Många av folklig visdom återspeglar egenskapen hos en av de vackraste stenarna på jorden: "klart vatten diamant", "hård som en diamant", "diamant briljans", etc. Och en av egenskaperna är densitet. Diamant, vars namn enligt en version kommer från den antika grekiska "almas" - oförstörbar, är en ädelsten, men den används inte bara i smycken. Låt oss ta reda på vad densiteten beror på och vilken roll den spelar i en stens "liv".
Lite historia
Det finns många legender och övertygelser förknippade med den fantastiska stenen. Och en av dem - diamant ger lycka till sin ägare. Men bara vinnare i livet kan äga det. Och anmärkningsvärda personer som bar den inkluderar Napoleon Bonaparte, Julius Caesar och den helige romerske kejsaren Ludvig IV.
EuropaJag kände igen diamanten runt 500-600-talet f. Kr. e., men för bara 550 år sedan fick han sin otroliga popularitet. Det var trots allt då de lärde sig hur man skär den rätt för att maximera egenskaperna hos en diamant. Och allt på grund av dess otroliga egenskaper - enorm styrka, samtidigt som diamantens densitet är 3500 kg/m3. Vilket annat känt mineral kan skryta med samma egenskaper?
Men det faktum att många anser att diamanten är ett mineral som inte går att bryta har lett till att sällsynta och vackra stenar försvunnit. Till exempel, 1476, under kriget mellan hertig Karl den Djärve (en av de första ägarna av slipade diamanter som liknar briljantslipade) och kung Ludvig XI, lyckades kungens legosoldater bryta sig in i ett tält som stod på slagfältet. De slogs av diamantplaceringarna som fanns där. De bestämde sig för att kontrollera stenarnas äkthet med en hammare, och de förvandlade ett stort antal dyra och vackra stenar till damm.
"Flickvänner"-diamanter blev först i mitten av 1400-talet, tack vare Agnes Sorel, Karl den sjundes favorit. Nu vet du namnet på den som gjorde många män "olyckliga".
Fysiska egenskaper
En okunnig person som håller en diamant i sina händer är osannolikt att gissa vilken typ av skatt han har. En rå kristall ser väldigt enkel och oansenlig ut. Ja, och oftast finns mineralet i naturen i form av fragment av oregelbunden form. Tja, genomskinlig, ja, med hög ljusbrytning, som varierar från 2 417 till 2 419. Vad är speciellt med det?Endast ett prov av en oktaedrisk form (två pyramider är sammankopplade av en bas) kan locka lekmannens uppmärksamhet genom ljusspelet på deras ansikten. Det är den höga ljusbrytningen som avgör vad vi senare kallar briljant briljans, det finns ingen dubbelbrytning. Vid långvarig exponering för solen börjar de flesta stenar glöda i mörkret.
Diamond är också känd för sin otroliga hårdhet - 10 av 10 på Mohs-skalan. Med andra ord, det hårdaste mineral som finns på jorden. Men vad är densiteten för en diamant, du kan enkelt hitta den i uppslagsboken. Men innan vi tittar, försök gissa vad det borde vara? Baserat på dess hårdhet - ganska hög. Men även här visar diamanten sin paradox.
Hög hårdhet beror på den speciella strukturen hos det kubiska kristallgittret, där varje hörn är en kolatom. Ytterligare en atom placeras i mitten av ansiktet och 4 atomer vardera inuti kuben. Således är de atomer som finns i mitten av ansiktet gemensamma för två närliggande celler, och de vid hörnen är gemensamma för åtta. Det här sättet att packa en atom är det tätaste.
Kristallen delar sig med bildandet av släta paralleller (den så kallade perfekta klyvningen). Frakturen i detta fall varierar från konkoidal till splinterig (naturligtvis inte genom klyvning).
Titta i uppslagsboken: den genomsnittliga densiteten för diamant är 3500 kg/cu.m. Det kan variera från 3,47 till 4,55 gram per kubikcentimeter. Inte så mycket för ett så hårt mineral. Enligt Razivalsliphårdheten är 140 000, 0,
Färger
En annan fysisk egenskap som jag skulle vilja nämna är färgen på stenen. Och färgning har en betydande effekt på densiteten hos en diamant. De vanligaste är färglösa eller gulaktiga, med en blåaktig eller brun nyans. Färgade kristaller är mycket mindre vanliga i naturen, men färgvariationerna är mycket olika: rosa och röd, orange och ljusgul, grön och blå, lila och konjak, körsbär, grå och till och med svart. Ett annat namn för färgade diamanter är fancy. Även om de dyraste var och förblir genomskinliga färglösa eller med en blåaktig nyans, men efterfrågan på stenar av sällsynta nyanser växer, vilket innebär att deras pris också stiger.
