Природный минерал алмаз: структура, физические и химические свойства

Происхождение алмаза

Именуется алмаз, благодаря переводу с арабского языка «твердый», является самым твердым минералом все всем мире. Камень использовался в виде украшений с давних времен и также имел финансовую подоплеку. Доподлинно неизвестно, где обнаружили первый объект алмаза, в связи с внешним видом минерала. Как бы ни был прекрасен обработанный руками мастеров алмаз, при добыче он выделяется как простой кристалл горной породы хрусталя в невзрачной форме. Все названия минерала ассоциируются и характеризуются его твердостью: алмас, адамас, диамонд. Само название «алмаз» пришло в общество, благодаря Афанасию Никитину, который издал в 1472 году сочинение «Хождение за три моря».

Ювелирное мастерство

Самое известное производство, где задействован алмаз – это ювелирная отрасль. Причем здесь минерал применяется и в качестве объекта, и как средство его обработки. Оборудование с алмазным напылением – необходимое условие качественной огранки. Именно с помощью него из измененной формы углерода на свет появляется драгоценный бриллиант – один из самых дорогих самоцветов в мире.

Этот камень нередко является центральным элементом императорских и королевских сокровищ. Им украшены и корона российских императоров, и корона британской империи, он вставлен в скипетры, королевские жезлы и державы. Владение украшениями с бриллиантами подчеркивает статус и положение в обществе, демонстрирует показатель финансового состояния хозяина. Драгоценности с этим камнем нередко становились семейными реликвиями и передавались из поколения в поколение.

Стоимость изделий с бриллиантами со временем не уменьшается, а только растет в цене.

Где и как добываются

Месторождения алмазов встречаются в странах: Россия, Африка, Австралия и Канада. Первыми, кто начал добывать минералы, стали народы Индии, но к концу XIX века запасы были на исходе. Богатейшие залежи минералов были открыты в середине XVIII века на территории Бразилии.

Справка. Алмаз – чистый углерод, и его прямым собратом является графит. Для преобразования графита в алмаз нужны специальные условия: давление около 60 тысяч атмосфер и температура свыше 900 градусов. Такие условия происхождения существуют в коре земного шара на глубине свыше 80 км. На поверхность попадает, благодаря вулканической магме, формируя кимберлитовые трубки – тело, в котором образуется алмаз.

Минерал добывается не только в земле, также попадает на земную поверхность через метеориты. Процесс зарождения алмаза связан с условиями при столкновении неземных предметов с землей, и они имеют название импактиты. Добыча импактитов является недоходной, в связи с малыми размерами кристаллов. Для индустриальной добычи используют метод добычи залежей, которые находятся в земле.

В мире существуют две крупные компании по добыче алмазов. «De Beers» — США и «Алроса» — Россия, каждая из них добывает большое количество минералов от мирового оборота.

Оценка формы, качества и цвета

В специальном центре сортировки алмазов решается судьба каждого отдельно взятого камня — куда он пойдет на технические нужды или на ювелирные. Задача вибрационного щитового грохота — разделить мелкие кристаллы в зависимости от их размера на классы. Для этого применяется от 4 до 8 сит. За один раз в агрегат помещается полторы тысячи камней.

Вибрационный грохот делит на группы самые мелкие кристаллы, камни, что побольше, — это удел развесочных аппаратов, ну а сортировкой самых крупных минералов занимаются люди. Общая задача — классифицировать камни по размеру и весу.

Разработано 16 размерно-весовых групп алмазов, позже к ним добавляются 10 видов форм камней, 5 вариантов качества и 10 цветовых классов. В итоге получается 8 тысяч позиций.

Определением формы, качества и цвета кристаллов занимаются оценщики. Для этого они используют микроскопы и лупы. Через руки этих специалистов за час проходят десятки алмазов, а когда речь заходит о мелких экземплярах, тогда они исчисляются сотнями. Причем каждый камень эксперты оценивают по три раза, ошибки тут недопустимы.

Плохих и ненужных алмазов не бывает — в дело идут все. Еще в древности китайцы активно использовали эти камни для полировки своих ритуальных топоров, которые были сделаны из корунда — менее твердого природного материала. Сегодня 60% добываемых алмазов идет для промышленных целей, а 40% — на ювелирные.

Для производства ювелирных изделий камни после долгого и сложного отбора оказываются на гранильном заводе. Здесь они меняют свой внешний вид и название — они становятся бриллиантами.

Свойства и основные характеристики

Каждый природный минерал образуется в определенных условиях и с конкретным составом характеристик. Далее подробно рассмотрим физические свойства алмаза, структуру и окраску для основной информации.

