камне. Шкала значится от «исключительно белого высшего» до «фантазийного» цветов. Российская шкала разбивается еще на три подкатегории в зависимости от размера камня.
Среди наиболее распространенных цветов алмазов — желтый. За ними идут оранжевый, розовый, коричневый. Наиболее редкие — зеленый, голубой и красный. Отдельно стоит черный цвет алмазов — из-за наличия обильных вкраплений не удается добиться достаточной частоты огранки. Этот алмаз пользуется популярностью у мужчин благодаря своей сдержанной грации.
Как было сказано ранее, добыча алмазов — трудоемкое и непростое предприятие. До 19 века удавалось распознать местонахождения этой драгоценности только в трех странах — в Индии, Бразилии и на Борнео. С тех пор алмазодобывающая промышленность сделала значительный рывок. На сегодняшний день среди стран-фаворитов по добыче алмазов значится Россия (Якутия, Архангельская и Пермская область), Южная Африка, Ботсвана, Ангола и Намибия.
По последним данным международного рейтинга Россия занимает второе место в мире по добыче алмазов. Рейтинг составляется не по общему количеству добытого сырья, а при оценке рыночной стоимости добычи. Российским лидером по добыче алмазов является компания «Алроса», чья мировая доля составляет 25%.
Сколько может стоить алмаз
Чтобы оценить алмаз, специалисты берут во внимание такие параметры как вес, цвет, чистота и огранка. На российском рынке цена за 0,1 карат — порядка 8000 тысяч рублей, за 2 карата — около 120 тысяч рублей. Как правило, более крупные экземпляры не так популярны среди населения.
А если говорить о крупных экземплярах, их стоимость превышает все возможные границы фантазий:
- . До сих пор это самый редкий и дорогой алмаз в истории человечества. На момент находки его вес превышал 3 тысячи карат! Назван камень по фамилии нашедшего его в руднике человека. Алмаз был отдан в дар королю Англии в начале 20-го века.
На этом история уникального камня не заканчивается. Как-то раз, приглашенный ювелир работал над огранкой Куллинана. В ходе работы мастер сделал на камне царапину и при помощи специального прибора ударил по алмазу. В итоге, гранильщик упал в обморок, а мир увидел два вновь рожденных крупных бриллианта и большую россыпь мелких. Один из них до сих пор украшает английскую корону.
Стоимость оценивается в 94 тонны чистого золота, и его вряд ли когда-либо можно будет увидеть на аукционе.
- «Надежда «. У этого камня зловещая репутация, его называют проклятым. Как только его впервые привезли в Европу, на города и страны обрушилась страшная чума. Его жертвами стали привезший камень в подношение королю Жан Батист Тавернье, сам король Людовик XIV, а позже и Мария-Антуанетта, получившая от него камень. Так было положено начало череде непрекращающихся смертей.
Одна мистическая теория таких событий связана с предысторией камня. Синий глаз — одно из названий алмаза. По поверью этот камень — глаз бога Рамы, но он левый — значит, карающий.
На сегодняшний день алмаз нашел приют в Смитсоновском институте, куда его решил пожертвовать ювелир. Кажется, используемый для благотворительных целей, камень теряет свое «карающее свойство». Оценивается «Надежда» в 350 миллионов долларов.
- «Столетие «. Алмазодобывающая фирма «Де Бирс» в 1988 году праздновала свое столетие. На праздновании юбилея и был представлен данный алмаз, за что и получил название. Это камень высшего качества, единственный в своем роде с подобными характеристиками. В 2008 году был анонимно продан за 100 миллионов долларов.
Алмаз — магические свойства камня
Алмаз обладает большой силой и влиянием на жизнь его обладателя. Не принято покупать камень для себя лично, лучше приобретать его в качестве подарка.
Существует мнение, что алмаз — своего рода барометр. Человек с чистой душой и хорошими намерениями способен получить все возможные блага, обладая им. Камень работает и в обратную сторону.
