Алмаз - С » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Алмаз - С

10.07.2021

Кристаллография. Куб. с.; 4/m 32/т. Кристаллы обычно октаэдрические, но могут быть кубическими и додекаэдрическими. Часто наблюдаются искривленные грани, свойственные в особенности гексаэдрическим формам (рис. 7.10, а и б). Кристаллы могут быть уплощены по {111}. Обычны двойники по {111} (шпинелевый закон), которые, как правило, уплощены параллельно двойниковой плоскости (см. рис. 7.10, в). Разновидность борт имеет округленные формы и грубую поверхность, обусловленную тем, что эти формы представляют собой радиальнолучистые скрытокристаллические агрегаты. Термин употребляется также для окрашенных или трещиноватых алмазов, не котирующихся как драгоценность.

Физические свойства. Спайность совершенная по {111}. Tb. 10 (самый твердый из известных минералов). Уд. вес 3.51. Блеск алмазный; ограненные кристаллы имеют характерный жирный блеск. Очень высокий показатель преломления (2,42) и сильная дисперсия света обусловливают бриллиантовый блеск и «игру» граненых алмазов. Обычно бесцветен либо окрашен в бледно-желтые и другие тона — красноватые, оранжеватые, зеленоватые, голубоватые и коричневые. Более густые тона очень редки. Разновидность карбонадо — черный или серовато-черный борт. Она не имеет спайности, непрозрачна и более хрупка, чем кристаллы.
Алмаз - С

Состав, структура и синтез. Пo составу — чистый углерод. Структура алмаза показана на рис. 7.8, а. Синтез алмаза в 1955 г. явился осуществлением вековой мечты человека и установлением четких границ устойчивости типоморфных модификаций углерода в широком диапазоне давлений и температур (рис. 7.11). Алмаз, как следует из его высокого удельного веса и более плотной упаковки, является модификацией, устойчивой в области высоких давлений. При низких давлениях или температурах он менее устойчив по сравнению с графитом и может быть превращен в него при умеренных температурах. Причиной сосуществования алмаза и графита при комнатной температуре является то, что обратное полиморфное превращение алмаза в графит происходит очень медленно. Чтобы сделать возможным переход графита в алмаз, необходимы чрезвычайно высокие температуры для разрыва связей между атомами углерода в структуре графита и обеспечения возможности их перестройки в структуру алмаза. При таких температурах для полиморфного перехода необходимы также высокие давления. Поэтому алмаз не удавалось синтезировать, пока не была создана аппаратура, способная одновременно выдерживать высокие давления и температуры. Такая аппаратура была создана инженерами компании «Дженерал электрик», и в 1955 г. были синтезированы первые алмазы при давлениях от 4,14 до 10,3 МПа и температурах от 750 до 2750 °С.

Успех в синтезе алмаза стимулировал эксперименты с нитридом бора BN, структура которого подобна структуре графита. В 1956 г. была создана полиморфная модификации нитрида бора, устойчивая в области высоких температур и давлений, имеющая структуру и твердость алмаза. Это соединение, известное под коммерческим названием боразон, не является минералом, по его синтез демонстрирует области применения кристаллохимических концепций, открытых и впервые испытанных в области минералогии.

После первого синтеза алмаза ученые компании «Дженерал электрик» продолжали опыты. В 1967 г. они создали гексагональную модификацию углерода, прозрачную, с показателями преломления и удельным весом, близким к таковым у алмаза. Почти одновременно гексагональная модификация была найдена в железном метеорите в Каньоне Дьявола в Аризоне. Эта природная гексагональная модификация углерода была названа лонсдэлеитом.

Диагностические признаки. Алмаз отличается от похожих на него минералов высокой твердостью, алмазным блеском и спайностью. Нерастворим в кислотах и щелочах. При высокой температуре в кислороде сгорает, превращаясь в газ CO2 и не оставляя золы.

Нахождение. Алмазы находятся во многих местах, но лишь в некоторых в существенном количестве. Чаще всего алмазы находят в аллювиальных отложениях, где они накапливаются и сохраняются благодаря своей химической инертности, высокой твердости и сравнительно высокому удельному весу. В некоторых районах Африки, а также в Сибири, алмазы были найдены в коренном залегании. Порода, в которой они находятся, представляет собой измененный перидотит и называется кимберлитом. Хотя интрузивные тела кимберлитов сильно варьируют по размеру и форме, многие из них имеют округлое сечение и трубообразную форму, в связи с чем их называют алмазными трубками. В самой глубокой шахте Кимберли (ЮАР) диаметр трубки уменьшался с глубиной, и добыча была прекращена на глубине 1 км, хотя трубка еще продолжалась. На поверхности кимберлит выветривается, превращаясь в рыхлую желтую породу, так называемую «желтую землю», которая на глубине сменяется более плотной «синей землей». Алмазоносность трубок различна. Для трубок в районе Кимберли она равна 1 : 8 000 000 (соотношение массы добытых алмазов к массе нустой породы), а в других местах может достигать 1 : 30 000 000.

Впервые алмазы были открыты в Индии, которая оставалась их единственным источником до открытия их в Бразилии в 1725 г. Самые первые алмазы добывались из аллювия рек в центральной и южной Индии, где, как установлено, было добыто 12 млн. карат. Сейчас добыча алмазов в Индии составляет всего несколько сотен каратов за год.

