Mange af folkevisdommene afspejler egenskaben af en af de smukkeste sten på jorden: "klartvandsdiamant", "hård som en diamant", "diamantglans" osv. Og en af egenskaberne er tæthed. Diamant, hvis navn ifølge en version kommer fra den antikke græske "almas" - uforgængelig, er en ædelsten, men den bruges ikke kun i smykker. Lad os finde ud af, hvad tæthed afhænger af, og hvilken rolle den spiller i en stens "liv".
Lidt historie
Der er mange legender og overbevisninger forbundet med den fantastiske sten. Og en af dem - diamant bringer held og lykke til sin ejer. Men kun vindere i livet kan eje det. Og bemærkelsesværdige personer, der bar det, omfatter Napoleon Bonaparte, Julius Cæsar og den hellige romerske kejser Ludvig IV.
EuropaJeg genkendte diamanten omkring det 5.-6. århundrede f. Kr. e., men for kun 550 år siden fik han sin utrolige popularitet. Det var trods alt dengang, de lærte at skære den korrekt for at maksimere egenskaberne af en diamant. Og alt sammen på grund af dens utrolige egenskaber - enorm styrke, mens tætheden af diamant er 3500 kg/m3. Hvilket andet kendt mineral kan prale af de samme egenskaber?
Men det faktum, at mange anser diamanten for at være et mineral, der ikke kan knækkes, har ført til tabet af sjældne og smukke sten. For eksempel, i 1476, under krigen mellem hertug Karl den Fed (en af de første ejere af slebne diamanter svarende til brillantslebne) og kong Ludvig XI, lykkedes det kongens lejesoldater at bryde ind i et telt, der stod på slagmarken. De blev ramt af de diamanter, der var placeret der. De besluttede at tjekke stenenes ægthed med en hammer, og de forvandlede en lang række dyre og smukke sten til støv.
"Pigers venner"-diamanter blev først i midten af det femtende århundrede, takket være Agnes Sorel, Karl den Syvendes favorit. Nu kender du navnet på ham, der gjorde mange mænd "ulykkelige".
Fysiske egenskaber
En uvidende person, der holder en diamant i sine hænder, vil næppe gætte, hvilken slags skat han har. En rå krystal ser meget enkel og upåfaldende ud. Ja, og oftest findes mineralet i naturen i form af fragmenter af uregelmæssig form. Nå, gennemsigtig, godt, med høj lysbrydning, som varierer fra 2.417 til 2.419. Hvad er specielt ved det?Kun en prøve af en oktaedrisk form (to pyramider er forbundet med en base) kan tiltrække lægmandens opmærksomhed ved lysets spil på deres ansigter. Det er den høje lysbrydning, der bestemmer det, vi senere kalder brillant brillans, der er ingen dobbeltbrydning. Ved længere tids udsættelse for solen begynder de fleste sten at lyse i mørke.
Diamond er også kendt for sin utrolige hårdhed - 10 ud af 10 på Mohs-skalaen. Med andre ord, det hårdeste mineral kendt på jorden. Men hvad er tætheden af en diamant, det kan du nemt finde i opslagsbogen. Men før vi ser, prøv at gætte, hvad det skal være? Baseret på dens hårdhed - ret høj. Men selv her viser diamanten sit paradoks.
Høj hårdhed skyldes den særlige struktur af det kubiske krystalgitter, hvor hvert hjørne er et kulstofatom. Et atom mere er placeret i midten af ansigtet, og 4 atomer hver inde i terningen. Således er de atomer, der er placeret i midten af ansigtet, fælles for to naboceller, og dem ved hjørnerne er fælles for otte. Denne måde at pakke et atom på er den tætteste.
Krystallen deler sig med dannelsen af glatte paralleller (den såkaldte perfekte sp altning). Bruddet i dette tilfælde varierer fra conchoidal til splinteret (selvfølgelig ikke ved sp altning).
Ser du i opslagsbogen: den gennemsnitlige massefylde af diamant er 3500 kg/cu.m. Det kan variere fra 3,47 til 4,55 gram per kubikcentimeter. Ikke så meget for sådan et hårdt mineral. Ifølge Razivalslibehårdheden er 140000, 0.
Farver
En anden fysisk egenskab, som jeg gerne vil nævne, er farven på stenen. Og farve har en betydelig effekt på tætheden af en diamant. De mest almindelige er farveløse eller gullige med en blålig eller brun farvetone. Farvede krystaller er meget mindre almindelige i naturen, men farvevariationerne er meget forskellige: pink og rød, orange og lys gul, grøn og blå, lilla og cognac, kirsebær, grå og endda sort. Et andet navn for farvede diamanter er fancy. Selvom de dyreste var og forbliver gennemsigtige farveløse eller med en blålig farvetone, vokser efterspørgslen efter sten i sjældne nuancer, hvilket betyder, at deres pris også stiger.