Алмаз дарит смелость, мужество, а также защищает от любого дурного воздействия со стороны — это оберег. Древние считали камень способным избавить любое отравленное питье от яда.
Еще в древнем Египте существовал обряд, привлекающий любовные чары. Достаточно было подержать алмаз на кончиках пальцев или использовать алмазный порошок. Такой ритуал обещал любовь до гробовой доски.
Носить его лучше так, чтобы он соприкасался с кожей — на левой руке или шее. Влияние алмаза распространяется как на работу, так и на личную жизнь. Он обязательно должен быть хорошего качества, камни с выраженными дефектами могут сослужить плохую службу.
Магические свойства алмаза можно определить по его цвету. Например, желтый камень приобщен к священным ритуалам. Носить его человеку, не связанному со священнодействиями, противопоказано и опасно.
Красный бриллиант связывают с огненной стихией — не каждому он будет «по зубам».
Синий алмаз принадлежит водной стихии. Он тоже не всем поддается.
И только белый алмаз можно носить большинству людей. Он обладает более нейтральным «характером».
Алмаз — лечебные свойства
Как было отмечено ранее, алмаз — камень с невероятным энергетическим потенциалом. Он заряжает организм позитивными вибрациями. Им лечат болезни кожи, устраняют воспалительные процессы в организме, приводят в порядок печень, желудок, бронхи и легкие, а также мочевой пузырь.
Самым позитивным образом камень влияет на психическое состояние человека, помогает справиться с бессонницей, раздражительностью и даже шизофренией, регулирует сердечно-сосудистую систему.
Зеленый алмаз считается камнем материнства — помогает при проблемах с гинекологией.
Известна польза употребления так называемой «алмазной воды» — камень, опущенный в воду на сутки, позволяет зарядить ее и сделать незаменимой при восстановительных процессах после болезней или операций.
Алмаз в татуировках: значение тату алмаз на теле
Стать обладателем алмаза удается далеко не каждому за всю свою жизнь. Но это не значит, что он своей властью не может повлиять на жизнь человека.
Татуировка — не просто рисунок на теле. Нанося татуировку, мы меняем жизнь в ту или иную сторону — хотим мы или нет. Поэтому понятно, что изображение такого мощного камня способно оказывать влияние на судьбу обладателя.
Значения — непобедимость, успех, счастье, сила, чистота.
Камень избавляет от страха. Уверенность, которую вселяет камень, поможет тем, кому не хватает мужества, придаст сил.
Еще алмаз — это уникальность. Человек, желающий заявить о себе как о неповторимом и единственном в своем роде, смело может делать подобную татуировку.
Если же алмаз нужен в качестве оберега, не нужно выставлять его на показ, пусть останется тайным оружием.
А если в изображении отразить лучи Солнца, играющие гранями алмаза, вы обезопасите себя не только от дурных намерений людей, но и сможете отпугнуть от себя несчастный случай.
Алмаз и знаки зодиака. Немного о совместимости
Особую удачу камень способен принести людям, рожденным под знаком Зодиака Овен. Наибольший благоприятный эффект алмаз оказывает в первые лунные сутки, покупать его нужно на 15-ый лунный день.
В целом, всем огненным знакам бриллиант благоприятствует. То есть кроме , его положено носить и .
Александрит – императорский камень
Алпанит – искусственный ювелирный камень
Применение алмаза имеет более чем двухвековую историю. Почти до середины XX века алмазы были исключительно ювелирным материалом. Но чтобы придать ему ту или иную грань (огранить алмаз), нужно использовать другой алмаз, так как никакой другой материал не может обработать этот прочный минерал. Чтобы раскрыть весь потенциал минерала, химики и физики провели ряд опытов и выяснили его свойства, а также те предельные параметры, которые способствуют применению алмаза в разных сферах деятельности.
