Ce minerale conține diamantul? Proprietățile fizice ale diamantului. Astrologie despre diamante

Contrar concepțiilor greșite populare, diamantele în natură nu se găsesc pe întreaga suprafață a scoarței terestre. Carbonul, un nemetal care stă la baza acestui mineral, devine un diamant numai atunci când este expus la temperaturi și presiuni extrem de ridicate la o adâncime de 160 până la 480 km. „Leagănul” majorității covârșitoare a cristalelor sunt vulcanii; datorită lor, diamantele sunt mai aproape de suprafață, astfel încât exploatarea în cariere se efectuează în zone cu activitate vulcanică crescută. Unele minerale sunt pur și simplu spălate din conductele de kimberlit.

Originea diamantelor este încă neclară și există încă multe dezbateri pe această temă. Un singur lucru a putut fi determinat cu precizie - locul și timpul formării lor. Majoritatea oamenilor de știință sunt de acord că diamantele au apărut în mantaua planetei noastre între 100 de milioane și 2,5 miliarde de ani în urmă. Carbonul la o adâncime de 200 km sub influența temperaturilor de 1300 ° C și la o presiune de 4-5 GPa a format treptat o rețea cristalină de diamant. Sunt cunoscute cazuri de formare a depozitelor de diamante la o adâncime de 700 km.

Cele mai populare teorii conform cărora diamantele se formează în rocile vulcanice:

  1. Carbonul a intrat în magma care se solidifică ca parte a hidrocarburilor și așa au apărut diamantele în straturile superioare ale scoarței planetei noastre.
  2. Nemetalul a cristalizat foarte adânc - la adâncimea rocilor ultrabazice, după care depozitele au fost duse în sus de fluxurile de magmă.
  3. Ultima teorie este cea mai populară. Cea mai mare parte a cristalelor a apărut în roca ultramafică, iar unele diamante au apărut deja în procesul de ascensiune a acestei roci la suprafața crustei.

Un diamant adevărat este un non-metal care de fapt nu este atât de rar. Motivul pentru costul său ridicat este că doar un număr mic de zăcăminte sunt accesibile omenirii, în timp ce zăcămintele principale sunt situate prea adânc în subteran.

DIAMANT

Diamant „Shah” (aprox. 89 de carate).


mineral, singurul bijuterie, format dintr-un element. Numele provine probabil din greacă. „adamas” (invincibil, de netrecut) sau din arabul „al-mas” (persan „elma”) – foarte greu. Diamantul este carbon cristalin. Carbonul există în mai mulți alotropi solizi, de ex. sub diferite forme având proprietăți fizice diferite. Diamantul este una dintre modificările alotropice ale carbonului și cea mai dură substanță cunoscută (duritate 10 pe scara Mohs). O altă modificare alotropică a carbonului - grafitul - este una dintre cele mai moi substanțe. Duritatea excepțional de mare a diamantului este de mare importanță practică. Este utilizat pe scară largă în industrie ca abraziv, precum și în scule de tăiere și burghie.

Diamantul cristalizează în sistem cubic (izometric) și se găsește de obicei sub formă de octaedre sau cristale de formă similară. Atunci când un diamant este ciobit, fragmentele de mineral sunt desprinse din masa părinte. Acest lucru devine posibil datorită clivajului perfect. Diverse culori. Diamantele sunt de obicei incolore sau gălbui, dar sunt cunoscute și pietrele albastre, verzi, galbene strălucitoare, mov, vișinii fumurii și roșii; Există și diamante negre. Diamantul este transparent, uneori translucid, alteori opac. Un diamant nu dă trăsături; Pulberea sa este albă sau incoloră. Densitatea diamantului este de 3,5. Indicele de refracție este de 2,42, cel mai mare dintre pietrele prețioase comune. Deoarece unghiul critic de reflexie internă totală al acestui mineral este de numai 24,5°, fațetele unui diamant tăiat reflectă mai multă lumină decât alte pietre tăiate în mod similar cu un indice de refracție mai mic. Diamantul are o dispersie optică foarte puternică (0,044), în urma căreia lumina reflectată este descompusă în culori spectrale. Aceste proprietăți optice, combinate cu puritatea și transparența extraordinară a mineralului, conferă diamantului strălucirea, strălucirea și jocul său strălucitor. Diamantele sunt de obicei fluorescente în razele X și razele ultraviolete. La unele soiuri de diamant, luminiscența este foarte pronunțată. Diamantele sunt transparente la razele X. Acest lucru facilitează identificarea unui diamant, deoarece unele pahare și minerale incolore, cum ar fi zirconul, care sunt uneori similare ca aspect, sunt opace la razele X de aceeași lungime de undă și intensitate. Luminescența diamantului se datorează prezenței impurităților de azot în el. Aproximativ 2% dintre diamante nu conțin azot și nu prezintă fluorescență; de obicei acestea sunt pietre mici. Excepție este Cullinan, cel mai mare diamant de bijuterii din lume. Principalii producători de diamante sunt Australia, Rusia, Africa de Sud și Republica Democrată Congo, care împreună reprezintă mai mult de 3/5 din producția mondială de diamante. Alți producători importanți sunt Botswana, Angola și Namibia. India, care a fost singura sursă de diamante până în secolul al XVIII-lea, produce în prezent relativ puține dintre ele. Diamantele de calitate prețioasă se găsesc în Africa de Sud și Republica Sakha (Yakutia, Rusia) în kimberliți - roci vulcanice ultramafice granulare întunecate, compuse predominant din olivină și serpentină. Kimberliții apar sub formă de corpuri tubulare („tuburi de explozie”) și au de obicei o structură breciată. Din câteva tone de kimberlit extras, sunt extrase fracțiuni de carat de diamant de înaltă calitate. Diamantele sunt, de asemenea, extrase din pietricele aluvionare (râu) și de coastă-marine, unde au fost transportate ca urmare a distrugerii breciei vulcanice de kimberlit care conțineau diamante. În astfel de condiții, pietrele de bijuterii dezvoltă de obicei o suprafață aspră. Sunt adesea cele mai bune pietre de tăiere deoarece rezistă efectelor distructive ale impactului asupra pietrelor atunci când sunt transportate de cursurile de apă sau valurile mării în zona de surf și, prin urmare, ar trebui să prezinte o masă puternică, puternică, relativ lipsită de solicitări interne. Există cazuri cunoscute când diamantele extrase din conductele de kimberlit au explodat, ceea ce indică stres enorm în interiorul pietrei. Acest fenomen oferă cheia pentru a înțelege că cristalizarea diamantelor trebuie să fi avut loc în condiții de presiune enormă. Majoritatea diamantelor tăiate, atunci când sunt examinate sub lumină polarizată, dezvăluie prezența unor tensiuni interne. Se crede că diamantele s-au format la adâncimi mari în mantaua Pământului, iar apoi, cu nu mai puțin de 3 miliarde de ani în urmă, au fost aduse la suprafață prin explozii puternice. Diamantele au fost găsite și în meteoriți.


