Koje minerale sadrži dijamant? Fizička svojstva dijamanta. Astrologija o dijamantima

Suprotno popularnim zabludama, dijamanti u prirodi se ne nalaze na cijeloj površini zemljine kore. Ugljik, nemetal koji je osnova ovog minerala, postaje dijamant tek kada je izložen ekstremno visokim temperaturama i pritiskom na dubini od 160 do 480 km. "Kolijevka" ogromne većine kristala su vulkani, zahvaljujući njima dijamanti su bliže površini, pa se vađenje vrši u područjima s povećanom vulkanskom aktivnošću. Neki minerali se jednostavno ispiru iz kimberlitnih cijevi.

Porijeklo dijamanata je još uvijek nejasno i još uvijek se vodi mnogo debata o ovom pitanju. Moglo se precizno odrediti samo jedno - mjesto i vrijeme njihovog nastanka. Većina naučnika se slaže da su dijamanti nastali u omotaču naše planete između 100 miliona i 2,5 milijardi godina. Ugljik je na dubini od 200 km pod utjecajem temperature od 1300 °C i pri pritisku od 4-5 GPa postepeno formirao dijamantsku kristalnu rešetku. Poznati su slučajevi formiranja ležišta dijamanata na dubini od 700 km.

Najpopularnije teorije prema kojima se dijamanti formiraju u vulkanskim stijenama:

  1. Ugljik je dospio u magmu koja se učvršćuje kao dio ugljikovodika, a tako su se dijamanti pojavili u gornjim slojevima kore naše planete.
  2. Nemetal je kristalizirao vrlo duboko - na dubini ultrabazičnih stijena, nakon čega su naslage tokovima magme nosile naviše.
  3. Poslednja teorija je najpopularnija. Najveći dio kristala nastao je u ultramafičnim stijenama, a neki dijamanti su nastali već u procesu uspona ove stijene na površinu kore.

Pravi dijamant je nemetal koji zapravo nije tako rijedak. Razlog njegove visoke cijene je što je samo mali broj ležišta dostupan čovječanstvu, dok se glavna ležišta nalaze preduboko pod zemljom.

DIJAMANT

Dijamant "Shah" (cca. 89 karata).


mineral, jedini dragulj, koji se sastoji od jednog elementa. Ime vjerovatno dolazi iz grčkog. "adamas" (nepobjediv, nepremostiv) ili od arapskog "al-mas" (perzijski "elma") - vrlo teško. Dijamant je kristalni ugljenik. Ugljik postoji u nekoliko čvrstih alotropa, tj. u različitim oblicima s različitim fizičkim svojstvima. Dijamant je jedna od alotropskih modifikacija ugljika i najtvrđa poznata supstanca (tvrdoća 10 po Mohsovoj skali). Još jedna alotropska modifikacija ugljika - grafit - jedna je od najmekših tvari. Izuzetno visoka tvrdoća dijamanta je od velike praktične važnosti. Široko se koristi u industriji kao abraziv, kao i u reznim alatima i burgijama.

Dijamant kristalizira u kubnom (izometrijskom) sistemu i obično se nalazi u obliku oktaedara ili kristala sličnog oblika. Kada se dijamant usitnjava, fragmenti minerala se odvajaju od matične mase. To postaje moguće zahvaljujući savršenom dekolteu. Razne boje. Dijamanti su obično bezbojni ili žućkasti, ali su poznati i plavi, zeleni, jarko žuti, ljubičasti, dimljeni trešnja i crveni kamenčići; Tu su i crni dijamanti. Dijamant je proziran, ponekad proziran, ponekad neproziran. Dijamant ne daje osobine; Njegov prah je bijel ili bezbojan. Gustina dijamanata je 3,5. Indeks prelamanja je 2,42, najviši među uobičajenim dragim kamenjem. Budući da je kritični ugao ukupne unutrašnje refleksije ovog minerala samo 24,5°, fasete brušenog dijamanta reflektiraju više svjetlosti od drugih slično brušenih kamenja sa nižim indeksom prelamanja. Dijamant ima vrlo jaku optičku disperziju (0,044), zbog čega se reflektovana svjetlost razlaže na spektralne boje. Ova optička svojstva, u kombinaciji sa izuzetnom čistoćom i transparentnošću minerala, daju dijamantu njegov briljantan sjaj, sjaj i igru. Dijamanti obično fluoresciraju u rendgenskim i ultraljubičastim zracima. Kod nekih varijanti dijamanata, luminiscencija je vrlo izražena. Dijamanti su transparentni za rendgenske zrake. To olakšava identifikaciju dijamanta, jer su neka stakla i bezbojni minerali, poput cirkona, koji su ponekad slični po izgledu, neprozirni za rendgenske zrake iste valne dužine i intenziteta. Luminiscencija dijamanta je posljedica prisustva nečistoća dušika u njemu. Otprilike 2% dijamanata ne sadrže dušik i ne fluoresciraju; obično su to mali kamenčići. Izuzetak je Cullinan, najveći dijamant za nakit na svijetu. Glavni proizvođači dijamanata su Australija, Rusija, Južnoafrička Republika i Demokratska Republika Kongo, koje zajedno čine više od 3/5 svjetske proizvodnje dijamanata. Ostali veliki proizvođači su Bocvana, Angola i Namibija. Indija, koja je bila jedini izvor dijamanata do 18. stoljeća, trenutno ih proizvodi relativno malo. Dijamanti dragocjenog kvaliteta nalaze se u Južnoj Africi i Republici Saha (Jakutija, Rusija) u kimberlitima - tamnim zrnatim ultramafičnim vulkanskim stijenama koje se pretežno sastoje od olivina i serpentina. Kimberliti se javljaju u obliku cjevastih tijela („eksplozijskih cijevi“) i obično imaju brečijastu strukturu. Iz nekoliko tona iskopanog kimberlita izdvajaju se frakcije od karata visokokvalitetnog dijamanta. Dijamanti se također kopaju iz aluvijalnih (riječnih) i obalno-morskih šljunčanih naslaga, gdje su odneseni kao rezultat uništenja kimberlitne vulkanske breče koja sadrži dijamante. U takvim uslovima kamenje za nakit obično ima hrapavu površinu. Često su najbolje kamenje za rezanje jer odolijevaju destruktivnom dejstvu udara na kamenje kada ga nose vodotoci ili morski valovi u zoni surfanja, te stoga trebaju predstavljati snažnu, jaku masu, relativno bez unutrašnjih naprezanja. Poznati su slučajevi kada su dijamanti izvađeni iz kimberlitnih cijevi eksplodirali, što ukazuje na ogroman stres unutar kamena. Ovaj fenomen daje ključ za razumijevanje da se kristalizacija dijamanata morala dogoditi u uslovima ogromnog pritiska. Većina brušenih dijamanata, kada se pregledaju pod polariziranim svjetlom, otkrivaju prisutnost unutrašnjih naprezanja. Vjeruje se da su dijamanti nastali na velikim dubinama u Zemljinom omotaču, a zatim, prije ne manje od 3 milijarde godina, snažnim eksplozijama izbačeni na površinu. Dijamanti su takođe pronađeni u meteoritima.