Свойства алмаза
Любой алмаз — аллотропная модификация углерода, который, кстати, представлен и в графите простого карандаша. Потому при повышенных температурах любой алмаз запросто переходит в графит. По шкале твердости Мооса минерал имеет 10 баллов из 10 возможных. Плотность его составляет 3.4 — 3.5 г/см³. Теплопроводность его крайне высока и составляет до 2300 Вт (мК).
Минерал имеет очень низкий коэффициент трения по металлу (около 0.1), что обусловлено наличием на его поверхности тончайшей пленки адсорбированного газа. При ее отсутствии коэффициент трения возрастает в 5 раз. Две важнейшие характеристики — самый низкий коэффициент сжатия и самый высокий модуль упругости.
Плавится алмаз при давлении в 11 ГПа и температуре 4000° C. На воздухе он горит при температуре от 800 до 1000° C, а при участии чистого кислорода горит, словно чистый пропан, голубым пламенем и полностью сгорает, высвобождаясь в виде углекислого газа.
Если нагревать минерал без доступа воздуха при температуре 2000° C, то он быстро превращается в графит и разрушается на части с хлопком. Примечательно, что при температуре свыше 2000° С термодинамика минерала принимает аномальный характер.
В силу своих «экстремальных» свойств алмаз используется в современной индустрии производства и обработки.
Применение алмаза
В строительстве использование алмазов оправдано спецификой сложных конструкций из бетона и стали. Алмазное сверление, резка, демонтаж, вне зависимости от материала работы, позволяют добиться результата без образования губительных микротрещин. Сверла, пилы огромных диаметров участвуют в распилке бетона, перемолке щебня и даже в резке по граниту и мрамору.
Используется минерал в точном приборостроении и тяжелом машиностроении. Обточка металла — это также прерогатива алмаза.
Крайне высокая износостойкость, помноженная на неограниченный доступ к искусственным и промышленным алмазам, позволяет проектировать и строить буквально все (от точных инструментов хирурга вплоть до космических носителей).
Рисунок 1. Области применения алмазов.
К примеру, только в России сегодня выпускается более 1200 наименований инструментов, в которых используется алмаз (рис. 1, области применения алмазов). Сверла, фрезы, шлифовальные круги, стеклорезы, ножницы по металлу и пила по металлу и камню — везде активно используются алмазы (преимущественно промышленные, то есть синтетические).
Без данного минерала невозможны прокладка кабелей и строительство туннелей. Там, где нельзя вести взрывные работы, используется проходческий комбайн, вооруженный огромным диском, усыпанным лезвиями с тонким напылением алмазной крошки.
Алмаз применяется и в медицине, где толщина лезвия скальпеля имеет решающее значение. Уменьшая ширину разреза и оставаясь острым длительное время, алмазный скальпель является основным инструментом современного хирурга. Отдельного упоминания заслуживают перспективные разработки вроде медицинского лазера на кристаллах, где минерал будет выступать активным проводником.
В телекоммуникациях и электронике алмаз используют для прохождения сигналов разных частот по одному кабелю. Конечно, размеры его при этом крайне малы, однако свойства его успешно преодолевают большие перепады температур и самые большие скачки напряжения. Особенно критически важно его применение наряду с рубином в сверхчувствительных фотоэлементах, оптике, которая стоит на службе астрономов.
В химии и физике алмаз используется, прежде всего, в качестве защитного элемента. Агрессивная химическая среда, которая может повредить стекло (плавиковая кислота), а также научные эксперименты в областях квантовой физики, оптики, лазерных технологий, исследования космоса, в которых недопустимы погрешности, требует активного применения алмазов.
Использование данного минерала очень активно в деле добычи полезных ископаемых. Угольный забой, добыча нефти и газа — везде, где есть необходимость сверлить, прокладывать трубы и сталкиваться с очень твердыми образованиями в почве (каменный пласт, известняк), одной закаленной сталью не обойтись.
Какие алмазы применяются в производстве?