Strălucirea și frumusețea unui diamant sunt dezvăluite pe deplin numai după tăiere. Multă vreme s-a crezut că L. van Berkem din Bruges la sfârşitul secolului al XV-lea. a dezvoltat o metodă de tăiere simetrică precisă (folosită și astăzi), care constă în șlefuirea pietrei pe o roată de fier, pe care se aplică un amestec de pulbere de diamant și ulei. Acum existența acestui maestru este pusă la îndoială. Se crede că metoda de mai sus a fost dezvoltată în India. Anterior, se mai credea că tăierea strălucitoare (tipul principal de tăiere a diamantelor rotunde în prezent) a fost inventată de lapidarul italian Vincenzo Peruzzi la sfârșitul secolului al XVII-lea, dar și această opinie s-a dovedit a fi eronată. Tăierea cu diamant a fost dezvoltată treptat de-a lungul secolului al XVII-lea. Au fost create anterior alte tipuri de tăieturi simetrice și atent proiectate. De exemplu, trandafirul tăiat, în care pietrele au forma unei picături de rășină (adică o bază plată și o cupolă tăiată cu fațete triunghiulare), a apărut probabil la începutul secolului al XVI-lea. Cu toate acestea, tăierea diamantelor, apropiată de cea modernă, a apărut abia la începutul secolului XX, când s-au stabilit proporțiile și unghiurile necesare pentru a da pietrei strălucire maximă. Bijutierii numesc această tăietură „bătrânul miner”. În zilele noastre, tăierea diamantelor este și mai avansată. Orice piatră tăiată, inclusiv un diamant, este formată din două părți: cea superioară - coroana și cea inferioară - pavilionul. Între ele este o centură îngustă, sau brâu (cea mai largă parte a diamantului). Un diamant rotund tipic are 58 de fațete sau fațete (fațete artificiale). Acestea includ: 1 masă octogonală (platformă) care încoronează coroana, 8 fațete stea, 4 fațete ale coroanei principale, 4 fațete coroanei unghiulare, 16 fațete ale centurii superioare (adiacente acesteia de sus), 16 fațete ale centurii inferioare (direct sub ea), 4 fațete de colț ale pavilionului, 4 fațete principale ale pavilionului și 1 fațetă la vârful pavilionului (culeț; acum se aplică foarte rar). Interesul pentru diamante se explică prin aura romantică care înconjoară multe pietre faimoase. Astfel, diamantul „Koh-i-nor” („Muntele Luminii”) a fost găsit în minele din Golconda (India). Potrivit legendei, în 1304 sultanul Ala-ad-Din Khilji a luat-o de la Raja din Principatul Malwa, în familia căruia piatra fusese de multe generații. Când a intrat în posesia Marii Britanii în 1849, era o piatră de „trandafir oval” tăiată neregulat, cântărind 186 de carate (1 carat = 0,2 g). Din ordinul reginei Victoria, acesta a fost tăiat, după care masa pietrei a fost redusă la 108,93 carate. Cel mai remarcabil diamant, Cullinan, a fost descoperit în 1905 în Transvaal (Africa de Sud). Masa acestei pietre de bijuterii magnifice în forma sa brută (netăiată) a fost de 3106 carate (621 g). A fost oferit ca un cadou regelui Edward al VII-lea al Marii Britanii. A fost folosit pentru a face un diamant („Steaua Africii”) cu o greutate de 530,2 carate, un alt diamant cu o greutate de 317,4 carate și șapte pietre cu o greutate de la 94,45 la 4,39 carate fiecare. În plus, din fragmentele sale au fost tăiate alte 96 de diamante mici cu o greutate totală de 7,55 carate. În timpul procesului de tăiere, 66% din masa inițială a pietrei s-a pierdut. Diamantul Pitt, sau Regent, a avut mai mulți proprietari, celebri și necunoscuți, în India de Est, Marea Britanie și Franța. Masa sa se ridică acum la 140,5 carate (inițial - aproximativ 410 carate). Alte diamante istorice sunt Orlov, Sancy, Shah, Nassac, Dresden Green și Hope. Al doilea cel mai mare diamant de bijuterii cunoscut după Cullinan este Excelsior (995,2 ct), descoperit în Africa de Sud în 1893. Al treilea cel mai mare diamant este Steaua Sierra Leone (969,8 ct) găsit în 1972 în Sierra Leone. Leone Primele încercări de a obținerea de diamante artificiale s-au făcut la sfârșitul secolului al XIX-lea, dar toate au avut succes.Abia în decembrie 1954 de către oamenii de știință de la General Electric F. Bundy, T. Hall, G.M. Strong și R.H. Wentorf au sintetizat diamante folosind echipamente proiectate de P. W. Bridgman de la Universitatea Harvard. Sub presiune de 126.600 kg/cm2 și la o temperatură de 2430 ° Cu aceasta, oamenii de știință au reușit să obțină mici diamante industriale din grafit.În URSS, diamantele artificiale au fost produse în 1960 la Institutul de fizică a înaltei presiuni al Academia de Științe a URSS, condusă de L.F. Vereshchagin, iar producția lor industrială a fost înființată la Kiev în 1961. În prezent, diamantele industriale sunt produse la scară industrială. În 1970, Strong și Wentorf au reușit să obțină diamante artificiale de calitate. Aceste diamante sunt obținute prin dizolvarea pulberii de diamant sintetice într-o baie de metal topit. Atomii de carbon din pulberea dizolvată migrează pe o margine a băii, unde sunt plasate semințe minuscule de diamant. Atomii de carbon se stabilesc și se cristalizează pe aceste cristale, care cresc în diamante cântărind un carat sau mai mult. Acest proces necesită presiuni și temperaturi extrem de ridicate. Astăzi, diamantele de bijuterii artificiale sunt mai scumpe decât diamantele naturale, iar producția lor este neprofitabilă. Interesul masiv pentru diamante se explică prin valoarea lor ca pietre prețioase, dar ele devin și mai importante ca material de armare pentru tăierea metalelor și alte unelte utilizate pe scară largă în industrie (freze, burghie, matrițe, matrițe, ferăstraie circulare, burghie, etc. ), precum și ca abrazivi (pulberi de diamant). Bijuterii diamante, de ex. cristalele lor transparente, incolore (sau ușor gălbui) și frumos colorate constituie doar o mică parte din toate pietrele extrase. Marea majoritate a diamantelor naturale, precum și toate diamantele artificiale, sunt diamante tehnice, numite „diamante tăiate”. Varietatea neagră de diamante industriale - carbonado - constă din agregate de granule mici de diamant interconectate într-o masă densă sau poroasă. Pentru prelucrarea metalelor se folosesc scule armate cu diamante industriale, naturale sau artificiale. Sunt folosite pentru tăiere, tăiere, strunjire, găurire, găurire, strunjire, ștanțare, desenare etc. oțel și alte metale, carburi, oxid de aluminiu (corindon artificial), cuarț, sticlă, ceramică și alte materiale dure, precum și pentru forarea puțurilor în roci dure. Ferăstraiele cu diamante sunt utilizate în extracția și prelucrarea pietrei de construcție și pentru tăiere pietre ornamentale. Pulberea de diamant este folosită pentru degroșarea, șlefuirea și lustruirea oțelurilor și aliajelor, precum și pentru șlefuirea și tăierea diamantelor de bijuterii și a altor pietre prețioase dure. Pentru a găuri o gaură într-un diamant, astfel încât să poată fi folosit ca matriță, sunt necesare pulbere de diamant bine sortată (clasificată în mod restrâns după dimensiune), ace subțiri de oțel și uleiuri lubrifiante. Gaura poate fi perforată în alte moduri - folosind un fascicul laser sau o descărcare electrică de scânteie. Folosind aceste metode, este posibil să se facă găuri foarte mici cu un diametru de numai 10 microni în matrițele de desen cu diamante.
Vezi si
ABRASIVE;
GEMS ;
MAŞINI DE DEBAT METAL.

Enciclopedia lui Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Sinonime:

Vezi ce este „DIAMOND” în alte dicționare:

    Prima este între pietre prețioase; grecii o numeau invincibilă (mult timp, în Evul Mediu, se credea că diamantul se dizolvă în sânge proaspăt de capră) adamaV, de unde provine numele său: Diamant. Diamantul se cristalizează corect... ... Enciclopedia lui Brockhaus și Efron

    femei primul în strălucire, duritate și valoare a pietrelor scumpe (cinstite); neclintit, diamant. Diamantul, carbon pur în boabe (cristale), arde fără reziduuri, formând acid carbonic. Diamantul este un nume general: un diamant care este mai valoros ca mărime și... ... Dicţionarul explicativ al lui Dahl

    Diamant- un cristal covalent tipic cu o serie de proprietăți unice: cea mai mare duritate, rezistență la compresiune și rezistență la fisurare dintre materialele cunoscute. Diamantele pure sunt unul dintre cei mai buni izolatori și sunt aproape transparente... ... Dictionar metalurgic

    Almas (împrumutat, masculin) „diamant” (greacă) nume țigănești. Dicţionar de sensuri.. DIAMOND Diamond (piatră preţioasă, diamant). Nume de bărbați tătari, turci, musulmani. Glosar de termeni... Dicționar de nume de persoane

    - (elmas turcesc). Cea mai tare și strălucitoare dintre pietre prețioase; Diamantele lustruite într-un mod cunoscut sunt numite strălucitoare. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov A.N., 1910. DIAMOND arabă. el mas.… … Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

DIAMANT (turcă almas, din greacă adamas - indestructibil, invincibil * a. diamond; n. Diamant; f. diamant; i. diamante) - modificare cubică cristalină a nativului.

Structura de diamant. Celula elementară a rețelei cristaline spațiale de diamant este un cub centrat pe față cu 4 atomi suplimentari localizați în interiorul cubului (Fig.).

Dimensiunea marginii celulei unitare este de 0 = 0,357 nm (la t = 25°C și P = 1 atm). Cea mai scurtă distanță dintre doi atomi vecini este C = 0,154 nm. Atomii de carbon din structura diamantului formează legături covalente puternice îndreptate la un unghi de 109°28" unul față de celălalt, datorită cărora diamantul este cea mai dură substanță cunoscută în natură. În structura de bandă a diamantului, intervalul de bandă pentru non- tranzițiile verticale este de 5,5 eV, pentru verticală - 7,3 eV, lățimea benzii de valență 20 eV. Mobilitatea electronilor mn = 0,18 m 2 /V.s., găurile mr = 0,15 m 2 /V.s.