Sjaj i ljepota dijamanta u potpunosti se otkrivaju tek nakon rezanja. Dugo se vjerovalo da je L. van Berkem iz Briža krajem 15. stoljeća. razvio metodu preciznog simetričnog rezanja (koja se koristi i danas), koja se sastoji od mljevenja kamena na željeznom kolu, na koji se nanosi mješavina dijamantskog praha i ulja. Sada se dovodi u pitanje postojanje ovog majstora. Vjeruje se da je gornja metoda razvijena u Indiji. Ranije se također vjerovalo da je briljantni rez (glavni tip rezanja okruglih dijamanata u današnje vrijeme) izumio talijanski lapidarij Vincenzo Peruzzi krajem 17. stoljeća, ali se i ovo mišljenje pokazalo pogrešnim. Rezanje dijamanata se postepeno razvijalo tokom 17. veka. Prethodno su kreirane i druge vrste simetričnih i pažljivo dizajniranih krojeva. Na primjer, rez ruža, gdje je kamenje u obliku kapljice smole (tj. ravna osnova i kupola izrezana trouglastim fasetama), vjerovatno se pojavila početkom 16. stoljeća. Međutim, dijamantsko sečenje, blisko modernom, pojavilo se tek početkom 20. veka, kada su uspostavljene proporcije i uglovi neophodni da bi kamen dao maksimalan sjaj. Zlatari ovaj kroj nazivaju "starim rudarskim krojem". Danas je rezanje dijamanata još naprednije. Svaki rezani kamen, uključujući i dijamant, sastoji se od dva dijela: gornjeg - krune i donjeg - paviljona. Između njih je uski pojas, odnosno pojas (najširi dio dijamanta). Tipičan okrugli dijamant ima 58 faseta ili faseta (vještačkih faseta). To uključuje: 1 osmougaoni sto (platforma) koji kruniše krunu, 8 zvezdastih faseta, 4 glavne fasete krune, 4 ugaone fasete krune, 16 gornjih faseta pojasa (susednih odozgo), 16 faseta donjeg pojasa (direktno ispod njega), 4 ugaone fasete paviljona, 4 glavne fasete paviljona i 1 faseta na vrhu paviljona (culet; sada se primjenjuje vrlo rijetko). Interes za dijamante objašnjava se romantičnom aurom koja okružuje mnoge poznate dragulje. Tako je dijamant "Koh-i-nor" ("Planina svjetlosti") pronađen u rudnicima Golconde (Indija). Prema legendi, 1304. godine sultan Ala-ad-Din Khilji ga je oduzeo Raji Kneževine Malva, u čijoj je porodici kamen bio mnogo generacija. Kada je 1849. godine došao u posjed Britanije, to je bio nepravilno rezani kamen „ovalne ruže“ težine 186 karata (1 karat = 0,2 g). Po nalogu kraljice Viktorije, ponovo je izrezan, nakon čega je masa kamena smanjena na 108,93 karata. Najznačajniji dijamant, Cullinan, otkriven je 1905. godine u Transvaalu (Južna Afrika). Masa ovog veličanstvenog kamena za nakit u sirovom (nebrušenom) obliku iznosila je 3106 karata (621 g). Predstavljen je kao poklon kralju Velike Britanije Edvardu VII. Korišten je za izradu dijamanta (“Zvijezda Afrike”) težine 530,2 karata, drugog dijamanta težine 317,4 karata i sedam kamena težine od 94,45 do 4,39 karata svaki. Osim toga, iz njegovih fragmenata izrezano je još 96 malih dijamanata ukupne težine 7,55 karata. Tokom procesa rezanja izgubljeno je 66% originalne mase kamena. Dijamant Pitt, ili Regent, imao je nekoliko vlasnika, poznatih i nepoznatih, u istočnoj Indiji, Britaniji i Francuskoj. Njegova masa sada iznosi 140,5 karata (prvobitno - oko 410 karata). Ostali historijski dijamanti su Orlov, Sancy, Shah, Nassac, Dresden Green i Hope. Drugi najveći poznati dijamant za nakit nakon Cullinana je Excelsior (995,2 ct), otkriven u Južnoj Africi 1893. Treći najveći dijamant je zvijezda Sijera Leonea (969,8 ct) pronađen 1972. u Sijera Leoneu. Leone Prvi pokušaji da se Dobivanje umjetnih dijamanata napravljeno je krajem 19. stoljeća, ali svi su bili neuspješni. Tek su u decembru 1954. naučnici General Electrica F. Bundy, T. Hall, G.M. Strong i R.H. Wentorf sintetizirali dijamante koristeći opremu koju je dizajnirao P. W. Bridgman sa Univerziteta Harvard.Pod pritiskom od 126.600 kg/cm2 i na temperaturi od 2430° Ovim su naučnici uspjeli dobiti male industrijske dijamante od grafita.U SSSR-u su umjetni dijamanti proizvedeni 1960. godine na Institutu za fiziku visokog pritiska Akademija nauka SSSR-a, koju je vodio L.F. Vereshchagin, a njihova industrijska proizvodnja je uspostavljena u Kijevu 1961. Trenutno se industrijski dijamanti proizvode u industrijskom obimu. Strong i Wentorf su 1970. uspjeli dobiti vještačke dijamante kvaliteta dragog kamenja. Ovi dijamanti se prave rastvaranjem sintetičkog dijamantskog praha u kadi od rastopljenog metala. Atomi ugljika iz otopljenog praha migriraju na jednu ivicu kupke, gdje se nalaze sićušne dijamantske sjemenke. Atomi ugljika se talože i kristaliziraju na tim kristalima, koji izrastaju u dijamante težine jednog ili više karata. Ovaj proces zahtijeva izuzetno visoke pritiske i temperature. Danas su umjetni dijamanti za nakit skuplji od prirodnih dijamanata, a njihova proizvodnja je neisplativa. Veliko interesovanje za dijamante objašnjava se njihovom vrednošću kao dragog kamenja, ali oni postaju još važniji kao materijal za ojačanje metaloreznih i drugih alata koji se široko koriste u industriji (glodala, bušilice, matrice, matrice, kružne testere, burgije, itd. itd. ), a takođe i kao abrazivi (dijamantski prah). Nakit dijamanti, tj. njihovi prozirni, bezbojni (ili blago žućkasti) i prekrasno obojeni kristali čine samo mali dio svega iskopanog kamenja. Ogromna većina prirodnih dijamanata, kao i svih vještačkih dijamanata, su tehnički dijamanti, koji se nazivaju „brušeni dijamanti“. Crna varijanta industrijskih dijamanata - carbonado - sastoji se od agregata malih dijamantskih zrnaca međusobno povezanih u gustu ili poroznu masu. Za obradu metala koriste se alati ojačani industrijskim, prirodnim ili umjetnim dijamantima. Koriste se za testerisanje, rezanje, tokarenje, bušenje, bušenje, tokarenje, štancanje, crtanje itd. čelik i drugi metali, karbidi, aluminijum oksid (veštački korund), kvarc, staklo, keramika i drugi tvrdi materijali, kao i za bušenje bunara u tvrdim stenama. Dijamantske pile se koriste za vađenje i obradu građevinskog kamena i za rezanje ukrasno kamenje. Dijamantski prah koristi se za grubo brušenje, brušenje i poliranje čelika i legura, kao i za brušenje i rezanje dijamanata za nakit i drugog tvrdog dragog kamenja. Da bi se izbušila rupa u dijamantu tako da se može koristiti kao matrica, potrebni su dobro sortirani (usko klasifikovani po veličini) dijamantski prah, tanke čelične igle i ulja za podmazivanje. Rupa se može probušiti na druge načine - laserskim snopom ili električnim pražnjenjem. Koristeći ove metode, moguće je napraviti vrlo male rupe promjera samo 10 mikrona u matricama za izvlačenje dijamanata.
vidi takođe
ABRASIVE;
GEMS ;
MAŠINE ZA REZANJE METALA.