Физико-механические свойства

Минерал представляет собой аллотропный вид углерода, при природных условиях может существовать очень долго, но при повышении температуры структура меняется в графит. Карат – единица измерения алмаза. Отличительной чертой алмаза от других натуральных камней является его характерная твердость, по шкале Мооса имеет показатель 10 баллов. Особенность твердого алмаза – хрупкость минерала. К физическим свойствам относится диэлектрик, то есть самоцвет не проводит электрический ток. Расплавиться алмаз может только в случае температуры свыше 3700 градусов и при давлении 11 гигапаскалей. Если направить на алмаз струю кислорода, то минерал горит голубым пламенем при температуре свыше 700 градусов, и впоследствии превращаясь в углекислый газ. Плотность алмаза равна 3510 кг/м³.

Структура

Алмаз относится к виду кристаллографии – строение сингонии типа кубической формы. Внутренний образ структуры минерала представлен геометрической формой – сетки или решетки в количестве двух штук. Относится к группе пространственных кристаллических форм и имеет формулу Fd3m. В решетке, внутри кубической плоскости атомы располагаются вверху и в центре. Такая же структура существует у других минералов, например, кремний, преобразованное олово и прочие. Благодаря дефектам, алмаз принимает различные цветовые окраски.

Окраска

В мире, помимо традиционных прозрачных камней, существует 1% минералов с розовым, желтым, красным, черным, фиолетовым и голубым оттенком. Это очень редкие алмазы, их стоимость за 1 карат может превышать 1 миллион долларов:

• алмазы с преобладанием желтых или коричневых оттенков образуются за счет включения в состав железа;
• зеленая палитра минерала зависит от облучения;
• мутную или дымчатую структуру можно увидеть, если компонент алмаза составит примесь бора;
• черные тона кристалла получаются за счет включения в состав алмаза углеродных примесей;
• розовую или лиловую палитру получают за счет деформации структуры камня.

За счет признака высокого преломления алмаз получает свой невероятный блеск и сверкание.

При добыче алмаз непрезентабельного вида, редко можно увидеть тот самый яркий блеск, но с современными технологиям огранки в реалии человек получает бриллиант.

Сходства и отличия алмаза и графита

Углерод — один из самых распространенных элементов на Земле, он содержится во многих веществах, в особенности в живых организмах. Графит, как и алмаз, состоит из углерода, однако структуры алмаза и графита сильно отличаются. Алмаз может превращаться в графит под действием высоких температур без доступа кислорода, но в нормальных условиях он способен бесконечно долго оставаться в неизменном виде, это называют метастабильностью, к тому же тип кристаллической решетки алмаза — куб. А вот графит — минерал слоистый, его структура выглядит как ряд пластов, расположенных в разных плоскостях. Эти пласты составляются из шестиугольников, формирующих систему, похожую на соты. Сильные связи образуются только между этими шестиугольниками, а вот между пластами они крайне слабые, это и обуславливает слоистость минерала. Помимо низкой твердости, графит поглощает свет и имеет металлический блеск, чем также сильно отличается от алмаза.

Эти минералы являются самым ярким примером аллотропии — явления, при котором вещества имеют разные физические свойства, хоть и состоят их одного химического элемента.

Химический состав

Алмаз – природный углерод. Особенность структуры дает прозрачный вид минерала. Природа редко создает идеальные камни, поэтому в большинстве присутствуют дефекты и примеси. В химический состав кристалла входят: азот, алюминий, бор, магний, кальций, железо, медь, барий и кремний. В компоненты алмаза могут входить: твердые, жидкие и газообразные включения.

Формула алмаза

Химическая формула алмаза проста — элемент C. Обусловлено это тем, что алмаз — это чистый углерод, и входящие в его состав примеси очень малы, менее 15%, и поэтому в формулу не включаются. Порядковый номер в таблице – 6.

Строительные работы

Одним из главных преимуществ алмаза является – эго твердость. Это самый крепкий минерал в мире и в большинстве случаев именно данным показателем обусловлена широкая сфера его применения в строительстве.

Интересно! Современные строительные работы производятся с участием объемных конструкций из бетона. Демонтаж, сверление, распил и резка столь прочных материалов требуют не только мощного оборудования, но его деталей с покрытием, чья кристаллическая решетка прочнее и крепче.

Сверла, пилы и ножи со специальным алмазным порошковым нанесением справляются с гранитом, мрамором и бетоном, легко перемалывают камни и щебень, пробивают и просверливают отверстия любого диаметра.

Обязательно посмотрите: В чем отличие рубина и граната, как не спутать камни и отличить подделку

УДИВИТЕЛЬНАЯ МАГИЯ АЛМАЗОВАлмаз — это природное вещество, драгоценный камень, техническое сырьё. Он был известен в…
Опубликовано Lemon Суббота, 1 ноября 2014 г.

Прокладку кабелей и траншей невозможно провести без применения специальной техники – проходческого комбайна. Его основной элемент – это диск с лезвием, покрытым алмазной технической крошкой.