Morfologia diamantului. Cristalele de diamant au forma unui octaedru, dodecaedru rombic, cub și tetraedru cu fețe netede și în formă de plăci în trepte sau suprafețe rotunjite pe care sunt dezvoltate diverse accesorii. Caracterizat prin cristale aplatizate, alungite și complex distorsionate de forme simple și combinate, gemeni intercreștere și creștere conform legii spinelului, intercreșteri paralele și orientate aleatoriu. Varietățile de diamant sunt formațiuni policristaline: marginile sunt intercreșteri de numeroase cristale fațetate mici și granule de formă neregulată, gri și negre; ballas - sferulite cu structură radială; carbonado - criptocristalin, dens, cu o suprafață asemănătoare smalțului sau formațiuni poroase asemănătoare zgurii, constând în principal din granule de diamant submicroscopice (aproximativ 20 microni), strâns topite între ele. Dimensiunea diamantelor naturale variază de la boabe microscopice până la cristale foarte mari care cântăresc sute și mii de carate (1 carat = 0,2 g). Greutatea diamantelor extrase este de obicei de 0,1-1,0 carate; cristalele mari (peste 100 de carate) sunt rare. Tabelul prezintă cele mai mari diamante din lume extrase din adâncuri.

Compoziție chimică. Diamantul conține impurități de număr de Si, Al, Mg, Ca, Na, Ba, Mn, Fe, Cr, Ti, B. Folosind particule α ale radioizotopului H, N, O, Ar și alte elemente. este principala impuritate care are o mare influență asupra proprietăților fizice ale diamantului. Cristalele de diamant care sunt opace la lumina ultravioletă se numesc diamant de tip I; toate celelalte sunt clasificate ca tip II. Conținutul de azot al marii majorități a cristalelor de diamant de tip I este de aproximativ 0,25%. Mai puțin frecvente sunt diamantele fără azot aparținând tipului II, în care amestecul de azot nu depășește 0,001%. Azotul este inclus izomorf în structura diamantului și formează, independent sau în combinație cu defecte structurale (vacante, dislocații), centrii responsabili de culoare, luminiscență, absorbție în regiunile ultraviolete, optice, infraroșii și microunde, natura razelor X. împrăștiere etc.

Proprietăți fizice . Diamantele pot fi incolore sau cu o nuanță subtilă de culoare, precum și grade variate de galben, maro, mov, verde, albastru, indigo, alb lăptos și gri (până la negru). Când este iradiat de particule încărcate, diamantul devine verde sau albastru. Procesul invers - transformarea unui diamant colorat într-unul incolor - nu a fost încă efectuat. Diamantul se caracterizează printr-o strălucire puternică, un indice de refracție ridicat (n = 2,417) și un efect de dispersie puternic pronunțat (0,063), care provoacă un joc multicolor de lumină în . De regulă, cristalele de diamant prezintă birefringență anormală din cauza tensiunilor care decurg din defecte structurale și incluziuni. Cristalele de diamant sunt transparente, translucide sau opace, în funcție de saturația lor cu incluziuni microscopice de grafit, alte minerale și vacuole gaz-lichid. Când sunt iluminate de razele ultraviolete, o parte semnificativă a cristalelor de diamant transparente și translucide luminesc în albastru, cyan și, mai rar, galben, galben-verde, portocaliu, roz și roșu. Cristalele de diamant (cu rare excepții) luminesc atunci când sunt expuse la raze X. Strălucirea diamantului este excitată de razele catodice și atunci când este bombardată de particule rapide. După ce excitația este îndepărtată, se observă adesea o strălucire de durată variabilă (fosforescență). Diamond prezintă, de asemenea, electroluminiscență, trib și termoluminiscență.

Diamantul, ca cea mai dură substanță din natură, este folosit într-o varietate de unelte pentru tăierea, găurirea și prelucrarea tuturor celorlalte materiale. Relativ pe scara Mocca 10, microduritate absolută maximă măsurată cu un indentor pe fața (111), 0,1 TPa. Duritatea diamantului pe diferite fețe cristalografice nu este aceeași; cea mai grea este fata octaedrica (111). Diamantul este foarte fragil și are un decolteu foarte perfect de-a lungul feței sale (111). Modulul Young 0,9 TPa. Densitatea cristalelor de diamant transparente este de 3515 kg/m3, translucide și opace - 3500 kg/m3, pentru unele diamante australiene - 3560 kg/m3; la margine si carbonado, datorita porozitatii lor, poate scadea la 3000 kg/m 3. Suprafața curată a cristalelor de diamant este ridicată (unghi de contact 104-105°). În diamantele naturale, în special în diamantele din depozite aluvionare, la suprafață se formează pelicule subțiri, care îi sporesc umectarea.

Diamantul este un dielectric. Rezistivitatea r pentru toate cristalele de azot de tip I diamant este 10 12 -10 14 Ohm.m. Printre diamantele de tip II fără azot, uneori există cristale cu r sub 10 6 Ohm.m, uneori până la 10-10 -2. Astfel de diamante au conductivitate și fotoconductivitate de tip r și, în aceleași condiții, fotocurentul dintr-un diamant de tip II este cu un ordin de mărime mai mare decât fotocurentul excitat într-un diamant de tip I. Diamantul este diamagnetic: susceptibilitatea magnetică pe unitatea de masă este 1.57.10 -6 unități SI la 18°C. Diamantul este rezistent la toți acizii chiar și la temperaturi ridicate. În topiturile alcaline KOH, NaOH și alte substanțe în prezența O, OH, CO, CO 2, H 2 O are loc dizolvarea oxidativă a diamantului. Ionii unor elemente (Ni, Co, Cr, Mg, Ca etc.) au activitate catalitică și accelerează acest proces. Diamantul are o conductivitate termică ridicată (în special diamantele de tip II fără azot). La temperatura camerei, conductivitatea lor termică este de 5 ori mai mare decât Cu, iar coeficientul scade odată cu creșterea temperaturii în intervalul 100-400 K de la 6 la 0,8 kJ/m.K. Tranziția polimorfă a diamantului la presiunea atmosferică are loc la o temperatură de 1885±5°C pe întregul volum al cristalului. Formarea peliculelor de grafit pe suprafața fețelor (III) ale cristalelor de diamant sub influență poate avea loc începând de la 650°C. În aer, diamantul arde la o temperatură de 850°C.

Prevalența și originea. Diamantele au fost găsite în meteoriți, roci de impact asociate cu cratere de meteoriți (astrobleme), în roci de manta profundă de dimensiuni mici din compoziții pre-gite și eclogit aflate în ele, precum și în surse secundare - placeri de diferite vârste și geneze (, etc. . ). Nu există un consens cu privire la originea diamantelor. Unii oameni de știință cred că diamantele cristalizează chiar în conductele de kimberlit în timpul formării lor sau în centre intermediare care apar la adâncimi mici (3-4 km) (centri subvulcanici). Alții cred că diamantele se formează la adâncimi mari în topirea kimberlitului părinte și continuă să se cristalizeze pe măsură ce se ridică în pământ. top parte. Cea mai justificată idee dezvoltată este că diamantele sunt înrudite genetic cu diverse roci și sunt îndepărtate din ele împreună cu alte materiale xenogene aflate în kimberlite. Există și alte idei despre geneza diamantului (de exemplu, cristalizarea la presiuni scăzute folosind carbon de origine adâncă și carbonați ai rocilor gazdă).


Depozite de diamante. Rocile kimberlitice purtătoare de diamant și depozitele aluvionare formate din cauza eroziunii lor sunt de importanță industrială. Kimberliții se găsesc în principal pe vechi și; Se caracterizează în principal prin corpuri de formă tubulară, precum și husky și . Dimensiunile conductelor de kimberlit variază de la una la câteva mii de metri în secțiune transversală (de exemplu, conducta Mwadui din Tanzania cu parametrii 1525x1068 m). Peste 1.500 de corpuri de kimberlit sunt cunoscute pe toate platformele, dar doar câteva au conținut comercial de diamante. Diamantele sunt distribuite extrem de neuniform în kimberlite. Tuburile cu un conținut de diamant de 0,4 carate/m3 și mai mare sunt considerate industriale. În cazuri excepționale, când țevile conțin un procent mai mare de diamante de înaltă calitate, exploatarea cu un conținut mai scăzut, de exemplu 0,08-0,10 carate/m 3 (Jagersfontein în Africa de Sud), poate fi profitabilă. Kimberlitele sunt dominate de cristale care măsoară 0,5-4,0 mm (0,0025-1,0 carate). Fracția lor de greutate este de obicei de 60-80% din masa totală a diamantelor extrase. Rezervele la câmpuri individuale se ridică la zeci de milioane. Cele mai mari zăcăminte primare de diamante au fost explorate în Tanzania, Lesotho, Sierra Leone etc.

Îmbogăţire. În depozitele aluvionare, roca este mai întâi spălată pentru a îndepărta masa de argilă de legare și pentru a separa materialul clastic grosier; materialul izolat, liber este împărțit în patru clase: -16+8, -8+4, -4+2, -2+0,5 mm. produs prin metode gravitaționale (umedă și aer, îmbogățire în suspensii grele, în boluri de concentrare). Pentru extragerea diamantelor mici și a așchiilor de diamante, se folosesc folie și spumă cu curățarea prealabilă a suprafeței. Reactivi: amine, aeroflots, acizi grași, kerosen, acid cresilic. Pentru extragerea diamantelor, cel mai utilizat proces este procesul de grăsime (pentru boabele cu dimensiunea particulelor de 2-0,2 mm), bazat pe capacitatea selectivă a diamantelor de a se lipi de suprafețele grase. Ca înveliș de grăsime se folosesc vaselina, petrolul, autolul și amestecul acestuia cu parafină, acid oleic, nigrol etc.. Alături de procesul de grăsime se folosește separarea electrostatică (pentru boabele cu dimensiunea de 3-0,1 mm), pe bază de conductivitate diferită a mineralelor (diamantul – slab conductor de electricitate). O metodă luminiscentă cu raze X este utilizată pentru a extrage diamante relativ mari, bazată pe capacitatea cristalelor de diamant de a luminesce (mașini de luminescență cu raze X).

Aplicație. Diamantele sunt împărțite în bijuterii și industriale. Primele au o transparență ridicată. Cele mai valoroase diamante sunt incolore („apă pură”) sau cu culoare bună. Diamantele tehnice includ toate celelalte diamante extrase, indiferent de calitatea și dimensiunea acestora. La CCCP, diamantele sunt sortate în funcție de specificațiile care sunt actualizate pe măsură ce aplicațiile de diamante se extind. În funcție de tipuri și scop, diamantele brute sunt clasificate în categorii după calitate; în fiecare categorie există grupuri și subgrupe care determină dimensiunea, forma și condițiile specifice pentru scopul cristalelor de diamant. Aproximativ 25% din diamantele lumii sunt folosite în industria de bijuterii pentru a face diamante lustruite.

Cu o duritate excepțional de mare, diamantele sunt indispensabile pentru fabricarea diverselor scule și dispozitive (indentatoare pentru măsurarea durității materialelor, matrițe, ace pentru profilometre, profilografe, pantografe, burghie, freze, pietre aplicate pentru cronometre marine, tăietori de sticlă etc. ). Diamantele sunt utilizate pe scară largă pentru fabricarea de pulberi și paste abrazive și pentru umplerea ferăstrăilor cu diamante. Unele metale, materiale semiconductoare, ceramică, materiale de construcție din beton armat, cristale etc. sunt prelucrate cu unelte diamantate.Datorită combinației unui număr de proprietăți unice, diamantele pot fi folosite pentru a crea dispozitive electronice concepute să funcționeze în câmpuri electrice puternice, la temperaturi ridicate și în condiții de niveluri crescute de radiații, în medii chimice agresive. Detectoarele de radiații nucleare, radiatoarele din dispozitivele electronice, termistoarele și tranzistoarele au fost create pe baza de diamante. Transparența diamantelor pentru radiația infraroșie și absorbția slabă a razelor X le permit să fie utilizate în receptoare infraroșii și în camere pentru studierea tranzițiilor de fază la temperaturi și presiuni ridicate.

