Аллотропные модификации углерода - алмаз

АЛМАЗЫ

КРАТКО ОБ АЛМАЗАХ

Так же как и графит, минерал является аллотропной разновидностью углерода. В нормальных условиях он стабилен. Характеризуется высокой твердостью по шкале Мооса (10 из 10). Это своего рода эталон твердости. Имеет высокую теплопроводность (900-2300 Вт/м К) и относится к полупроводникам. Физические показатели отражают высокую упругость и низкий коэффициент сжатия. Важное отличительное свойство от ряда других минералов — люминесценция. Под воздействием солнечного, ультрафиолетового света, рентгеновского излучения алмаз начинает светиться разными цветами. Высокая прозрачность и показатель преломления света (2,417-2,419) относят алмаз к числу драгоценных камней. Благодаря искусной огранке минерал является одним из красивейших камней в мире. В природе встречаются алмазы не только белого и желтого, но и розового, коричневого и даже черного цвета. Стоимость 1 карата алмаза (0,2 г) составляет в среднем 1,5 млн рублей. Где можно найти алмазы? Согласно информации по мировой добыче полезных ископаемых, залежи или алмазные копи/воронки встречаются во многих уголках земного шара.

НЕМНОГО ИЗ ИСТОРИИ

Точно неизвестно, когда именно человечество впервые познакомилось с алмазами. Самое древнее найденное археологами изделие с этим камнем - бронзовая греческая статуэтка с алмазными глазами. Она датируется 480 г. до н. э.. В настоящее время статуэтка хранится в Британском музее.   По всей вероятности, камни, послужившие глазами для античного божества попали в Грецию из Индии. Именно там находилось древнейшее из известных алмазных месторождений — россыпи Голконды. В средние века в город Голконда свозились драгоценные камни, добытые не только в его окрестностях, но и в других районах Индии. Можно сказать, что это был мировой центр торговли алмазами. Сейчас от Голконды остались лишь руины крепости и дворца. Напоминая о былой роскоши они высятся неподалёку от современного города Хайдарабада. Долгое время считалось, что алмазы можно найти только в Индии. Но в 1726 г. неожиданно и случайно было открыто месторождение в Бразилии. Произошло это так: португальский шахтёр Бернард-да-Фонсена Лабо приехал на один из бразильских золотых приисков. В свободное время рабочие прииска развлекались какой-то игрой. И тут Лабо увидел, что во время игры они отмечают счёт выигрыша или проигрыша с помощью блестящих камней. 

Более опытный, чем его товарищи, он узнал в этих камешках алмаз. У Лабо хватило выдержки скрыть своё открытие, и он приобрёл довольно много алмазов. Тайна выплыла наружу лишь после того, как предприимчивый шахтёр реализовал свою добычу в Европе. А в 1867 г. произошло одно из самых впечатляющих событий «алмазной истории» - открытие месторождений в Южной Африке. Как и в Бразилии, драгоценные камни обнаружили совершенно случайно. Некто Джон О'Релли — торговец и охотник — остановился ночевать на ферме голландца Ван-Никерка, на берегу реки Вааль. Вдруг он увидел, как дети хозяина играют, каким-то блестящим камнем. «Кажется, это алмаз», сказал О'Релли. В ответ хозяин рассмеялся: «Можешь взять его себе, это наверняка не алмаз, таких булыжников здесь множество». О'Релли забрал камень, и сказал Никерку, что если находка окажется алмазом, честно поделится с ним выручкой. В Кейптауне он продал камень за 3000 долларов и действительно отдал половину денег фермеру.

Последним на сегодняшний день открытием крупных алмазных месторождений стала находка кимберлитовых трубок в Якутии (50-е годы XX в.). История этого открытия резко отличается от истории алмазных приисков Бразилии и Кимберли. Якутские месторождения искали долго и упорно, опираясь на достижения геологическо науки.

АЛМАЗЫ, ОТКУДА ОНИ ПОЯВИЛИСЬ ?

Алмазы образуются в геологических стабильных районах континентов, на глубинах 100-200 км, где температура достигает 1100-1300 градусов Цельсия, а давление 35-50 килобар. Такие условия способствуют переходу углерода из графита в другую модификацию – алмаз, имеющую плотно упакованную атомами кубическую структуру. Пробыв миллиарды лет на больших глубинах, алмазы выносятся на поверхность кимберлитовой магмой во время вулканических взрывов, образуя при этом коренные месторождения алмазов – кимберлитовые трубки. Первая из таких трубок была обнаружена на юге Африки в провинции Кимберли, по имени этой провинции и стали называть трубки кимберлитовыми, а породу, содержащую драгоценные алмазы, – кимберлит. На сегодняшний день по всему миру найдены тысячи кимберлитовых трубок, но только несколько десятков из них являются промышленно алмазоносными, в которых рентабельно проводить добычу.

.