Магические свойства

Важно! Как и все природные минералы, имеют магическое назначение. Алмаз – прозрачный камень, соответственно, дарует чистую ауру владельцу. Камень способен помочь и в любовных делах, и в карьере.

Все достоинства камня, которые приписывают люди с магическими силами:

• дает гарантию защиты от магического воздействия любой направленности;
• дарует смелость, уверенность в себе, твердость духа;
• защитит от вредных привычек;
• осчастливливает обладателя.

Алмаз с примесями зеленых оттенков дарует женщине здоровье и крепкие семейные узы.

При всех своих положительных свойствах минерал требователен к владельцу. Если у человека негативные мысли в сторону других людей, то камень не будет действовать, также это касается грешников. Алмаз, переданный по наследству, приобретает магическое воздействие на нового обладателя только через 10 лет постоянного ношения. По легенде, чтобы обрести магические свойства, алмаз должен быть подарен человеку, а не самостоятельно куплен. Ни в коем случае нельзя красть алмаз или украшение с ним, это навлечет на преступника несчастье и большие жизненные проблемы.

В любом случае, бриллиантовый алмаз – красивое украшение, которое подойдет любому человеку с чистой душой.

По зодиакальной системе, алмаз лучше выбрать Овну, Весам. Этим знакам камень дарует максимальные положительные качества в виде уверенности, смелости и решительности. Категорически нельзя носить камень Рыбам, так как не принесет никакого действия.

Водным знакам подойдут голубые алмазы, знакам стихии огня – красные оттенки минерала.

Основные методы облагораживания

Лечебные свойства

Алмазы не только ценятся своей красотой и блеском, также имеют полезные и целительные свойства. В народной медицине самоцвет используется в качестве «цветотерапии». Заключается способ лечения цветом в направлении свечения от ультрафиолетовых лучей на человека, чем очищается организм от заболеваний.

Еще один метод лечения в литотерапии – опустить алмаз на несколько суток в воду и выпить ее. Получаемый концентрат тонизирует организм человека, убивая микробы и заставляя работать процессы организма в правильном русле.

Народные целители часто используют минерал в лечении, веря в природную мощь камня. Ниже перечислены патологии, при которых применяется алмазотерапия:

• астма;
• почечная недостаточность и камни в почках;
• ускоряет процесс обмена веществ;
• гепатит;
• бронхит;
• заболевания предстательной железы;
• патологии суставов;
• кожные заболевания.

Медицина

В медицине технические алмазы – необходимый элемент в процессе изготовления хирургических скальпелей, ножниц, зажимов, стоматологического оборудования. Специальное покрытие, нанесенное на лезвие, гарантирует более точный и аккуратный разрез. Подобный инструментарий незаменим в ходе сложных операций на спинном и головном мозге.

Еще одна область применения – это медицинские лазеры. Кристалл встраивается в сложный прибор в качестве проводника. Операции с помощью лазера все чаще применяются в современной хирургии, так как они менее травматичны и требуют более короткого реабилитационного периода от пациентов.

До середины 50-ых годов прошлого века в промышленности применялись преимущественно технические виды алмазов. Но после 1953 года они были заменены на искусственные аналоги с точно такими же техническими характеристиками.

Как отличить натуральный камень от подделки

Справка. Алмаз – дорогостоящий и красивый камень, соответственно, подделка происходит чаще, чем у других камней. Фианит – главная подделка, которая очень похожа на алмаз.

Существуют несколько способов определения подделки:

• 57 граней у природного минерала, у подделок – обычно меньше;
• у природного камня четкие грани, в отличие от скругленных в подделке;
• при помощи лупы можно увидеть в подделке удвоение граней, в настоящем такого не может быть;
• при направлении УФ лучей природный начинает светиться;
• при проведении маркером по камню можно увидеть прямую линию;
• алмаз не запотевает.

Обработка и огранка

Неограненный диамант не так красив, и ценится ниже, поэтому его обрабатывают — ограняют. Обработка драгоценности очень сложна, потому что тверже алмаза нет ни одного вещества. Для придания камню правильной формы применяют чугунные диски, покрытые алмазной пылью.

Существует три типа огранки:

• бриллиантовый — кристаллу придают круглую форму, треугольные или ромбовидные грани располагают в шахматном порядке:
• прямоугольный — грани треугольные или трапециевидные, располагаются ступенями;
• роза — так ограняют мелкие кристаллы.

Красота диаманта лучше всего раскрывается при круглой огранке. Работа над одним кристаллом занимает от 3-5 дней до нескольких месяцев. Это зависит от его размера. Без огранки оставляют кристаллы для технических целей.

Смотрите в видео как пилят и обрабатывают минерал:

Использование алмаза

Справка. Алмаз широко используется в жизни человека. В ювелирном деле алмаз — бриллиант, украшения с ним очень ценятся. В промышленной сфере используют мелкие камешки или искусственно произведенные камни. Алмазная крошка позволяет наделить любой инструмент большой производительностью и высоким качеством резки. Это могут быть ножницы для резки по металлу, стеклу или материалы, используемые в шлифовке. Скорость работы и эффективность при использовании алмаза резко повышаются.

«Лучшие друзья девушек — это бриллианты…», действительно, текст из песни прекрасно описывает главное назначение алмаза. Минерал очень привлекательный, с особенным блеском и свечением привлекает к себе внимание. Украшения с ним невероятно утонченные и выглядят очень дорого. Лучший подарок для любого человека, который ценит качество драгоценных камней. К тому же камень обладает магическими и лечебными свойствами, подходит ко многим людям, но только с чистой и искренней душой. Ведь только алмаз обладает прозрачностью и большой твёрдостью. У минерала есть отличие в месторождении от других природных веществ. Алмаз добывают как внутри земли, так и «внеземные», которые образуются за счет метеоритов.

Стоимость камня

Цена алмазов определяется несколькими показателями:

• размер и масса в каратах;
• прозрачность;
• цвет;
• форма.

В среднем карат стоит 500-700 долларов. Стоимость его возрастает после обработки. Самый дорогой вид минерала — фиолетовый. Стоимость его доходит до миллиона долларов за один карат. Минерал считают самым дорогим камнем, но дороже алмаза могут быть рубины, сапфиры, изумруды — если они лучше по качеству.

В Амстердаме ювелирной компанией Coster Diamonds был создан Музей Алмазов. Он находится рядом с мастерской по огранке диамантов. Здесь собраны необычные вещи и произведения искусства, украшенные драгоценными камнями. Также посетителям предлагают посмотреть фильм о добыче и обработке диамантов.

Оставляйте комментарии к статье, делитесь своими знаниями. Расскажите интересную информацию друзьям в социальных сетях.

Физико-механические свойства алмаза

Алмаз классифицируется как самородный элемент и имеет простейшую химическую формулу C (углерод) и свою кристаллическую решетку, состоящую из ковалентной связи между атомами углерода, что позволило занять по твердости 10 место в шкале Мооса.

Ковалентная связь самая прочная, что делает его крепким, но строение вещества иногда может допускать еще металлическую, ионную и водородную связи. Связь имеет два подвида – пи-связь и сигма-связь, из которых первый подвид менее прочный.

Оптические характеристики

Твёрдость алмаза вместе с его оптическими характеристиками сделали его уникальным драгоценным камнем. Ни один другой минерал не обладает подобными качествами. Показатель преломления кристаллов в жёлтом цвете составляет 2,4175. Примеси увеличивают эти параметры до 2,421, а для жёлтых камней показатель составляет в среднем 2,419.

В тему: С неограненного алмаза делается бриллиант

Кристалл алмаза обладает высоким показателем дисперсии — 0,63. Именно благодаря ей камень так сверкает и буквально светится, переливаясь радужными цветами, при правильной огранке. Какой ещё самоцвет обладает таким свойством?

Камень алмаз с древней историей

Алмаз камень фото
История алмазов насчитывает даже по самым скромным подсчетам много миллионов лет. Многие ученые склонны считать, что возраст этих драгоценных минералов вполне может равняться возрасту нашей планеты. Это объясняет количество мифов, окутавших его появление.

Происхождение алмазов связывают с Индией, куда тысячелетиями отправлялись искатели самоцветов необычайной красоты. Именно там, около трех тысяч лет до новой эры, эти камни получили широкое распространение. Их не подвергали никакой обработке, оставляя их в сокровищницах в натуральном виде.

До европейского континента минерал алмаз добрался значительно позднее, когда о нем разузнал Александр Македонский. Им был организован поход в Индию, чтобы завладеть доселе невиданными драгоценностями. Легенда гласит, что смелому воину пришлось вступить в схватку со змеями, которые стояли на страже этих богатств.

И только к концу периода Средневековья в бельгийском городе Брюгге, где была настоящая Мекка для людей, торговавших самоцветами, придумали, как придать алмазу уже привычный для нас блеск и искристость. Его стали подвергать огранке, и появился камень бриллиант, что означало «блестящий».

Благодаря своим сверкающим граням, он получил невероятную популярность и стал цениться еще сильнее. Камень стали добывать в очень больших объемах, и индийские месторождения истощились. Но это только подстегнуло активные поиски новых, и такие вскоре обнаружились в Бразилии.

Сейчас добычу ведут в Австралии, на африканском континенте, в России.

Старое название алмаза у жителей Индии звучало как «фарий», римляне дали ему имя «диамонд». Греки оценили его качества и стали называть «адамасом», что означало «несокрушимый», «непревзойденный», а у арабов его нарекли «алмасом», что в переводе на русский язык означает «самый твердый».