Diamante sintetice. La mijlocul anilor 50. A început dezvoltarea sintezei industriale a diamantelor industriale. Sunt sintetizate în principal monocristale mici și formațiuni policristaline mai mari, cum ar fi ballasa și carbonado. Principalele metode de sinteza: statica - in sistem metal - grafit la presiuni si temperaturi ridicate; dinamică - tranziție polimorfă a grafitului în diamante sub influența unei unde de șoc; epitaxială - creșterea peliculelor de diamant pe semințe de diamant din hidrocarburi gazoase la presiuni scăzute și temperaturi de aproximativ 1000°C. Diamantele sintetice sunt folosite în același mod ca și cele tehnice naturale. Producția totală de diamante sintetice depășește semnificativ producția de diamante naturale.

Diamantul (din arabă ألماس, ’almās, turcă elmas, care trece prin arabă din greaca veche ἀδάμας - „indestructibil”) este un mineral din clasa elementelor native, una dintre modificările alotropice ale carbonului. Formula chimica: C.

Diamond are același lucru compoziție chimică, ca grafitul. Dar în aparență diferă puternic de el. Această diferență se explică prin aranjarea diferită a atomilor de carbon în rețeaua cristalină: în diamant ei sunt localizați într-o structură tetraedrică și au o legătură puternică în toate direcțiile. Gravitație specifică 3,48-3,55 g/cm3. Diamantul este o piatră cu o strălucire neobișnuită, joc de culori și foc interior. Stralucirea unui diamant este puternica - asemanatoare unui diamant. Diamantul este foarte dur - „regele tuturor mineralelor”.

Pe scara Mohs, duritatea este 10. În ceea ce privește duritatea, nu este inferioară niciunuia dintre minerale celebre. Diamantul este „campionul durității”: este de 1000 de ori mai dur decât cuarțul, de 150 de ori mai dur decât corindonul. Poate de aceea grecii antici considerau diamantul un talisman al puterii. Diamantul este rezistent la acizi și căldură. Acesta este singurul mineral care lasă o zgârietură pe corindon. Prin această caracteristică, se deosebește de minerale similare - cristal de stâncă, topaz etc. Diamantul este foarte dur, dar în același timp fragil. Se desparte ușor de-a lungul planurilor de clivaj. Decolteul este perfect pe fețele octaedrului. Această proprietate a diamantului este folosită de bijutieri atunci când îl prelucrează. A fost găsit un nou mineral cu duritate mare, „fratele” diamantului - iakutitul.

Nicio piatră prețioasă nu are atât de multe nuanțe ca un diamant: tonuri incolore, alb, albastru, verde, gălbui, roz, roșcat, maroniu, cenușiu fumuriu; adesea transparent.

Diamantul se găsește mai ales sub formă de cristale individuale - octaedre cu margini curbate, a căror formă exterioară este apropiată de o minge. Dimensiunile cristalelor sunt de obicei mici. Cristalizează în sistem cubic.

Caracteristici. Trăsăturile caracteristice ale unui diamant sunt o stropire puternică de diamant și duritatea ridicată - lasă o zgârietură pe corindon. Dacă desenați cu metal aluminiu pe suprafața umedă a unui diamant, aluminiul nu lasă urme.

Soiuri de diamante și fotografii

  1. Diamant- un diamant prelucrat artificial cu 57 de fațete. Un diamant împrăștie lumina soarelui ca picăturile de ploaie formând un curcubeu, un diamant este cea mai strălucitoare piatră prețioasă.
  2. Bord-intercreșteri neregulate cu granulație fină.
  3. Ballas- diamant sferic, structura radial-radianta.
  4. Carbonado- diamant negru, gri, dens sau cu granulație grosieră.
  5. Yakutit- diamant de culoare închisă, cu numeroase incluziuni și duritate maximă.

Diamant incolor, Catoca, Angola Bort Ballas sferice Carbonado negru

Originea diamantului

Depozitele de diamante sunt asociate genetic cu roci magmatice ultramafice (dunite, peridotite) și mafice (diabaze) și cu serpentinite, care au apărut ca urmare a modificării chimice a rocilor ultramafice și mafice. Diamantul se formează sub presiune ridicată și temperatura ridicata, prin urmare, depozitele sale sunt limitate la cratere de explozie vulcanică. Diamantul se formează la o presiune mai mare de 5 MPa și o temperatură de aproximativ 2000 ° C.

Formarea diamantelor este strâns legată de procesele tectonice. În același timp, o masă lichidă de foc, așa-numita magmă ultrabazică, s-a ridicat de la adâncimi mari care au apărut în scoarța terestră. Se numește uneori kimberlit. Pe măsură ce a crescut, magma kimberlitului s-a răcit și acest lucru a dus la separarea compușilor volatili dizolvați (gaze, vapori de apă). Vaporii de apă și gazele eliberate au provocat explozii puternice, în urma cărora au apărut găuri cilindrice verticale în formă de bine - conducte de kimberlit - în scoarța terestră. Aceste tuburi au fost umplute cu roci zdrobite formate în timpul exploziei. Apoi, magma kimberlitice s-a ridicat printr-o pâlnie umplută cu material fragmentar, care a ocupat golurile dintre fragmente și le-a cimentat.

Se crede că diamantele au fost eliberate în principal în formă solidă atunci când magma kimberlitului era încă îngropată la adâncime, iar apoi au fost transportate de fluxul de magmă în conductele de kimberlit. Diamantele conțin doar acele tuburi ale căror rădăcini ajung la stratul purtător de diamante. Diamantele se formează la adâncimi de aproximativ 200 km.

Descoperirile de diamante sunt cunoscute nu numai pe platforme (pe câmpie), ci și în zonele muntoase: în Urali, în Apalachi, în Munții Cascade, Sierra Nevada, pe insulă. Kalimantan și alte zone.

Diamantele au fost găsite în meteoriți. Diamantul se formează și în timpul exploziilor care însoțesc căderea unor meteoriți uriași (craterul meteoritic Devil's Canyon, Arizona, SUA).

Se găsește printre rocile magmatice bazice și ultrabazice, printre serpentinite (serpentine); de asemenea în placeri antici (conglomerate, gresii) și tineri.

Sateliți. În depozitele primare: serpentină, olivină, augit, grafit, magnetit, cromit, ilmenit, talc. În placeri: cuarț, platină, aur, magnetit, ilmenit, hematit], topaz, casiterit, corindon. Un însoțitor constant al diamantului este piropul, un mineral de culoarea cireșului. Piropul este mai comun decât diamantul și servește ca un bun „ghid” atunci când căutați depozite de diamante.

Aplicarea diamantului

Diamantele sunt împărțite în bijuterii și tehnice. Primele includ soiuri transparente, incolore sau ușor colorate de dimensiuni mai mult sau mai puțin mari; cele tehnice includ soiurile cu margine închisă și diamantele de dimensiuni mici. În zăcăminte predomină, de regulă, diamantele industriale; clasele de bijuterii sunt mai puțin frecvente.

Diamantul este numit eroul tehnologiei. Până la 80% din diamantele extrase la nivel mondial sunt folosite în industrie. Diamantele sunt folosite în industriile electrice, radio-electronice și de fabricare a instrumentelor. Diamantele sunt folosite ca detectoare de radiații nucleare, contoare rapide de particule și contoare medicale. Ele sunt utilizate în cercetarea spațială și în studiul structurii profunde a Pământului. Utilizarea diamantului pentru tăierea sticlei este binecunoscută. Un diamant de 1 carat (un carat este egal cu 0,2 g) poate tăia 2.500 km de geam.

Diamantul, comparabil cu transparența apei de izvor, strălucește cu toate culorile curcubeului și este folosit și ca bijuterii (diamantul). Este prețuit mai mult decât un ciocan. Pentru costul unui diamant de mărimea unei caise, puteți construi o întreagă fabrică. Prețul ridicat al unui diamant se explică nu atât prin duritatea sa mare, strălucirea puternică și „jocul” frumos de culori, cât prin raritatea sa. Depozitele mari sunt rare Chiar și în depozitele bogate, într-un metru cub de rocă se găsesc 3-6 boabe mici de diamant.

În medie, doar aproximativ 5 kg de diamante sunt recuperate din 100.000 de tone de rocă. Raportul este de 20 de milioane la 1.

Istoria diamantului datează de mai bine de cinci mii de ani. Diamantele celebre și alte pietre prețioase sunt martori ale puterii, splendorii imense a ținutei regale, durerii și suferinței oamenilor. Diamantele împodobeau coroanele și alte atribute ale puterii faraonilor, șahurilor și regilor.

Multe dintre diamantele mari au istorii sângeroase, pline de secrete, tragedii, crime de coșmar, folosite de trecătoarea bucurie lacomă din lumea profitului.

Depozite de diamante

Africa este continentul de diamant. Principalele țări miniere de diamante din Africa sunt: ​​Republica Zair, care ocupă primul loc în lume la producția de diamante industriale, Tanzania, Ghana, Africa de Sud (țara diamantelor este Namibia, care ocupă primul loc în lume în producția de bijuterii cu diamante, ocupate ilegal de Africa de Sud), Angola, Guineea și altele. Unele dintre cele mai bogate zăcăminte de diamante din Africa și din lume sunt zăcămintele de diamante ale Imperiului Central-African, apoi sunt țările din America de Sud: Brazilia, Venezuela, Guyana și țările din Asia: India, Indonezia.

În Africa de Sud, în 1905, au fost găsite două diamante uriașe. Cel mai mare dintre ele este „Cullinan” (numit după proprietarul minei) cântărind 3106 de carate (de mărimea unui pumn), al doilea este „Excelsior” - 971,5 carate. Ambele diamante au fost tăiate și prelucrate în diamante mai mici și vândute. Cullinanul a dat 105 diamante după tăiere. Două dintre ele - cele mai mari - sunt introduse în sceptrul regal și în coroana imperială a Angliei. În Sierra Leone, în regiunea Engema (Africa de Vest), a fost găsit un diamant mare de mărimea unui ou mic de găină. Cântărește 968,9 carate (aproape 200 g). Lungimea sa este de 40 mm. Au numit-o „Steaua Sierra Leone”. Ocupă locul trei în lista internațională a diamantelor rare. Diamantul Steaua Sierra Leone este tăiat în 11 pietre individuale de mare valoare. Diamantele din Sierra Leone sunt printre cele mai bune în calitate. Cel mai mare diamant indian este Marele Mogul - 794 de carate. Diamante mari „Orlov” (194,8 carate) și „Koh-i-noor” (109 carate) au fost găsite în India.

Cel mai mare diamant plat are o suprafață de 7,5 cm2. Este montat intr-o bratara de aur; păstrat în Fondul Rusiei de Diamant. Unul dintre cele mai mari diamante albastru deschis, 42,27 carate, a fost găsit în Republica Africa de Sud (Provincia Orange).

Primul diamant din Rusia a fost găsit de iobagul Pavel Popov, în vârstă de 14 ani, în Urali, în secolul al XIX-lea. După o descoperire atât de prețioasă, geologii au explorat Uralii și Siberia timp de aproape 100 de ani, până când geologul Larisa Popugaeva a găsit prima țeavă de kimberlit Zarnitsa în Iakutia rece, în iunie 1954. Un diamant cu o greutate de 29,4 carate poartă numele Larisa Popugaeva.

Diamantul Yakut este curat și transparent, de parcă ar fi absorbit frumusețea luminii boreale și puterea înghețului Yakut. Pe teritoriul Yakutiei au fost descoperite aproximativ zece țevi de kimberlit: „Aikhal”, „Zarnitsa”, „Internationalnaya”, „Mir”, cea mai mare din lume „Udachnaya”, „Yubileinaya”. Unul dintre cele mai mari diamante sovietice, „Maria”, cântărește 105,98 carate. Un diamant cu o greutate de 342,5 carate a fost găsit în conducta Mir pe 23 decembrie 1980 și a fost numit în onoarea celui de-al 17-lea Congres al PCUS, care a avut loc la 3 luni de la descoperire. ÎN Rusia modernă Se remarcă două descoperiri făcute în 2003 în țeava Udachnaya: diamante de culoare lămâie și tutun, cu o greutate de 301,55, respectiv 232,7 carate.

Țevile de kimberlit și zăcămintele de diamante asociate se găsesc în Rusia, nu numai în Yakutia. Descoperirea zăcămintelor de diamante aici a fost descoperirea țevii de kimberlit Pomorskaya în 1980, care, pe lângă alte 5 țevi (Pionerskaya, Karpinskogo-1, Karpinskogo-2, Arkhangelskaya și Lomonosov) face parte din cel mai mare zăcământ de diamante aluviale din partea europeană a Rusiei - numită după M.V. Lomonosov. Aici, cel mai mare diamant din întreaga istorie a mineritului este un diamant care cântărește 50,1 carate. În regiunea Arhangelsk, pe lângă zăcământul Lomonosov, zăcământul V.P. este în exploatare comercială. Grib (Verkhotinskoe).

Una dintre zonele promițătoare cu diamante din Rusia este regiunea Irkutsk, unde căutarea pietrelor prețioase a fost oprită în 1980 din cauza finanțării insuficiente și a rezultatelor negative obținute în partea de sud a regiunii.

În 2015, un număr de oameni de știință au efectuat o analiză care sugerează că regiunea Orenburg are perspective pentru prezența zonelor purtătoare de diamante.

Diamantul este o substanță nemetală simplă care constă aproape în întregime din carbon. Acest mineral este cunoscut pentru utilizarea pe scară largă în bijuterii, precum și pentru proprietățile sale fizice neobișnuite, printre care se remarcă cea mai mare rezistență. În același timp, formula chimică a diamantului este aceeași cu cea a grafitului obișnuit - C, iar unicitatea și valoarea sa sunt determinate numai de structura rețelei cristaline.

Formula și structura mineralului

Carbonul, cunoscut și sub numele de carbon, este un element care are al șaselea număr atomic în tabelul periodic și este scris ca C. Din aceasta constă în întregime un diamant - cantitatea de impurități, dacă există, este atât de mică încât sunt nu sunt luate în considerare în formulă. Pe lângă diamant carbonul ia următoarele forme alotropice, adică constând dintr-o substanță:

  • cărbune;
  • funingine;
  • grafit;
  • grafen;
  • carabină;
  • Coca-Cola;
  • diamant hexagonal sau lonsdaleit;
  • fullerenă;
  • policumulen;
  • CNT-uri sau nanotuburi de carbon.

Unii oameni le este greu să creadă că un diamant transparent și durabil are aceeași compoziție ca negrul de fum obișnuit, cărbunele sau grafitul, dar este adevărat. Faptul este că, spre deosebire de alte substanțe constând din carbon, atomii de diamant formează o structură ordonată cubică, ceea ce explică calitățile și aspectul său neobișnuit.

Rețeaua cristalină a mineralului are o formă cubică. Fiecare atom din structura sa este situat în centrul unui tetraedru, ale cărui vârfuri reprezintă alți 4 atomi și între ei se formează o legătură sigma de încredere. Distanța dintre toți atomii este aceeași și este de aproximativ 0,15 nm. În plus, rețeaua mineralului este caracterizată de simetrie cubică. Toate aceste calități și caracteristici ale formulei structurale a diamantului determină rezistența sa enormă în comparație cu substanțele „relative”.

Caracteristicile substanței

În mod ideal, o piatră prețioasă ar trebui să fie făcută din carbon pur, dar acest lucru se găsește rar în natură. Impuritățile dintr-un mineral pot afecta negativ calitatea acestuia, reducându-i prețul, și îi pot oferi nuanțe frumoase și neobișnuite. Radiațiile radioactive pot afecta uneori culoarea. De obicei diamante naturale - galbene, dar există și exemplare albastre, albastre, verzi, roz și chiar roșii. În ciuda varietății de nuanțe, un mineral pur ar trebui să fie întotdeauna transparent.

În natură, diamantele vin în multe forme diferite. Cel mai comun cristal este unul cu opt laturi sub forma unui triunghi regulat. Pe locul doi se află dodecaedrul rombic cu douăsprezece fețe. Există și pietre cubice și rotunde, dar sunt foarte rare. La tăierea unui mineral, ei încearcă să minimizeze pierderea de substanță pentru a maximiza profiturile din producția de diamante.

Exploatare și producție

Niciuna dintre aceste metode nu poate crea încă pietre de calitate apropiată de cele naturale, motiv pentru care sunt rareori folosite în bijuterii. În plus, toate tipurile de producție sunt departe de producția de masă, așa că eforturile oamenilor de știință în această problemă sunt încă în desfășurare.

Aplicarea diamantului

Un diamant tăiat, cunoscut și sub numele de diamant, este o piatră prețioasă foarte populară, care este, de asemenea, una dintre cele mai scumpe. Deși de vânzare ca Bijuterii Doar o mică parte din mineral este primită; aceasta este cea care reprezintă cea mai mare parte a veniturilor din extracția sa. În mare măsură, costul ridicat al pietrei se datorează monopolizării producției de diamante - mai mult de 50% din cifra de afaceri aparține unei singure companii.

Pe lângă bijuterii, există multe alte industrii în care mineralul și-a găsit aplicația. Cea mai mare rezistență, datorită formulei structurale a diamantului, este apreciată în principal. În chimie, este folosit pentru a proteja împotriva acizilor și a unor substanțe foarte caustice. În industrie, pelicula de diamant este aplicată pe freze, burghie, cuțite, părți ale instalațiilor miniere și alte unelte similare.Așchiile de diamant sunt folosite ca abraziv pentru șlefuirea suprafețelor ascuțite.

Este, de asemenea, utilizat în crearea de instrumente medicale., deoarece claritatea și rezistența produselor diamantate pot oferi cele mai precise tăieturi în timpul operațiunilor. De asemenea, este folosit pentru a face piese pentru calculatoare și ceasuri cuantice moderne, în industria nucleară, precum și în multe alte industrii.