Collier's Encyclopedia. - Otvoreno društvo. 2000 .

Sinonimi:

Pogledajte šta je "DIJAMANT" u drugim rječnicima:

    Prvi je između dragog kamenja; Grci su ga zvali nepobjedivim (dugo vremena, još u srednjem vijeku, vjerovalo se da se dijamant rastvara u svježoj kozjoj krvi) adamaV, odakle mu i ime: Diamant. Dijamant kristalizira u ispravnom ... ... Enciklopedija Brockhausa i Efrona

    Žene prvi po sjaju, tvrdoći i vrijednosti skupog (poštenog) kamenja; nepokolebljiv, dijamant. Dijamant, čisti ugljik u zrncima (kristalima), gori bez ostatka, stvarajući ugljičnu kiselinu. Dijamant je opšti naziv: dijamant koji je vredniji po veličini i ... ... Dahl's Explantatory Dictionary

    dijamant- tipičan kovalentni kristal sa nizom jedinstvenih svojstava: najvećom tvrdoćom, čvrstoćom na pritisak i otpornošću na pucanje među poznatim materijalima. Čisti dijamanti su jedan od najboljih izolatora i gotovo su providni. Metalurški rječnik

    Almas (posuđeno, muško) “dijamant” (grčki) Ciganska imena. Rječnik značenja.. DIJAMANT Dijamant (dragi kamen, dijamant). Tatarska, turska, muslimanska muška imena. Rečnik pojmova... Rječnik ličnih imena

    - (turski elmas). Najtvrđi i najsjajniji od dragulja; Dijamanti polirani na poznati način nazivaju se briljanti. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Čudinov A.N., 1910. DIJAMANT arapski. el mas.… … Rečnik stranih reči ruskog jezika

DIJAMANT (turski almas, od grč. adamas - neuništiv, nepobjediv * a. dijamant; n. Diamant; f. diamant; i. diamante) - kristalna kubična modifikacija native.

Struktura dijamanta. Elementarna ćelija prostorne kristalne rešetke dijamanta je kocka centrirana na lice sa 4 dodatna atoma koja se nalaze unutar kocke (sl.).

Veličina ruba jedinične ćelije je 0 = 0,357 nm (pri t = 25°C i P = 1 atm). Najkraća udaljenost između dva susjedna atoma je C = 0,154 nm. Atomi ugljika u strukturi dijamanta formiraju jake kovalentne veze usmjerene pod uglom od 109°28" jedna u odnosu na drugu, zbog čega je dijamant najtvrđa supstanca poznata u prirodi. U pojasnoj strukturi dijamanta, pojas za ne- vertikalni prijelazi je 5,5 eV, za vertikalni - 7,3 eV, širina valentnog pojasa 20 eV Mobilnost elektrona mn = 0,18 m 2 /V.s., rupe mr = 0,15 m 2 /V.s.