Вслед за их открытием в речной гальке в штате Минас-Жерайс (Бразилия), они были найдены также в штатах Байя, Гояс, Мату-Гросу. Ныне Бразилия добывает около 160 000 карат ежегодно, главным образом из речных галечников в окрестностях города Диамантина (штат Минас-Жерайс). Разрабатываются также террасовые месторождения алмазоносных галечников и глин. Карбонадо добывается только в штате Байя.

В 1866 г. алмазы были найдены в галечниках реки Вааль (ЮАР), а в 1871 г. — в «желтой земле» несколько трубок, расположенных возле нынешнего города Кимберли. Хотя некоторое Количество алмазов все еще добывается из галечников, основная добыча в ЮАР ведется из кимберлитовых трубок. Первоначально месторождения разрабатывались открытыми шахтами, но по мере их углубления стали применяться и подземные разработки. Самая большая и продуктивная в мире шахта «Премьер» расположена в 38 км от г. Претория (ЮАР). С начала добычи (1903 г.) здесь добыто почти 30 млн. карат, или 6 т алмазов. Именно здесь в 1905 г. был найден самый крупный в мире алмаз Куллинан, весивший 3024 карата. Поисковыми работами в ЮАР установлено более 700 кимберлитовых трубок, даек и силлов, большинство которых пусты. Недавно, в 1966 г., вступила в строй шахта Финчмайн, в 130 км к западу от Кимберли. Еще позднее алмазы были найдены в кимберлитах Ботсваны. Наиболее примечательной шахтой за пределами ЮАР является шахта Уильямсона в Танзании, открытая в 1940 г., благодаря чему Танзания стала крупным производителем алмазов.

Первоначально добыча производилась способом дробления «синей земли» на грубые фрагменты и размещения ее на платформах, где ей было предоставлено разрушаться под воздействием атмосферы. Сейчас метод предусматривает достаточно мелкое дробление породы, чтобы алмазы можно было выделить сразу. Окончательная операция производится на столах, покрытых жиром, которым захватываются алмазы, а остальная порода смывается.

В Капской провинции ЮАР на пустынном побережье в южной части дельты реки Оранжевой в 1927 г. были открыты террасовые отложения, содержащие высококачественные камни. Позже похожие отложения были найдены вдоль побережья северных районов реки Оранжевой в Намибии, протянувшейся на 80—100 км вдоль берега. Аллювиальные алмазы были найдены и в других районах Африки — в Заире, Анголе, Гане и Сьерра-Леоне. Заир намного превосходит другие страны по добыче алмазов из россыпей (около 30 % мировой продукции). Алмазы Заира пригодны главным образом для промышленности, и только 10 % из них ювелирного качества. Около 75 % мировой добычи алмазов идет с Африканского континента. Незначительное количество алмазов добывается в Гайане, Венесуэле и Австралии.

Алмазы находили в незначительных количествах в США в различных районах. Небольшие камешки случайно находили в песках ручьев вдоль восточного склона Аппалачских гор от Южной Вирджинии до Джорджии. Были сообщения о находках алмазов в золотоносных песках на севере Калифорнии и юге Орегона, отмечались их единичные находки в- ледниковых наносах штатов Висконсин, Мичиган и Огайо. В 1906 г. алмазы были найдены в кимберлитовой трубке вблизи Марфрисборо (Пайк Кантри, Арканзас). На этом месторождении добыто около 40 000 камней, но теперь оно непродуктивно. В 1951 г. старые шахтные выработки были открыты для туристов, которым за плату разрешили искать алмазы.

Применение. В промышленности. Осколки кристаллов используются для резания стекла. Топкий порошок применяется для шлифования и полировки алмазов и других драгоценных камней. Алмазами армируются пилы для резания горных пород и других твердых материалов. При бурении для поисковых работ используются коронки, армированные алмазами, особенно их скрытокристаллической разностью — карбонадо. Алмазы используются для изготовления фильер для вытягивания проволоки и в инструменте, предназначенном для правки шлифовальных кругов.

В качестве драгоценности. Алмаз — самый важный из драгоценных камней. Его ценность определяется высокой твердостью, блеском, обусловленным высоким показателем преломления, и «игрой», которая связана с его высокой дисперсией. Наибольшую ценность представляют бездефектные камни, которые либо бесцветны, либо имеют голубовато-белый цвет. Слабый соломенно-желтый оттенок, часто присущий алмазу, уменьшает его ценность. Алмазы, окрашенные в глубокие тона — желтые, красные, зеленые или синие, известны как редкостные, очень высоко ценятся и очень дороги. Алмазы можно окрасить в интенсивные зеленые тона, облучая их частицами высоких энергий — нейтронами, дейтронами и альфа-частицами — или в синие, воздействуя на них быстрыми электронами. Камни, окрашенные облучением в зеленый цвет, можно превратить в интенсивно желтые путем нагревания в определенном режиме. Эти искусственно окрашенные камни трудно отличить от тех, окраска которых имеет естественное происхождение.

Ценность ограненного алмаза зависит от его цвета и чистоты, искусства огранки и размера. Камень массой 1 карат (0,2 г), ограненный бриллиантовой гранью, должен иметь размер 6,25 мм в диаметре и 4 мм в глубину. Камень массой 2 карата такого же качества превышает его по ценности в 3—4 раза.

Искусственные алмазы. До сих пор искусственные алмазы мелки и непригодны для изготовления драгоценностей. Для промышленных целей их производится ежегодно несколько миллионов карат.

Название. Происходит от искаженного греческого слова адамас, что значит неодолимый.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: