Алмаз
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
| Алмаз | |
|---|---|
 |
|
| Загальні відомості | |
| Ідентифікація | |
| Колір | безбарвні і блакитного, жовтого, синього, зеленого та чорного кольорів |
| Твердість за шкалою Мооса | 10 |
| Питома вага | 3.5—3.6 г/см³ |
| Оптичні властивості кристалів | |
| Інші властивості | |
Алма́з (рос. алмаз, англ. diamond; нім. Diamant) — звичайно безбарвний прозорий мінерал класу самородних неметалів, тверда кристалічна кубічна форма вуглецю. Відноситься до дорогоцінних каменів, є найтвердішою з відомих речовин (твердість 10 за шкалою Мооса). Алмази можуть бути як природними, так і синтетичними. Промислові алмази завдяки своїй надзвичайній твердості використовуються для шліфування, свердління і різання, буріння твердих гірських порід, обробки твердих металів і їх сплавів тощо.
Найбільші родовища алмазу розташовані в Південній Африці та в Якутії. Щорічний світовий видобуток алмазу становить приблизно 300 кг. В останні роки алмаз почали одержувати штучно при дуже високих тисках і високій температурі.
Ограновані ювелірні алмази називають діамантами.
Зміст |
[ред.] Історичні відомості
Адама́нт — стара назва діаманту. В укр. наук. літературі під назвою «адамант» вперше описаний в лекції «Про камені та геми» Прокопович Феофан, яка була прочитана в Києво-Могилянська академія в 1705—1709 рр.
На думку давніх індусів діаманти утворюються з п'яти начал природи: землі, води, неба, повітря і енергії. При цьому діаманти поділялися на чотири класи (варни): брахмани (безколірні і білі, шестивершинні); кшатрії (камені з червоним відтінком); вайшьї (зеленуваті); шудри (сірі).
Легенди та повір'я пов'язані з діамантами описав Пліній Старший у "Природній історії викопних тіл".
В середні віки були створені спеціальні книги про походження, магічні і цілющі властивості різних каменів - лапідарії. Діамант вважався каменем мужності, твердості, дарував перемогу над ворогами, гостроту розуму, охороняв від журби та чаклунства, злих духів.
На ранньому періоді історії розробки діамантових родовищ в Південній Африці вважалось вигідним розводити домашню птицю. Птахи порпались у відвалах гірських виробіток і, побачивши блискучі зерна, проковтували їх. Зоб кожної зарізаної птахи уважно оглядали, сподіваючись побачити дорогоцінний кристал. Так зобі одного голуба, вбитого на території діамантового родовища, було виявлено 23 діаманти масою 5,5 карата. В Російських газетах ІІ пол. XIX ст. повідомлялось про уральську курку, яка "знесла" діамант.
Підробки діамантів, які зовнішньо важко було відрізнити від справжніх каменів, виготовлялися з свинцевого скла з кін. XVIII ст. Вони відомі під назвами "стрази" і "тетовські діаманти"
[ред.] Структура алмазу
Елементарна комірка просторової кристаліч. ґратки А. є гранецентрований куб з 4 додатковими атомами, розташованими в середині куба. Розмір ребра елементарної комірки а0=0,357 нм (при t=25ОС і Р=1 атм). Найкоротша відстань між двома сусідніми атомами с = 0,154 нм. Атоми вуглецю в структурі А. утворюють міцні ковалентні зв'язки, направлені під кутом 109О28' відносно один одного. А. — найбільш тверда з відомих у природі речовин.
[ред.] Морфологія алмазу
Кристали А. мають форму октаедра, ромбододекаедра, куба і тетраедра з гладкими і пластинчато-ступінчастими гранями або округлими поверхнями, на яких розвинені різноманітні акцесорії. Характерні пласкі, довгасті та складні кристали простої і комбінов. форм, двійники зростання і проростання, паралельні і довільно орієнтовані зростки.
[ред.] Хімічний склад
У А. присутні домішки Si, Аl, Мg, Са, Na, Ва, Мn, Fe, Cr, Ti, В, Н, N, O, Аг та ін. елементів. Азот є гол. домішкою, що найбільше впливає на фіз. властивості А. Кристали А., непрозорі до УФ випромінення, називаються А. І типу; всі інші належать до типу II. Вміст азоту в переважній більшості кристалів А., що належать до типу І, складає близько 0,25 %. Рідше зустрічаються безазотні А., що належать до типу II, в яких домішки азоту не перевищують 0,001 %. Азот ізоморфно входить в структуру А. і утворює самостійно або в сукупності із структурними дефектами (вакансіями, дислокаціями) центри, відповідальні за забарвлення, люмінесценцію, поглинання в УФ, оптичній, інфрачервоній і мікрохвильовій областях, характер розсіювання рентгенівських променів та ін.
[ред.] Фізичні властивості
Густина А. — 3,5-3,53. А. можуть бути безбарвними або з ледве помітним відтінком, а також яскраво забарвленими в жовтий, коричневий, рожево-бузковий, зелений, блакитний, синій, молочно-білий і сірий (до чорного) кольори. При опроміненні зарядженими частинками А. набуває зеленого або блакитного кольору. Зворотний процес — перетворення забарвленого А. в безбарвний — досі не вдалося провести. Для А. характерні сильний блиск, високий показник заломлення (n=2,417) і сильно виражений ефект дисперсії (0,063), що зумовлює різнокольорову гру світла в діамантах. Як правило, в кристалах А. виявляється аномальне двопроменезаломлення через напруження, яке виникає у зв'язку зі структурними дефектами і включеннями. Кристали А. прозорі; напівпрозорі або непрозорі в залежності від насиченості мікроскопіч. включеннями графіту, інш. мінералів і газово-рідких вакуолей. При освітленні УФ променями значна частина прозорих і напівпрозорих кристалів А. люмінесціює синім, голубим і рідше жовтим, жовто-зеленим, оранжевим, рожевим і червоним кольорами. Кристали А. (за рідкісним винятком) люмінесціюють під дією рентгенівських променів. В А. проявляється також електро-, трибо- і термолюмінесценція. Відносна твердість А. за шкалою Мооса 10. А. дуже крихкий, має довершену спайність по грані (111). Модуль Юнга 0,9 ТПа. Чиста поверхня А. має високу гідрофобність (крайовий кут — 105—104О), але в природних умовах А. покривається тонкими плівками, що підвищують його гідрофільність.
Використовують А. для виготовлення, абразивних та різальних інструментів, при бурінні, в ювелірній справі (див. діамант). Вагу А. вимірюють каратами.
За останніми дослідженнями в Україні виявлені дві перспективні ділянки щодо знаходження алмазоносних кімберлітів, які розташовані у Сх. Приазов'ї (Донеччина, Тельманівський район та ін.) і на Волині (Рівненщина, с. Кухотська воля).
[ред.] Розрізняють
алмаз алансонський (кварц димчастий), алмаз «Альєнде» (алмаз вагою 125 каратів, знайдений у Якутії у 1973 р.); алмаз арканзаський (дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з родовищ шт. Арканзас, США); алмаз богемський (1. Дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з Чеського масиву. 2. Торговельна назва кришталю гірського з Чехії); алмаз бріансонський (дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з околиць м. Бріансона, Франція); алмаз брістольський (дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з англійських родовищ); алмаз «Валентина Терешкова» (прозорий з незначним жовтим відтінком алмаз вагою 51,66 карата, знайдений у 1963 р. у Якутії); алмаз «Варгас» (алмаз вагою 726,6 карата з Бразилії); алмаз «Великий герцог Тоскани» (те саме, що алмаз «Флорентієць»); алмаз «Великий Могол» (первісна назва алмазу «Орлов»); алмаз «Гірник» (алмаз вагою 44,62 карата, знайдений у 1966 у Якутії); алмаз «Гоппе» (алмаз густо-синього кольору з Індії вагою 44 карати); алмаз «Де-Беєрс» (алмаз з жовтуватим відтінком вагою 428,5 карат, знайдений у 1888 р. на копальні «Де-Беєрс», Півд. Африка); алмаз «Джонкер» (алмаз вагою 726 каратів, знайдений у 1934 р. на руднику «Прем'єр» у Півд. Африці); алмаз «Ексцельсіор» (алмаз вагою 995,3 карата, знайдений у 1893 на копальні «Ягерсфонтейн» у Півд. Африці); алмаз жовтуватий (те саме, що алмаз капський); алмаз «Зірка Африки» (те саме, що алмаз «Кулінан»); алмаз «Зірка Півдня» (те саме, що алмаз «Південна зірка»); алмаз «Імператор» (алмаз вагою 457 каратів з Півд. Африки); алмаз «Кайєннський» (дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з родовища Кайєнн, Швейцарія); алмаз капський (алмаз з Капської обл., Півд. Африка); алмаз кілікранський (безбарвний топаз із Тасманії); алмаз «Коїнур» (те саме, що алмаз «Кохінур»); алмаз корнуольський (алмази з околиць Корнула, Індія); алмаз «Кохінур» (алмаз з Індії відомий з 1304 р. вагою 793,5 карата; після першої огранки мав вагу 186,1 карата, а після другої — 106,1 карата); алмаз «Кулінан» (найбільший з відомих алмазів з первинною вагою 3106 каратів, знайдений у 1905 р. на руднику «Прем'єр» у Півд. Африці); алмаз лейк-джорджський (дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з околиць міста Лейк-Джордж, шт. Нью-Йорк, США); алмаз ліппський (алмаз з околиць м. Ліпова — колишнє м. Ліппа, Румунія); алмаз «Літній» (алмаз вагою 46,36 карата, знайдений у 1966 у Якутії); алмаз «Марія» (алмаз з родовищ Якутії-Сахи вагою 105,88 карата); алмаз мармароський (те саме, що діамант мармароський — гірський кришталь, що зустрічається у Сх. Карпатах); алмаз матарський (торговельна назва циркону з родов. Матара, о. Шрі Ланка); алмаз медокський (дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з родов. округа Медок, Канада); алмаз невадський (штучно знебарвлений обсидіан з родов. шт. Невада, США); алмаз «Орлов» (прозорий алмаз з ледве помітним зеленувато-синюватим відтінком; вага в ограненому вигляді 194,8 карата; знайдений у Голконді, Індія на початку 17 ст.; первісна вага — 400 кар.); алмаз «Південна зірка» (алмаз вагою в ограненому вигляді 125,5 карата, знайдений у 1853 у Бразилії, вага до огранки — 254,5 кар.); алмаз «Пітт» (те саме, що алмаз «Регент»); алмаз «Регент» (алмаз вагою в ограненому вигляді 136,9 карата, знайдений в 1701 р. в Індії); алмаз рейнський (торговельна назва гірського кришталю з Німеччини); алмаз сибірський (дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з родов. Уралу і Сибіру); алмаз сірчистий (зайва назва піриту); алмаз «Сталінградський» (алмаз з Якутії вагою 166 каратів); алмаз східний (застаріла та торговельна назва безбарвного корунду); алмаз «Тіффені» (алмаз оранжево-жовтого кольору вагою в ограненому вигляді 128,5 карата; знайдений у 1878 році на родов. Кімберлі, Півд. Африка); алмаз уральський (народна рос. назва гірського кришталю або топазу); алмаз «Флорентієць» (алмаз вагою в ограненому вигляді 133,2 кар.; знайдений в 1878 р. у родов. Кімберлі, Півд. Африка); алмаз херкімерський (дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з округу Херкімер, шт. Нью-Йорк, США), алмаз чорний (відміна алмазу з блискучими крапками, яка важче піддається шліфуванню, ніж звичайний алмаз), алмаз шаумберзький (дрібні, прозорі з сильним блиском кристали гірського кришталю з околиць Шаумберґа, Німеччина); алмаз «Шах» (алмаз вагою після огранки 88,7 карата; знайдений в Індії в кінці 16 ст.; первісна вага 95 кар.); алмаз «Ювілейний» (алмаз вагою 650,8 карата, знайдений в 1895 році на родовищі Яхерсфонтейн, Півд. Африка; вага після огранки 245,3 кар.).
УРЕ:
(арабське — нездоланний) — мінерал найвищої твердості, хімічно стійкий, належить до самородних елементів, складається з вуглецю; кольорові відміни містять незначні домішки Al, Si, Mg, Ca, Fe, Ti, Cu та ін. Кристалізується А. в кубічній системі, кристали утворюють октаедри, рідше—ромбододекаедри, гексоктаедри і т. д. Твердість 10, пит. в 3,5—3,6. А. бувають безбарвні і блакитного, жовтого, синього, зеленого та чорного кольорів. Утворюються А. в умовах високого тиску і т-ри; їх корінні родовища пов'язані з глибинними ультра-основними породами— кімберлітами. А. також одержують штучно. Кристали А. переважно дрібні, найбільший А. («Кулінан», знайдений у Пд. Африці) важить 3025,24 карата. А. має велике практичне значення як абразив (його твердість в 1000 разів більша за твердість кварцу). Розрізняють тех. і ювелірний А. Перший застосовується майже в кожній галузі промисловості. До ювелірного А. належать водянопрозорі кристали досконалої форми. А. — дорогоцінний камінь І класу. Відомі родовища А. в Пд. Африці, Бразілії, Австралії і світового значення в СРСР (Якутія).
[ред.] Дивіться також
[ред.] Література
- Українська радянська енциклопедія
- Мала гірнича енциклопедія: В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. ISBN 966-7804-14-3
- Алмазные месторождения Якутии. Науч. ред. акад. В. С. Соболева. М., 1959;
- Трофимов В. С. Ресурсы алмазов в зарубежньїх странах. М.—Л., 1947. (Минеральные ресурсы зарубежных стран. В. 7.).