Для использования в производстве не всякий алмаз годится. Ювелирные камни стоят баснословных денег и добываются в нескольких местах по всей планете, что совершенно невыгодно и неоправданно в массовой промышленности. Здесь выручают синтетические элементы. Начиная с 1953 года более 97% всех алмазов, используемых в промышленности, выращены искусственно. В настоящее время известны 3 метода получения данного минерала:
- CVD — chemical vapor deposition, или же химическое осаждение из пара.
- HPHT — high pressure high temperature, или же при участии высоких температур и давления.
- Синтез с подрывом, имитирующий условия, наиболее близкие к природным (происходит подрыв взрывчатки, содержащей углерод).
Таким образом, мировая промышленность полностью покрывает свои потребности в алмазах и неустанно радует человечество новыми технологическими достижениями.
Среди множества драгоценных камней существует один, обладающий уникальными свойствами и историей происхождения, которые выделяют его среди всех остальных. Алмаз - самый дорогой в мире самоцветов. Но его ценность не ограничивается использованием в ювелирных украшениях. О том, как выглядит алмаз, каковы его история и использование, и пойдет речь ниже. Развитие науки, современных технологий открыло многие замечательные свойства этого камня, прежде незнакомые людям.
Происхождение
Нет в мире самоцвета с более простым составом, чем алмаз. Камень, который стоит огромных денег, и простой кусок угля практически на сто процентов состоят из одного и того же элемента - углерода. Однако рождение алмаза - непростой процесс.
Самой общепринятой теорией его происхождения является магматическая. Согласно ей, алмаз образуется из атомов углерода на глубине свыше 200 км от земной поверхности под воздействием огромного давления в 50 000 атмосфер. На поверхность мелкие россыпи кристаллов выносят потоки магмы, где они и остаются в так называемых кимберлитовых трубках. На фото ниже - объект под названием «Мир», самая крупная по состоянию на 1950 год алмазоносная трубка в Якутии.
Существуют и так называемые вторичные месторождения на берегах рек в разрушенных породах.
Кроме того, есть алмазы, принесенные на Землю из космоса метеоритами. Некоторые ученые предполагают, что метеориты непосредственно могли стать причиной рождения самоцветов в результате удара о поверхность Земли с огромной скоростью.
Человек, не знающий, как выглядит алмаз, скорее всего, пройдет мимо невзрачного мелкого камушка с матовой или шероховатой поверхностью. Именно в таком виде его находят в горных породах.
Строение и свойства
Как уже говорилось выше, алмаз в основном состоит из чистого углерода. Специфическое строение атомов этого элемента и обуславливает удивительные свойства самоцвета.
Кристаллическая решетка имеет форму куба, в каждой вершине которого располагается атом углерода. Кроме этого, в центре находятся дополнительные четыре атома, что и служит причиной высокой плотности минерала.
Алмаз - драгоценный камень, который при этом является еще и самым твердым. По условной шкале Мооса он имеет максимальное значение среди всех минералов, выбранных для сравнения.
Самоцвет обладает свойством люминесценции при попадании в него заряженных частиц. Таким образом, камень служит индикатором, с помощью которого можно определить наличие радиоактивных веществ. При этом возникают вспышки света и электрические импульсы.
Алмаз совершенно невосприимчив к воздействию самых сильных кислот. Однако его можно окислить в щелочных растворах соды или селитры.
Алмаз - драгоценный камень, который можно поджечь с помощью обычного увеличительного стекла. Температура возгорания - от 700 градусов.
Добыча
Разработка алмазов - очень дорогостоящее и трудоемкое мероприятие. До XIX века драгоценные камни добывали преимущественно во вторичных месторождениях, образовавшихся в результате разрушения горных пород, где и скрывались алмазы. Лопатами загребали речной песок и просеивали в специальных ситах.
Более крупные запасы все же хранятся в первичных породах, в так называемых кимберлитовых трубках.
