Paljud rahvatarkused peegeldavad ühe maakera kauneima kivi omadusi: "selge vee teemant", "kõva nagu teemant", "teemandi sära" jne. Ja üks omadusi on tihedus.. Teemant, mille nimi ühe versiooni järgi pärineb vanakreeka keelest "almas" - hävimatu, on vääriskivi, kuid seda ei kasutata mitte ainult ehetes. Mõelgem välja, millest tihedus sõltub ja millist rolli see kivi "elus" mängib.
Natuke ajalugu
Hämmastava kiviga on seotud palju legende ja uskumusi. Ja üks neist - teemant toob selle omanikule õnne. Kuid ainult võitjad elus saavad selle omada. Märkimisväärsed inimesed, kes seda kandsid, on Napoleon Bonaparte, Julius Caesar ja Püha Rooma keiser Louis IV.
EuroopaTundsin teemandi ära umbes 5.-6. sajandil eKr. e., kuid alles 550 aastat tagasi saavutas ta oma uskumatu populaarsuse. Lõppude lõpuks õppisid nad just siis, kuidas seda õigesti lõigata, et teemandi omadusi maksimeerida. Ja seda kõike selle uskumatute omaduste tõttu – tohutu tugevus, samas kui teemandi tihedus on 3500 kg/m3. Millisel teisel tuntud mineraalil võivad olla samad omadused?
Aga tõsiasi, et paljud peavad teemanti mineraaliks, mida ei saa murda, on toonud kaasa haruldaste ja ilusate kivide kadumise. Näiteks 1476. aastal, kui sõdisid hertsog Charles Bold (üks esimesi briljantlõikega lihvitud teemantide omanikke) ja kuningas Louis XI, õnnestus kuninga palgasõduritel murda sisse lahinguväljal seisnud telki. Neid tabasid seal asuvad teemantide asetajad. Nad otsustasid kontrollida kivide ehtsust haamriga ning muutsid suure hulga kalleid ja ilusaid kive tolmuks.
"Tüdrukute sõprade" teemandid said alles viieteistkümnenda sajandi keskel tänu Karl Seitsmenda lemmikule Agnes Sorelile. Nüüd teate selle nime, kes tegi paljud mehed "õnnetuks".
Füüsikalised omadused
Teemant käes hoidev võhik ei arva tõenäoliselt ära, millise varanduse ta sai. Toores kristall näeb välja väga lihtne ja silmapaistmatu. Jah, ja enamasti leidub mineraali looduses ebakorrapärase kujuga fragmentide kujul. Noh, läbipaistev, hästi, suure valguse murdumisega, mis varieerub vahemikus 2 417 kuni 2 419. Mis on selles erilist?Vaid oktaeedrikujuline näidis (kaks püramiidi on omavahel ühendatud alusega) võib võhiku tähelepanu köita nende nägude valgusmänguga. See on suur valguse murdumine, mis määrab selle, mida me hiljem nimetame briljantseks säraks, kaksikmurdumine puudub. Pikaajalisel päikese käes viibimisel hakkab enamik kive pimedas helendama.
Teemant on tuntud ka oma uskumatu kõvaduse poolest – 10 punkti 10-st Mohsi skaalal. Teisisõnu, kõige kõvem maakeral teadaolev mineraal. Kuid milline on teemandi tihedus, leiate selle hõlps alt teatmeteosest. Aga enne kui vaatame, proovige arvata, mis see peaks olema? Selle kõvaduse põhjal - üsna kõrge. Kuid isegi siin näitab teemant oma paradoksi.
Kõrge kõvadus on tingitud kuubikujulise kristallvõre erilisest struktuurist, kus igas nurgas on süsinikuaatom. Veel üks aatom asetatakse näo keskele ja 4 aatomit kuubi sisse. Seega on need aatomid, mis asuvad näo keskel, ühised kahele naaberrakule ja tippudes asuvad aatomid on ühised kaheksale. Selline aatomi pakkimise viis on kõige tihedam.
Kristall lõheneb sujuvate paralleelide moodustumisega (nn täiuslik lõhenemine). Sel juhul on luumurd varieeruv konchoidaalsest kuni killuni (muidugi mitte lõhenemise järgi).
Vaadates teatmeteost: teemandi keskmine tihedus on 3500 kg/cu.m. See võib varieeruda vahemikus 3,47–4,55 grammi kuupsentimeetri kohta. Mitte nii kõva mineraali jaoks. Razivali sõnullihvimise kõvadus on 140000, 0.
Värvid
Veel üks füüsiline omadus, mida tahaksin mainida, on kivi värv. Ja värvus mõjutab oluliselt teemandi tihedust. Kõige tavalisemad on värvitud või kollakad, sinaka või pruuni varjundiga. Värvilised kristallid on looduses palju vähem levinud, kuid värvivariatsioonid on väga mitmekesised: roosa ja punane, oranž ja erekollane, roheline ja sinine, lilla ja konjakivärvi, kirss, hall ja isegi must. Värviliste teemantide teine nimi on väljamõeldud. Kuigi kõige kallimad olid ja jäävad läbipaistvad värvitud või sinaka varjundiga, siis nõudlus haruldaste toonide kivide järele kasvab, mis tähendab, et ka nende hind tõuseb.