Morfologija dijamanata. Kristali dijamanta imaju oblik oktaedra, rombičnog dodekaedra, kocke i tetraedra sa glatkim i pločastim stepenastim plohama ili zaobljenim površinama na kojima su razvijeni različiti dodaci. Karakteriziraju ga spljošteni, izduženi i složeno izobličeni kristali jednostavnih i kombinovanih oblika, blizanački međurast i rast po zakonu spinela, paralelni i nasumično orijentirani međurastovi. Sorte dijamanta su polikristalne formacije: rubovi su izrasline brojnih sitnih fasetiranih kristala i zrna nepravilnog oblika, sive i crne; balas - sferuliti sa radijalnom strukturom; carbonado - kriptokristalni, gusti, s površinom nalik na emajl ili poroznim formacijama nalik na trosku, koji se uglavnom sastoje od submikroskopskih (oko 20 mikrona) dijamantskih zrnaca, blisko spojenih jedno s drugim. Veličina prirodnih dijamanata kreće se od mikroskopskih zrnaca do veoma velikih kristala teških stotina i hiljada karata (1 karat = 0,2 g). Težina iskopanih dijamanata je obično 0,1-1,0 karata; veliki kristali (preko 100 karata) su rijetki. Tabela prikazuje najveće svjetske dijamante izvađene iz dubina.

Hemijski sastav. Dijamant sadrži nečistoće Si, Al, Mg, Ca, Na, Ba, Mn, Fe, Cr, Ti, B broj. Korištenje α-čestica radioizotopa H, N, O, Ar i drugih elemenata. je glavna nečistoća koja ima veliki uticaj na fizička svojstva dijamanta. Kristali dijamanata koji su neprozirni za ultraljubičasto svjetlo nazivaju se dijamant tipa I; svi ostali su klasifikovani kao tip II. Sadržaj azota u velikoj većini kristala dijamanata tipa I je oko 0,25%. Manje česti su dijamanti bez azota koji pripadaju tipu II, u kojima primesa azota ne prelazi 0,001%. Dušik je izomorfno uključen u strukturu dijamanta i formira, samostalno ili u kombinaciji sa strukturnim defektima (praznine, dislokacije), centre odgovorne za boju, luminiscenciju, apsorpciju u ultraljubičastom, optičkom, infracrvenom i mikrotalasnom području, prirodu rendgenskih zraka rasipanje itd.

Fizička svojstva . Dijamanti mogu biti bezbojni ili sa suptilnim nijansama boje, kao i različitog stepena jasno obojene žute, smeđe, ljubičaste, zelene, plave, indigo, mliječno bijele i sive (do crne). Kada se ozrači naelektrisanim česticama, dijamant postaje zelen ili plav. Obrnuti proces - transformacija obojenog dijamanta u bezbojni - još nije proveden. Dijamant se odlikuje jakim sjajem, visokim indeksom prelamanja (n = 2,417) i jako izraženim disperzijskim efektom (0,063), koji uzrokuje višebojnu igru ​​svjetlosti u . U pravilu, kristali dijamanata pokazuju anomalnu dvolomnost zbog naprezanja koja nastaju zbog strukturnih defekata i inkluzija. Kristali dijamanta su prozirni, prozirni ili neprozirni, ovisno o njihovoj zasićenosti mikroskopskim inkluzijama grafita, drugih minerala i plinsko-tečnih vakuola. Kada su osvijetljeni ultraljubičastim zracima, značajan dio prozirnih i prozirnih dijamantskih kristala luminescira u plavoj, cijan i rjeđe žutoj, žuto-zelenoj, narandžastoj, ružičastoj i crvenoj boji. Kristali dijamanata (uz rijetke izuzetke) luminesciraju kada su izloženi rendgenskim zracima. Sjaj dijamanta pobuđuje se katodnim zracima i kada ga bombardiraju brze čestice. Nakon uklanjanja ekscitacije, često se opaža naknadni sjaj različitog trajanja (fosforescencija). Dijamant također pokazuje elektro-, plemensku i termoluminiscenciju.

Dijamant, kao najtvrđa tvar u prirodi, koristi se u raznim alatima za piljenje, bušenje i obradu svih ostalih materijala. Relativna na Mocca skali 10, maksimalna apsolutna mikrotvrdoća mjerena indentorom na (111) licu, 0,1 TPa. Tvrdoća dijamanta na različitim kristalografskim površinama nije ista; najteže je oktaedarsko lice (111). Dijamant je vrlo krhak i ima vrlo savršen dekolte duž lica (111). Youngov modul 0,9 TPa. Gustina prozirnih dijamantskih kristala je 3515 kg/m3, prozirnih i neprozirnih - 3500 kg/m3, za neke australske dijamante - 3560 kg/m3; na rubu i karbonadu, zbog njihove poroznosti, može se smanjiti na 3000 kg/m 3. Čista površina dijamantskih kristala je visoka (kontaktni ugao 104-105°). U prirodnim dijamantima, posebno u dijamantima iz aluvijalnih naslaga, na površini se formiraju tanki filmovi koji povećavaju njegovu kvašenje.

Dijamant je dielektrik. Otpornost r za sve kristale dušika dijamanta tipa I je 10 12 -10 14 Ohm.m. Među dijamantima tipa II bez azota, ponekad postoje kristali sa r ispod 10 6 Ohm.m, ponekad i do 10-10 -2. Takvi dijamanti imaju r-tip provodljivosti i fotoprovodljivosti, a pod istim uslovima, fotostruja u dijamantu tipa II je za red veličine veća od fotostruje pobuđene u dijamantu tipa I. Dijamant je dijamagnetičan: magnetna susceptibilnost po jedinici mase je 1.57.10 -6 SI jedinica na 18°C. Dijamant je otporan na sve kiseline čak i na visokim temperaturama. U topinama alkalija KOH, NaOH i drugih supstanci u prisustvu O, OH, CO, CO 2, H 2 O dolazi do oksidativnog rastvaranja dijamanta. Joni nekih elemenata (Ni, Co, Cr, Mg, Ca itd.) imaju katalitičku aktivnost i ubrzavaju ovaj proces. Dijamant ima visoku toplotnu provodljivost (posebno dijamanti bez azota tipa II). Na sobnoj temperaturi njihova toplotna provodljivost je 5 puta veća od Cu, a koeficijent opada sa porastom temperature u rasponu od 100-400 K od 6 do 0,8 kJ/m.K. Polimorfna tranzicija dijamanta pri atmosferskom pritisku odvija se na temperaturi od 1885±5°C u cijelom volumenu kristala. Formiranje grafitnih filmova na površini ploha (III) dijamantskih kristala pod uticajem može se desiti počevši od 650°C. Na vazduhu dijamant gori na temperaturi od 850°C.

Rasprostranjenost i porijeklo. Dijamanti su pronađeni u meteoritima, udarnim stijenama povezanim s meteoritskim kraterima (astroblemi), u malim stijenama dubokog omotača pregitnog i eklogitnog sastava smještenim u njima, kao i u sekundarnim izvorima - placerima različite starosti i geneze (, itd. . ). Ne postoji konsenzus o porijeklu dijamanata. Neki naučnici vjeruju da se dijamanti kristaliziraju u samim kimberlitnim cijevima tokom njihovog formiranja ili u srednjim centrima koji nastaju na malim (3-4 km) dubinama (subvulkanski centri). Drugi vjeruju da se dijamanti formiraju na velikim dubinama u matičnoj talini kimberlita i nastavljaju kristalizirati dok se diže u zemlju. gornji dio. Najopravdanije razvijena ideja je da su dijamanti genetski povezani s različitim stijenama i da se iz njih uklanjaju zajedno s drugim ksenogenim materijalom koji se nalazi u kimberlitima. Postoje i druge ideje o nastanku dijamanta (na primjer, kristalizacija pri niskim pritiscima korištenjem ugljika iz dubokog porijekla i karbonata stena domaćina).


Depoziti dijamanata. Dijamantne kimberlitne stijene i aluvijalne naslage nastale njihovom erozijom su od industrijskog značaja. Kimberliti se uglavnom nalaze na drevnim i; Karakteriziraju ih uglavnom tijela cjevastog oblika, kao i haskiji i . Dimenzije kimberlitnih cijevi kreću se od jedne do nekoliko hiljada metara u poprečnom presjeku (na primjer, cijev Mwadui u Tanzaniji s parametrima 1525x1068 m). Preko 1.500 kimberlitnih tijela je poznato na svim platformama, ali samo nekoliko ima komercijalni sadržaj dijamanata. Dijamanti su izuzetno neravnomjerno raspoređeni u kimberlitima. Cevi sa sadržajem dijamanata od 0,4 karata/m3 i više smatraju se industrijskim. U izuzetnim slučajevima, kada cijevi sadrže veći postotak visokokvalitetnih dijamanata, eksploatacija sa nižim sadržajem, na primjer 0,08-0,10 karata/m 3 (Jagersfontein u Južnoj Africi), može biti isplativa. U kimberlitima dominiraju kristali veličine 0,5-4,0 mm (0,0025-1,0 karata). Njihov težinski udio je obično 60-80% ukupne mase izvađenih dijamanata. Rezerve na pojedinim poljima iznose desetine miliona. Najveća primarna ležišta dijamanata istražena su u Tanzaniji, Lesotu, Sijera Leoneu itd.

Obogaćivanje. U aluvijalnim naslagama, stijena se prvo ispere kako bi se uklonila vezivna glinena masa i odvojio grubi klastični materijal; izolovani, rastresiti materijal se deli u četiri klase: -16+8, -8+4, -4+2, -2+0,5 mm. proizvedeno gravitacijskim metodama (mokro i na zrak, obogaćivanje u teškim suspenzijama, u posudama za koncentriranje). Za ekstrakciju malih dijamanata i dijamantskih čipova koriste se film i pjena uz prethodno čišćenje površine. Reagensi: amini, aerofloti, masne kiseline, kerozin, kresilna kiselina. Za ekstrakciju dijamanata, najčešće se koristi proces masti (za zrna veličine čestica od 2-0,2 mm), zasnovan na selektivnoj sposobnosti dijamanata da se lijepe za masne površine. Kao premaz masti koriste se vazelin, petrolej, autol i njegova mešavina sa parafinom, oleinskom kiselinom, nigrolom i dr. Uz proces masti koristi se elektrostatička separacija (za zrna veličine 3-0,1 mm) na bazi različita provodljivost minerala (dijamant - loš provodnik struje). Rendgen luminescentna metoda se koristi za ekstrakciju relativno velikih dijamanata, zasnovana na sposobnosti kristala dijamanata da luminesciraju (mašine za rendgensku luminiscenciju).

Aplikacija. Dijamanti se dijele na nakit i industrijske. Prvi imaju visoku transparentnost. Najvredniji dijamanti su bezbojni („čista voda“) ili dobre boje. Tehnički dijamanti uključuju sve ostale iskopane dijamante, bez obzira na njihovu kvalitetu i veličinu. U CCCP-u, dijamanti se sortiraju prema specifikacijama koje se ažuriraju kako se aplikacije dijamanata šire. Ovisno o vrsti i namjeni, neobrađeni dijamanti se razvrstavaju u kategorije po kvaliteti; u svakoj kategoriji postoje grupe i podgrupe koje određuju veličinu, oblik i specifične uslove za namjenu dijamantskih kristala. Oko 25% svjetskih dijamanata koristi se u industriji nakita za izradu poliranih dijamanata.

Posjedujući izuzetno visoku tvrdoću, dijamanti su nezamjenjivi za izradu raznih alata i uređaja (indentori za mjerenje tvrdoće materijala, matrice, igle za profilometre, profilografi, pantografi, bušilice, sekači, aplicirano kamenje za brodske hronometre, staklorezači itd. ). Dijamanti se široko koriste za proizvodnju abrazivnih prahova i pasta, te za punjenje dijamantskih pila. Dijamantskim alatima obrađuju se neki metali, poluprovodnički materijali, keramika, armiranobetonski građevinski materijali, kristal itd. Zbog kombinacije niza jedinstvenih svojstava, dijamanti se mogu koristiti za izradu elektronskih uređaja dizajniranih za rad u jakim električnim poljima, na visokim temperaturama, iu uslovima povećanog nivoa zračenja, u agresivnim hemijskim sredinama. Na bazi dijamanata kreirani su detektori nuklearnog zračenja, hladnjaci u elektronskim uređajima, termistori i tranzistori. Transparentnost dijamanata za infracrveno zračenje i slaba apsorpcija rendgenskih zraka omogućavaju im da se koriste u infracrvenim prijemnicima i u kamerama za proučavanje faznih prelaza pri visokim temperaturama i pritiscima.