Dessutom är vi vana vid att diamanter är genomskinliga, men det finns också ogenomskinliga. Färg och transparens beror direkt på den kemiska sammansättningen av kristallerna. En annan regelbundenhet noterades också: ju mörkare, desto lägre diamantdensitet (g/cm3).
Kemisk sammansättning och egenskaper
Som redan nämnts är mineralet 96,0–99,8 % kol, vars atomer är sammankopplade i ett kubiskt gitter. Dessutom finns även andra kemikalier i kristallen - syre, kväve, bor och kisel, aluminium och mangan, järn och koppar, titan och zink, nickel etc. Inneslutningar av olivit och kromit, grafit och pyrope, enstatin m.fl. möjligt.
Ganska ofta kan man hitta kristaller med vatten och kolsyra, koldioxid och andra ämnen i gasformtillstånd. Oftast finns föroreningar närmare kristallens periferi.
När det gäller de kemiska egenskaperna är diamanten mycket motståndskraftig mot syror och alkalier, den vätes inte av vatten, men den täcks lätt med en fet hinna, även vid normal beröring med händerna. Denna egenskap används för att bestämma den riktiga stenen. Mineralet förblir kemiskt inert tills det utsätts för höga temperaturer.
Diamant brinner vid 850 °C och producerar koldioxid. Och när den värms utan lufttillgång till mer än 1000 ° C, förvandlas den till en allotrop modifiering - grafit.
Vad mer avgör kostnaden?
Utbudet av priser för diamanter är mycket brett, och kostnaden beror på många egenskaper. Men i alla fall, priset för en karat (0,2 g) anges alltid:
Cut: den högst värderade av dessa är 57 fasetter, eller så kallas det också Tolkovsky-snittet. För små diamanter - 17 och 33. Resten av snitten anses snygga, och priset är mycket lägre. Men ändå listar vi andra typer av snitt: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald ", "Radiant", "Triliant"
- Transparens: om genomskinligheten är perfekt i en diamant finns det inga sprickor, inklusive mikroinneslutningar, då är prisetökar omedelbart med en storleksordning, eller till och med mer.
- Stenens storlek: vi pratar inte om karat här, så en diamant som väger en karat i diameter kan vara 6,5 mm, och om de andra indikatorerna också är höga, kan kostnaden vara 10-12 tusen dollar per karat.
- Färg. Allt beror på modetrender och kundens nycker. Men de mest värdefulla anses fortfarande vara färglösa och med en blåaktig nyans.
Application
Efter att ha studerat egenskaperna hos en diamant kan vi lugnt säga: stenen är helt enkelt unik. Men inte bara i smycken används den nu. Vetenskap och industri tar del av världens stenreserver för sina egna behov. De använder bara små eller defekta stenar.
Vilka egenskaper värderas av vetenskap och industri:
- hög värmeledningsförmåga;
- hårdhet;
- transparens (förmåga att sända UV- och IR-strålar);
- kristallens struktur (kan vara en ledare, en isolator). Den tål hög spänning, plötsliga temperaturförändringar.
Medicin stod inte åt sidan och använde diamanter vid operation. Nu tillverkas skalpeller, vars blad är diamant. Slipningen av sådana blad gör snitten ultratunna. I laserapparater kauteriseras sår med hjälp av diamanter. Diamantfönster installeras i laboratorier med farliga kemikalier.
Bygg- och reparationsverktyg för både hushålls- och yrkesändamål - sågar, metallknivar, fräsar och glasskärare, slipskivor och mycket mer - är belagda med diamantkorn för att öka deras livslängd. Tunnlarläggs med hjälp av den så kallade tunnelmaskinen. Hans knivar är täckta med ett lager diamantkorn.
I skolans läroplan
En sådan egenskap som en diamants densitet finns även i skolans läroplan. De studerar det i ett sådant ämne som fysik, i avsnittet "Fundamentals of Molecular Kinetic Theory" i 10:e klass. Och problemet är löst. Det låter så här i sin helhet:
Det finns en diamant vars densitet i kg/m3 är 3500. Vilken volym kommer materiens atomer att uppta i mängden 1022? (Myakishevs problembok). Det visar sig att diamanters egenskaper studeras i skolan. Och inte bara i den här problemboken finns liknande problem. Det är också möjligt att skriva ett villkor så här:
Diamantens densitet är 3500. Hur mycket volym kommer 1022 av dess molekyler att uppta?
Space News
Tills nyligen var alla säkra på att den största diamanten är "Afrikas stjärna". Dess massa är 3106 karat. Hur mycket skulle alla tro, men astronomer hittade en liten diamant i stjärnbilden Serpens, vars massa är 1031 karat! Det här är en riktig jätte. Naturligtvis höll ingen den i sina händer, men forskare är säkra på att denna vita dvärg är helt sammansatt av supertät kristallint kol. Här är en diamant med en diameter på 55 000 km i diameter.