Pealegi oleme harjunud, et teemandid on läbipaistvad, kuid on ka läbipaistmatuid. Värvus ja läbipaistvus sõltuvad otseselt kristallide keemilisest koostisest. Täheldati ka teist seaduspärasust: mida tumedam, seda väiksem oli teemandi tihedus (g/cm3).
Keemiline koostis ja omadused
Nagu juba mainitud, on mineraalis 96,0–99,8% süsinikku, mille aatomid on omavahel ühendatud kuupvõres. Lisaks leidub kristallis ka teisi kemikaale - hapnikku, lämmastikku, boori ja räni, alumiiniumi ja mangaani, rauda ja vaske, titaani ja tsinki, niklit jne. Oliviidi ja kromiidi, grafiidi ja püroobi, enstatiini jt kandjad on võimalik.
Üsna sageli võite leida vee ja süsihappe, süsinikdioksiidi ja muude gaasiliste ainetega kristalletingimus. Enamasti paiknevad lisandid kristalli perifeeriale lähemal.
Mis puutub keemilistesse omadustesse, siis teemant on väga vastupidav hapetele ja leelistele, see ei niisuta vett, kuid kattub kergesti rasvakihiga, isegi tavalisel käega puudutamisel. Seda omadust kasutatakse tõelise kivi määramiseks. Mineraal jääb keemiliselt inertseks, kuni see puutub kokku kõrgete temperatuuridega.
Teemant põleb 850 °C juures, tekitades süsinikdioksiidi. Ja kui kuumutada ilma õhu juurdepääsuta temperatuurini üle 1000 ° C, muutub see allotroopseks modifikatsiooniks - grafiidiks.
Mis veel määrab kulu?
Teemantide hinnavahemik on väga lai ja hind sõltub paljudest omadustest. Kuid igal juhul on alati märgitud ühe karaadi (0,2 g) hind:
Lõige: neist hinnatuim on 57 tahku või seda nimetatakse ka Tolkovski lõikeks. Väikeste teemantide jaoks - 17 ja 33. Ülejäänud lõikeid peetakse väljamõeldud ja hind on palju madalam. Siiski loetleme muud tüüpi lõiked: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald ", "Radiant", "Triliant"
- Läbipaistvus: kui teemandil on läbipaistvus täiuslik, pole pragusid, sealhulgas mikrolisandeid, siis hindsuureneb koheselt suurusjärgu võrra või isegi rohkem.
- Kivi suurus: siin ei räägita karaatidest, seega võib ühe karaadi läbimõõduga teemant olla 6,5 mm ja kui ka teised näitajad on kõrged, siis võib maksumus olla 10-12 tuhat dollarit karaadi kohta.
- Värv. Kõik sõltub moesuundadest ja kliendi kapriisidest. Kuid kõige väärtuslikumaid peetakse endiselt värvituteks ja sinaka varjundiga.
Rakendus
Olles teemandi omadusi uurinud, võime julgelt öelda: kivi on lihts alt ainulaadne. Kuid nüüd ei kasutata seda ainult ehetes. Teadus ja tööstus kasutavad osa maailma kivivarudest oma vajaduste rahuldamiseks. Nad kasutavad ainult väikeseid või defektseid kive.
Milliseid omadusi teadus ja tööstus hindavad:
- kõrge soojusjuhtivus;
- kõvadus;
- läbipaistvus (võime edastada UV- ja IR-kiirgust);
- kristalli struktuur (võib olla juht, isolaator). See talub kõrget pinget ja äkilisi temperatuurimuutusi.
Meditsiin ei jäänud kõrvale, kasutades kirurgias teemante. Nüüd toodetakse skalpelle, mille tera on teemant. Selliste terade teritamine muudab lõiked üliõhukeseks. Laserseadmetes kauteristatakse haavu teemantide abil. Ohtlike kemikaalidega laborites paigaldatakse teemantaknaid.
Ehitus- ja remonditööriistad nii koduseks kui ka professionaalseks otstarbeks – saed, metallinoad, freesid ja klaasilõikurid, lihvkettad ja palju muud – on nende kasutusea pikendamiseks kaetud teemantteraga. Tunnelidpaigaldatakse nn tunnelitusmasina abil. Tema noad on kaetud teemanttera kihiga.
Kooli õppekavas
Sellist tunnust nagu teemandi tihedus leidub isegi kooli õppekavas. Nad õpivad seda sellises aines nagu füüsika, 10. klassis rubriigis "Molekulaarkineetilise teooria alused". Ja probleem on lahendatud. See kõlab tervikuna nii:
On teemant, mille tihedus kg/m3 on 3500. Millise ruumala hõivavad aine aatomid koguses 1022? (Mjakiševi probleemraamat). Selgub, et teemantide omadusi uuritakse koolis. Ja mitte ainult selles probleemiraamatus pole sarnaseid probleeme. Samuti on võimalik kirjutada selline tingimus:
Teemandi tihedus on 3500. Kui suure mahu 1022 selle molekule hõivab?
Kosmoseuudised
Kuni viimase ajani olid kõik kindlad, et suurim teemant on "Aafrika täht". Selle mass on 3106 karaati. Kui palju, arvaksid kõik, kuid astronoomid leidsid Madude tähtkujust väikese teemandi, mille mass on 1031 karaati! See on tõeline hiiglane. Muidugi ei hoidnud keegi seda käes, kuid teadlased on kindlad, et see valge kääbus koosneb täielikult ülitihedast kristallilisest süsinikust. Siin on teemant, mille läbimõõt on 55 000 km.