ГДЕ ДОБЫВАЮТ АЛМАЗЫ?

Добыча минералов — задача сложная и затратная. Её реализация начинается с разведки новых месторождений. Хорошо если на поиск уходит год в некоторых случаях процесс занимает десятилетия. Важно найти место, затем добыть 1 пробный камень, для подтверждения наличия залежей на участке.

Если всё получилось, готовится шахта по добыче алмазов или кимберлитовая трубка. Вид площадки зависит от того, где обнаружены ископаемые — на дне океана или под землёй. Также на подготовительном этапе приобретается техника и оборудование для добычи алмазов и обработки — буровые установки, сепараторы, станки для огранки, распиливания, притирки, промывки, обдирки, расточки, напыления, проверки огранки и вытяжные шкафы. Для персонала возле площадки строится инфраструктура. Затем компания по добыче алмазов запускает производство.

Оно состоит из нескольких этапов: 1. Размельчение, просеивание и сортировка руды до фракции 50-150 мм с отборкой на алмазы и посторонние породы. 2. Повтор предыдущего этапа с размельчением ископаемых до объёмов в 1-32 мм. 3. Отправка полученного сырья (чистый кимберлит фракции 1-4, 4-8, 8-16, 16-32 мм) на сортировку, где проходит окончательный отбор кристаллов по классу, весу, диаметру. После вышеперечисленных процедур, камни отправляются на продажу. Кристаллы, которые планируется использовать для изготовления ювелирных украшений проходят огранку. После обработки его назовут бриллиантом. После вышеперечисленных процедур, камни отправляются на продажу. Кристаллы, которые планируется использовать для изготовления ювелирных украшений проходят огранку. После обработки его назовут бриллиантом. Форма огранки алмаза может быть самой разной, она всегда получается особенной. Процедура не заключается просто в шлифовке камня по овальной или другой геометрической фигуре. Огранка — это симметричная полировка камня, после которой он получает оригинальную форму.

ГДЕ ЖЕ ПРИМЕНЯЮТСЯ АЛМАЗЫ?

Услышав слово алмаз многие вспоминают ювелирные изделия, но только 20% всех алмазов идут на это. Совсем мелкие алмазы и осколки, непригодные для огранки, идут в качестве абразива для изготовления алмазного инструмента, необходимого для обработки твёрдых материалов и огранки самих алмазов. Скрытокристаллическая разновидность алмаза чёрного или тёмно-серого цвета, образующая плотные или пористые агрегаты, носит название  Карбонадо , обладает более высоким сопротивлением истиранию, чем у кристаллов алмаза и благодаря этому особенно ценится в промышленности.

Мелкие кристаллы также в больших количествах выращиваются искусственным путём. Синтетические алмазы получают из различных углеродсодержащих веществ, главным образом из графита, в спец. аппаратах при 1200-1600°С и давлениях 4,5-8,0 ГПа в присутствии Fe, Co, Сr, Мn или их сплавов. Они пригодны для использования только в технических целях.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

* Самый большой алмаз был найден в созвездии Центавра на расстоянии 50 световых лет от Земли. Названа была эта алмазная звезда «Люси». Размер «камушка» — 10 миллиардов триллионов карат.

* Мексиканские ученые заявили, что они нашли способ превращать текилу в алмазы. Однако этот процесс довольно сложный и даже на самый маленький алмазик требуется просто огромное количество текилы. Также в Мексике из текилы получили пар с содержанием алмазов диаметром от 100 до 400 нм, который можно использовать для напыления алмазной пленки.

* Древние индусы в качестве глаз у религиозных статуй использовали алмазы. Они верили, что эта традиция оберегает хозяина скульптуры от опасности. Древние греки и римляне были убеждены, что алмазы это слезы богов или осколки от падающих звезд.

* Первой женщиной, получившей обручальное кольцо с бриллиантом, стала Мария Бургундская, дочь французского короля Карла Смелого. Оно было подарено ей в 1477 году австрийским эргерцогом Максимиллианом.

* Кимберлит, из которого извлекают алмазы, и есть застывшая магма. В настоящее время в мире известно более 1 500 кимберлитовых тел, но лишь десятая их часть содержит алмазоносные породы.

* Первый в России алмаз был найден в 1829 году. Его размер был всего 0,5 карата. Это случилось на Крестовоздвиженском золотом прииске в Пермской губернии. 14-летний крепостной Павел Попов нашел алмаз, промывая золото в шлиховом лотке.

*От 100 млн до 2,5 млрд лет - это возраст всех найденных ныне алмазов. Они образовались в горячей мантии Земли на глубине от 160 до 480 км, после чего магмой были вынесены на поверхность.

*Искусственные алмазы можно синтезировать практически из любого вещества, содержащего углерод. Немецкие ученые смогли синтезировать кристалл размером в 2-3 мм из арахисового масла, на что ушло несколько недель.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!