Добираются до залежей в два этапа. Взрывчаткой углубляются в землю на 600 м, а затем уже прокладывают шахты, чтобы достичь цели.
Добытую руду вывозят на фабрики, где ее промывают и измельчают. Требуется просеять и выбрать около сотни тонн породы, чтобы найти драгоценных камней на 1 карат. Затем происходит отбраковка с помощью воды и рентгеновского излучения, и необработанные алмазы отправляются огранщикам.
Месторождения
Человек, в детстве читавший увлекательный приключенческий роман «Похитители бриллиантов», уже знает, что в XIX веке алмазы добывали на территории Южной Африки. ЮАР и поныне входит в пятерку стран, лидирующих по добыче этих драгоценностей.
Тем не менее районы добычи алмазов разбросаны по всему свету. Одним из крупных месторождений является Фукаума. Благодаря этому Ангола занимает пятое место в мире по этому показателю.
Однако лидер среди всех стран по количество алмазных шахт - это Ботсвана. Промышленную разработку здесь начали в середине прошлого века.
Не отстают от африканских стран и северные государства. Канада ежегодно добывает алмазов на полтора миллиарда долларов. Главным месторождением страны является Экати.
Каждый житель России наслышан о знаменитых якутских алмазах. Кроме этого, крупные месторождения находятся в Архангельской и Пермской областях. Всего РФ разрабатывает алмазной продукции на 2 млрд долларов каждый год.
Когда-то много месторождений было в Австралии. Однако большинство из них истощены. Но в шахте Аргиль добывают очень редкие розовые камни.
Технический алмаз
Не всякий самоцвет пригоден для использования в ювелирных целях. Камни, имеющие дефекты, посторонние примеси, вкрапления, считаются техническими.
Также они отличаются более мелкими размерами, неправильной формой, не позволяющей превратить самородок в сверкающий бриллиант.
Применение
Алмаз - камень, который невозможно обработать никаким иным материалом. Самый твердый металл даже не сможет оставить царапину на драгоценном камушке. Лишь диски, покрытые алмазной пылью, способны огранить благородный минерал и превратить его в бриллиант.
Твердость минерала - качество, незаменимое для строительных работ. Алмазные сверла, режущие диски, абразивные шлифовальные круги позволяют обрабатывать бетон и самые твердые природные камни без повреждения их структуры.
Бурный скачок в развитии электроники еще более увеличил спрос на алмазы.
Их уникальные оптические свойства делают их незаменимыми при изготовлении высокоточных приборов, микросхем.
Широкое применение находят камни и в медицине. Чтобы причинить как можно меньше вреда тканям человека, толщина скальпеля должна быть минимальной. Кроме того, широкие перспективы имеет применение медицинских лазеров, где используют кристаллы алмазов.
Инертность драгоценного камня и невосприимчивость к действию кислот делают его отличным материалом для изготовления емкостей, используемых в химических экспериментах.
Повторяя природу
Бурное развитие техники, промышленности требует все большего количества алмазов. Также никогда не падает спрос на бриллианты, используемые при изготовлении ювелирных украшений. Однако природные месторождения самоцветов истощаются с каждым годом. Остается единственный выход - производство синтетических камней.
Существует два основных способа, в результате которых можно получить искусственный алмаз. Первый повторяет условия, при которых камень образуется в природе. В специальных камерах, способных выдержать экстремальные параметры, воссоздается высокая температура и давление в 50 000 атмосфер. При этом графит вступает в реакцию с металлом, служащим катализатором, и осаждается на мелком кристалле алмаза, который является основой для будущего синтетического камня. Процесс выращивания занимает в лаборатории до 10 суток.
Второй известный способ - метод осаждения.
В герметично закрытой камере полностью выкачивают воздух и разогревают пары водорода и метана микроволновым излучением. Углерод выделяется из метана и оседает на основе. Этот способ незаменим при изготовлении оборудования и инструментов с несколькими слоями.