Sintetički dijamanti. Sredinom 50-ih. Počeo je razvoj industrijske sinteze industrijskih dijamanata. Sintetiziraju se uglavnom mali monokristali i veće polikristalne formacije kao što su balasa i karbonado. Glavne metode sinteze: statički - u sistemu metal - grafit pri visokim pritiscima i temperaturama; dinamičko - polimorfni prijelaz grafita u dijamante pod utjecajem udarnog vala; epitaksijalni - rast dijamantskih filmova na dijamantskim sjemenkama iz plinovitih ugljovodonika pri niskim pritiscima i temperaturama od oko 1000°C. Sintetički dijamanti se koriste na isti način kao i prirodni tehnički. Ukupna proizvodnja sintetičkih dijamanata značajno premašuje proizvodnju prirodnih dijamanata.

Dijamant (od arapskog ألماس, ’almās, turskog elmas, što ide preko arapskog od starogrčkog ἀδάμας - „neuništiv“) je mineral iz klase autohtonih elemenata, jedna od alotropskih modifikacija ugljika. Hemijska formula: C.

Dijamant ima isto hemijski sastav, poput grafita. Ali po izgledu se oštro razlikuje od njega. Ova razlika se objašnjava različitim rasporedom atoma ugljika u kristalnoj rešetki: u dijamantu se nalaze u tetraedarskoj strukturi i imaju jaku vezu u svim smjerovima. Specifična gravitacija 3,48-3,55 g/cm3. Dijamant je kamen neobičnog sjaja, igre boja i unutrašnje vatre. Sjaj dijamanta je jak - poput dijamanta. Dijamant je veoma tvrd - "kralj svih minerala".

Na Mohsovoj skali, tvrdoća je 10. U pogledu tvrdoće, nije inferiorna ni sa jednom od poznatih minerala. Dijamant je "šampion tvrdoće": 1000 puta je tvrđi od kvarca, 150 puta tvrđi od korunda. Možda su zato stari Grci dijamant smatrali talismanom moći. Dijamant je otporan na kiseline i toplotu. Ovo je jedini mineral koji ostavlja ogrebotinu na korundu. Po ovoj osobini razlikuje se od sličnih minerala - gorskog kristala, topaza itd. Dijamant je vrlo tvrd, ali istovremeno krhak. Lako se cepa duž ravni cepanja. Rascjep je savršen na stranama oktaedra. Ovo svojstvo dijamanta koriste zlatari prilikom njegove obrade. Pronađen je novi mineral velike tvrdoće, "brat" dijamanta - jakutit.

Nijedan dragi kamen nema toliko nijansi kao dijamant: bezbojni, bijeli, plavi, zeleni, žućkasti, ružičasti, crvenkasti, smećkasti, dimno sivi tonovi; često transparentan.

Dijamant se uglavnom nalazi u obliku pojedinačnih kristala - oktaedara sa zakrivljenim rubovima, čiji je vanjski oblik blizak kugli. Veličine kristala su obično male. Kristalizuje u kubnom sistemu.

Karakteristike. Karakteristične karakteristike dijamanta su snažno prskanje dijamanta i visoka tvrdoća - ostavlja ogrebotinu na korundu. Ako crtate aluminijumskim metalom na vlažnoj površini dijamanta, aluminijum ne ostavlja tragove.

Vrste i fotografije dijamanata

  1. dijamant- umjetno obrađen dijamant sa 57 faseta. Dijamant raspršuje sunčevu svjetlost poput kišnih kapi koje formiraju dugu, dijamant je najsjajniji dragi kamen.
  2. Board-nepravilne sitnozrnate izrasline.
  3. Ballas- sferni dijamant, radijalno-zračeće strukture.
  4. Carbonado- crni, sivi, gusti ili krupnozrnati dijamant.
  5. Yakutit- dijamant tamne boje, sa brojnim inkluzije i maksimalna tvrdoća.

Bezbojni dijamant, Catoca, Angola Bort Sferni balas Black carbonado

Poreklo dijamanta

Ležišta dijamanata su genetski povezana sa ultramafitnim (duniti, peridotiti) i mafičnim (dijabaz) magmatskim stijenama i sa serpentinitima, koji su nastali kao rezultat kemijske izmjene ultramafičnih i mafičnih stijena. Dijamant nastaje pod visokim pritiskom i visoke temperature, stoga su njegove naslage ograničene na kratere vulkanske eksplozije. Dijamant nastaje pri pritisku većem od 5 MPa i temperaturi od oko 2000°C.

Formiranje dijamanata usko je povezano s tektonskim procesima. U isto vrijeme, vatrena tečna masa, takozvana ultrabazična magma, podigla se iz velikih dubina koje su se pojavile u zemljinoj kori. Ponekad se naziva kimberlit. Kako se dizala, kimberlitna magma se hladila i to je dovelo do odvajanja otopljenih isparljivih jedinjenja (gasova, vodene pare). Oslobođena vodena para i gasovi izazvali su snažne eksplozije, usled čega su se u zemljinoj kori pojavile vertikalne dobro oblikovane cilindrične rupe - kimberlitne cevi. Ove cijevi su bile ispunjene zdrobljenim kamenjem nastalim tokom eksplozije. Zatim se kimberlitna magma uzdizala kroz lijevak ispunjen fragmentiranim materijalom, koji je zauzeo praznine između fragmenata i cementirao ih.

Vjeruje se da su dijamanti pušteni uglavnom u čvrstom obliku kada je kimberlitna magma još bila zakopana na dubini, a zatim ih je tok magme odnio u kimberlitne cijevi. Dijamanti sadrže samo one cijevi čiji korijen dopire do sloja koji sadrži dijamante. Dijamanti se formiraju na dubinama od oko 200 km.

Nalazi dijamanata poznati su ne samo na platformama (na ravnicama), već iu planinskim područjima: na Uralu, u Apalačima, Kaskadnim planinama, Sijera Nevadi, na ostrvu. Kalimantan i druga područja.

Dijamanti su pronađeni u meteoritima. Dijamant se formira i tokom eksplozija koje prate pad ogromnih meteorita (Devil's Canyon meteoritski krater, Arizona, SAD).

Nalazi se među osnovnim i ultrabazičnim magmatskim stijenama, među serpentinitima (serpentinima); takođe u antičkim (konglomerati, peščari) i mladim naslagama.

Sateliti. U primarnim nalazištima: serpentin, olivin, augit, grafit, magnetit, kromit, ilmenit, talk. U naslagama: kvarc, platina, zlato, magnetit, ilmenit, hematit], topaz, kasiterit, korund. Stalni pratilac dijamanta je pirop, mineral boje trešnje. Pirop je češći od dijamanta i služi kao dobar "vodič" pri traženju ležišta dijamanata.

Primjena dijamanta

Dijamanti se dijele na nakit i tehničke. Prvi uključuju prozirne, bezbojne ili blago obojene sorte manje ili više velikih veličina; tehnički uključuju sorte s tamnim marginama i male dijamante. Industrijski dijamanti, po pravilu, prevladavaju u nalazištima, manje su zastupljene vrste nakita.

Dijamant se naziva herojem tehnologije. Do 80% dijamanata iskopanih širom svijeta koristi se u industriji. Dijamanti se koriste u električnoj, radio-elektronskoj industriji i industriji instrumenata. Dijamanti se koriste kao detektori nuklearnog zračenja, brzi brojači čestica i medicinski brojači. Koriste se u svemirskim istraživanjima i proučavanju duboke strukture Zemlje. Upotreba dijamanta za rezanje stakla je dobro poznata. Dijamant od 1 karata (karat je jednak 0,2 g) može izrezati 2.500 km prozorskog stakla.

Dijamant, uporediv sa providnošću izvorske vode, blista svim duginim bojama, a koristi se i kao nakit (dijamant). Cijeni se više od čekića. Za cijenu dijamanta veličine marelice možete izgraditi cijelu tvornicu. Visoka cijena dijamanta objašnjava se ne toliko njegovom visokom tvrdoćom, jakim sjajem i prekrasnom "igranjem" boja, koliko njegovom rijetkošću. Velike naslage su rijetke.Čak iu bogatim nalazištima, u jednom kubnom metru stijene nalazi se 3-6 malih dijamantskih zrnaca.

U prosjeku, samo oko 5 kg dijamanata se izvuče iz 100.000 tona stijena. Odnos je 20 miliona prema 1.

Istorija dijamanata seže više od pet hiljada godina unazad. Čuveni dijamanti i drugo drago kamenje svjedoci su moći, neizmjernog sjaja kraljevske odjeće, tuge i patnje ljudi. Dijamanti su ukrašavali krune i druge atribute moći faraona, šahova i kraljeva.

Mnogi od velikih dijamanata imaju krvavu istoriju, punu tajni, tragedija, košmarnih zločina, koje koristi prolazna pohlepna radost u svetu profita.

Depoziti dijamanata

Afrika je dijamantski kontinent. Glavne zemlje iskopavanja dijamanata u Africi su: Republika Zair, koja je na prvom mjestu u svijetu po proizvodnji industrijskih dijamanata, Tanzanija, Gana, Južna Afrika (zemlja dijamanata je Namibija, koja je na prvom mjestu u svijetu po proizvodnji industrijskih dijamanata). proizvodnja dijamanata za nakit, ilegalno okupirana od strane Južne Afrike), Angole, Gvineje i dr. Neka od najbogatijih nalazišta dijamanata u Africi i svetu su nalazišta dijamanata Centralnoafričkog carstva, zatim zemlje Južne Amerike: Brazil, Venecuela, Gvajana i zemlje Azije: Indija, Indonezija.

U Južnoj Africi 1905. godine pronađena su dva gigantska dijamanta. Najveći od njih je "Cullinan" (nazvan po vlasniku rudnika) težak 3106 karata (veličine šake), drugi je "Excelsior" - 971,5 karata. Oba dijamanta su izrezana i prerađena u manje dijamante i rasprodata. Cullinan je dao 105 dijamanata nakon testerisanja. Dva od njih - najveća - umetnuta su u kraljevsko žezlo i carsku krunu Engleske. U Sijera Leoneu, u regiji Engema (zapadna Afrika), pronađen je veliki dijamant veličine malog kokošjeg jajeta. Težak je 968,9 karata (skoro 200 g). Dužina mu je 40 mm. Nazvali su ga "Zvijezda Sijera Leonea". Nalazi se na trećem mestu na međunarodnoj listi retkih dijamanata. Dijamant zvijezda Sijera Leonea isječen je u 11 pojedinačnih kamena visoke vrijednosti. Dijamanti Sijera Leonea su među najboljima po kvaliteti. Najveći indijski dijamant je Veliki Mogul - 794 karata. U Indiji su pronađeni veliki dijamanti "Orlov" (194,8 karata) i "Koh-i-noor" (109 karata).

Najveći ravni dijamant ima površinu od 7,5 cm2. Montira se u zlatnu narukvicu; čuva u Ruskom dijamantskom fondu. Jedan od najvećih svijetloplavih dijamanata, 42,27 karata, pronađen je u Južnoafričkoj Republici (provincija Orange).

Prvi dijamant u Rusiji pronašao je 14-godišnji kmet Pavel Popov na Uralu u 19. veku. Nakon tako dragocjenog nalaza, geolozi su istraživali Ural i Sibir skoro 100 godina, sve dok geolog Larisa Popugaeva nije pronašla prvu kimberlitsku cijev Zarnitsa u hladnoj Jakutiji u junu 1954. Jedan dijamant težak 29,4 karata nosi ime Larisa Popugaeva.

Jakutski dijamant je čist i proziran, kao da je upio ljepotu sjevernog svjetla i snagu jakutskog mraza. Na teritoriji Jakutije otkriveno je desetak kimberlitnih cijevi: „Aikhal“, „Zarnitsa“, „Internationalnaya“, „Mir“, najveća na svijetu „Udachnaya“, „Yubileinaya“. Jedan od najvećih sovjetskih dijamanata, "Marija", težak je 105,98 karata. Dijamant težak 342,5 karata pronađen je u cijevi Mir 23. decembra 1980. godine i nazvan je u čast 17. kongresa KPSS, koji se održao 3 mjeseca nakon otkrića. IN moderna Rusija Izdvajaju se dva otkrića napravljena 2003. u luli Udačnaja: dijamanti boje limuna i duhana, težine 301,55, odnosno 232,7 karata.

Kimberlitne cijevi i pripadajuća nalazišta dijamanata nalaze se u Rusiji, ne samo u Jakutiji. Otkriće ležišta dijamanata ovdje je otkriće Pomorske kimberlitne cijevi 1980. godine, koja je pored 5 drugih cijevi (Pionerskaya, Karpinskogo-1, Karpinskogo-2, Arkhangelskaya i Lomonosov) dio najvećeg nalazišta aluvijalnih dijamanata u evropski dio Rusije - nazvan po M.V. Lomonosov. Ovdje je najveći dijamant u cijeloj istoriji rudarstva dijamant težak 50,1 karat. U regiji Arhangelsk, pored ležišta Lomonosov, u komercijalnoj je eksploataciji i nalazište V.P. Grib (Verhotinskoe).

Jedno od perspektivnih područja sa dijamantima u Rusiji je Irkutska oblast, gde je potraga za dragim kamenjem prekinuta 1980. godine zbog nedovoljnog finansiranja i negativnih rezultata dobijenih u južnom delu regiona.

U 2015. godini, brojni naučnici su izvršili analizu koja sugerira da Orenburška regija ima izglede za prisustvo dijamantičkih područja.

Dijamant je jednostavna nemetalna supstanca koja se gotovo u potpunosti sastoji od ugljika. Ovaj mineral poznat je po širokoj upotrebi u nakitu, kao i po svojim neobičnim fizičkim svojstvima, među kojima se ističe najveća čvrstoća. U isto vrijeme, kemijska formula dijamanta je ista kao i običnog grafita - C, a njegova jedinstvenost i vrijednost određena je isključivo strukturom kristalne rešetke.

Formula i struktura minerala

Ugljik, također poznat kao ugljik, je element koji ima šesti atomski broj u periodnom sistemu i zapisuje se kao C. Od toga se u potpunosti sastoji dijamant - količina nečistoća, ako ih ima, toliko je mala da su nije uzeto u obzir u formuli. Osim dijamanta ugljik poprima sljedeće alotropne, odnosno sastoji se od jedne supstance, oblike:

  • ugalj;
  • čađ;
  • grafit;
  • grafen;
  • karabin;
  • koks;
  • heksagonalni dijamant ili lonsdaleit;
  • fuleren;
  • polycumulene;
  • CNT ili ugljične nanocijevi.

Nekima je teško povjerovati da prozirni i izdržljivi dijamant ima isti sastav kao obična čađa, ugalj ili grafit, ali to je istina. Činjenica je da, za razliku od drugih tvari koje se sastoje od ugljika, atomi dijamanta tvore kubično uređenu strukturu, što objašnjava njegove neobične kvalitete i izgled.

Kristalna rešetka minerala ima kubni oblik. Svaki atom u svojoj strukturi nalazi se u središtu tetraedra, čiji vrhovi predstavljaju 4 druga atoma, a između njih se formira pouzdana sigma veza. Udaljenost između svih atoma je ista i iznosi približno 0,15 nm. Osim toga, rešetku minerala karakterizira kubična simetrija. Svi ovi kvaliteti i karakteristike strukturne formule dijamanta određuju njegovu ogromnu snagu u odnosu na "relativne" supstance.

Karakteristike supstance

U idealnom slučaju, dragi kamen bi trebao biti napravljen od čistog ugljika, ali to se rijetko nalazi u prirodi. Nečistoće u mineralu mogu negativno utjecati na njegovu kvalitetu, smanjujući njegovu cijenu, i dati mu lijepe i neobične nijanse. Radioaktivno zračenje također ponekad može utjecati na boju. Obično prirodni dijamanti - žuti, ali ima i plavih, plavih, zelenih, ružičastih pa čak i crvenih primjeraka. Unatoč raznolikosti nijansi, čisti mineral uvijek treba biti proziran.

U prirodi, dijamanti dolaze u mnogo različitih oblika. Najčešći kristal je onaj sa osam strana u obliku pravilnog trougla. Na drugom mjestu je rombični dodekaedar sa dvanaest lica. Ima i kubičnog i okruglog kamenja, ali je veoma retko. Prilikom rezanja minerala pokušavaju da minimiziraju gubitak tvari kako bi maksimizirali profit od proizvodnje dijamanata.

Rudarstvo i proizvodnja

Nijedna od ovih metoda još ne može stvoriti kamenje koje je po kvaliteti blisko prirodnom, zbog čega se rijetko koristi u nakitu. Osim toga, sve vrste proizvodnje su daleko od masovne proizvodnje, tako da napori naučnika u ovom pitanju još uvijek traju.

Primjena dijamanta

Brušeni dijamant, poznat i kao dijamant, veoma je popularan dragi kamen, koji je ujedno i jedan od najskupljih. Iako se prodaje kao nakit Prima se samo mali dio minerala; to je ono što čini najveći dio prihoda od njegovog vađenja. Visoka cijena kamena je u velikoj mjeri posljedica monopolizacije proizvodnje dijamanata - više od 50% njihovog prometa pripada jednoj kompaniji.

Osim nakita, postoje mnoge druge industrije u kojima je mineral pronašao svoju primjenu. Njegova najveća čvrstoća, zbog strukturne formule dijamanta, uglavnom se cijeni. U hemiji se koristi za zaštitu od kiselina i nekih vrlo kaustičnih supstanci. U industriji se dijamantski film nanosi na rezače, bušilice, noževe, dijelove rudarskih instalacija i druge slične alate.Dijamantski čips se koristi kao abraziv za brušenje površina za oštrenje.

Takođe se koristi u izradi medicinskih instrumenata., jer oštrina i čvrstoća dijamantskih proizvoda mogu pružiti najpreciznije rezove tokom operacija. Također se koristi za izradu dijelova za moderne kvantne računare i satove, u nuklearnoj industriji, kao i u mnogim drugim industrijama.