Тем не менее искусственный алмаз получить не так просто, все эти методы довольно дорогостоящие.
Различные виды
Существует множество разновидностей этого драгоценного минерала. Когда человек представляет, как выглядит алмаз, на ум сразу приходит бесцветный камень. Однако природа окрасила благородный самоцвет в самые разные цвета.
Самые распространенные алмазы имеют желтоватые оттенки. Чем ярче выражен цвет - тем дороже камень.
Частицы бора могут придавать алмазу синий оттенок. Такие самоцветы встречаются очень редко и стоят баснословных денег.
Часто камни окрашивают искусственным способом.
Зеленые минералы ассоциируются в первую очередь с изумрудами. Однако под воздействием радиации окрашиваются в этот цвет и алмазы.
Воздействуя на распространенный желтый самоцвет высокой температурой и давлением, можно получить голубой камень. Такие алмазы высоко ценятся и быстро расходятся на аукционах
Самыми дорогими и редкими являются красные камни. В природе они встречаются только в одном месторождении в Австралии.
Алмаз и бриллиант
Одним из главных достоинств драгоценных камней в ювелирном деле является игра света, блеск. Необработанные алмазы довольно невзрачны на первый взгляд. Чтобы превратить шероховатый невзрачный камушек в роскошный бриллиант, требуется отдать его в руки огранщика.
Именно после обработки раскрывается вся красота самоцвета. Существует несколько способов огранки. Все зависит от формы исходного образца.
Для круглых камней используют бриллиантовую огранку. Ступенчатый способ характерен для прямоугольных образцов. Метод, когда от основания грани сходятся к вершине, называется розой. В любом случае целью огранщика является обработать алмаз таким образом, чтобы свет, попадая в бриллиант, не выходил наружу и играл всеми цветами радуги на его гранях.
Как не нарваться на подделку
Высокая стоимость драгоценных камней привлекает мошенников всех сортов. Коллекционеров волнует вопрос о том, как отличить алмаз от искусно выполненной подделки. С помощью простых способов подлинность самоцвета можно определить и в домашних условиях.
Бриллиант сильно рассеивает свет. Если направленный через камень яркий луч света сохраняет свою интенсивность, значит, это подделка. Также натуральный камень светится в ультрафиолетовом излучении.
Алмаз практически неистираем. Следует тщательно рассмотреть его грани через увеличительное стекло. Если они стерты, сглажены, то подлинность камня сомнительна. Разумеется, не должно быть никаких царапин, трещин.
Явную фальшивку легко определить, просто проведя фломастером или маркером по грани драгоценного камня. На подлинном линия ровная, с четко очерченными границами. Расплывчатые края, прерывистые линии - все это признаки подделки.
Алмаз обладает высокими теплопроводными свойствами. Если подышать на него, то на нем не останется следов запотевания.
Подлинность самоцвета можно определить, опустив его в какой-либо кислотный раствор. Настоящий камень перенесет это испытание без каких-либо последствий.
Сверхъестественное
Знатокам не нужно рассказывать, как выглядит алмаз - сначала необработанный, а потом ограненный. Мистическая игра света в гранях бриллианта завораживает, от камня невозможно отвести взгляд. В прошлом подобное явление вызывало целую серию примет и суеверий.
Древние египтяне верили, что самоцвет способен спасти его обладателя от ядов. Он также является оберегом, который защищает хозяина от действия черной магии.
Чтобы шли удачно дела в бизнесе, требуется сочетание бриллианта и золота. Перстень с камнем на среднем пальце приносит удачу в игре. Мужчины, желающие привлечь внимание противоположного пола, просто обязаны носить амулет с бриллиантом на мизинце.
Алмаз - драгоценный камень в полном смысле этого слова. Если стоимость других самоцветов может колебаться в зависимости от капризов моды, то спрос на бриллианты стабильно высокий. А уникальные физические свойства минерала делают его незаменимым для современных технологий.