Desuden er vi vant til, at diamanter er gennemsigtige, men der er også uigennemsigtige. Farve og gennemsigtighed afhænger direkte af den kemiske sammensætning af krystallerne. En anden regelmæssighed blev også bemærket: jo mørkere, jo lavere diamanttæthed (g/cm3).
Kemisk sammensætning og egenskaber
Som allerede nævnt er mineralet 96,0–99,8 % kulstof, hvis atomer er forbundet i et kubisk gitter. Derudover findes der også andre kemikalier i krystallen - ilt, nitrogen, bor og silicium, aluminium og mangan, jern og kobber, titanium og zink, nikkel osv. Indeslutninger af olivit og chromit, grafit og pyrope, enstatin m.fl. muligt.
Ganske ofte kan du finde krystaller med vand og kulsyre, kuldioxid og andre stoffer i gasformtilstand. Oftest er urenheder placeret tættere på krystallens periferi.
Hvad angår de kemiske egenskaber, er diamanten meget modstandsdygtig over for syrer og baser, den bliver ikke fugtet af vand, men den dækkes nemt med en fed film, selv ved normal berøring med dine hænder. Denne egenskab bruges til at bestemme den rigtige sten. Mineralet forbliver kemisk inert, indtil det udsættes for høje temperaturer.
Diamant brænder ved 850 °C og producerer kuldioxid. Og når den opvarmes uden luftadgang til mere end 1000 °C, bliver den til en allotrop modifikation - grafit.
Hvad ellers bestemmer prisen?
Udvalget af priser for diamanter er meget bredt, og prisen afhænger af mange egenskaber. Men under alle omstændigheder er prisen for en karat (0,2 g) altid angivet:
Cut: den mest værdsatte af disse er 57 facetter, eller den kaldes også Tolkovsky-skæringen. For små diamanter - 17 og 33. Resten af snittene betragtes som fancy, og prisen er meget lavere. Men alligevel lister vi andre typer snit: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pære, Oval, Heart, Usher, Emerald ", "Radiant", "Triliant"
- Gennemsigtighed: hvis gennemsigtigheden er perfekt i en diamant, er der ingen revner, inklusive mikro-indeslutninger, så er prisenøges øjeblikkeligt med en størrelsesorden eller endnu mere.
- Stenens størrelse: vi taler ikke om karat her, så en diamant, der vejer en karat i diameter, kan være 6,5 mm, og hvis de andre indikatorer også er høje, kan prisen være 10-12 tusind dollars karat.
- Farve. Det hele afhænger af modetrends og kundens luner. Men de mest værdifulde betragtes stadig som farveløse og med en blålig farvetone.
Application
Efter at have studeret en diamants egenskaber kan vi roligt sige: stenen er simpelthen unik. Men ikke kun i smykker bruges det nu. Videnskab og industri tager en del af verdens stenreserver til deres egne behov. De bruger kun små eller defekte sten.
Hvilke egenskaber værdsættes af videnskab og industri:
- høj termisk ledningsevne;
- hårdhed;
- gennemsigtighed (evne til at transmittere UV- og IR-stråler);
- krystalstrukturen (kan være en leder, en isolator). Den kan modstå højspænding, pludselige temperaturændringer.
Medicin stod ikke til side og brugte diamanter til operation. Der produceres nu skalpeller, hvis klinge er diamant. Slibningen af sådanne klinger gør snittene ultratynde. I laserapparater bliver sår kauteriseret ved hjælp af diamanter. Diamantvinduer bliver installeret i laboratorier med farlige kemikalier.
Bygge- og reparationsværktøjer til både husholdnings- og professionelle formål - save, metalknive, fræsere og glasskærere, slibeskiver og meget mere - er belagt med diamantkorn for at øge deres levetid. Tunnelerlægges ved hjælp af den såkaldte tunnelmaskine. Hans knive er dækket af et lag diamantkorn.
I skolens læseplan
Sådan en egenskab som tætheden af en diamant findes selv i skolens læseplan. De studerer det i et emne som fysik, i afsnittet "Fundamentals of Molecular Kinetic Theory" i 10. klasse. Og problemet er løst. Det lyder sådan her:
Der er en diamant, hvis densitet i kg/m3 er 3500. Hvilket volumen vil stoffets atomer optage i mængden af 1022? (Myakishevs problembog). Det viser sig, at diamanternes egenskaber studeres i skolen. Og ikke kun i denne problembog er der lignende problemer. Det er også muligt at skrive en betingelse som denne:
Diamantens tæthed er 3500. Hvor meget volumen vil 1022 af dens molekyler optage?
Space News
Indtil for nylig var alle sikre på, at den største diamant er "Afrikas stjerne". Dens masse er 3106 karat. Hvor meget, ville alle tænke, men astronomer fandt en lille diamant i stjernebilledet Serpens, hvis masse er 1031 karat! Dette er en rigtig kæmpe. Selvfølgelig holdt ingen den i deres hænder, men forskerne er sikre på, at denne hvide dværg er fuldstændig sammensat af supertæt krystallinsk kulstof. Her er en diamant med en diameter på 55.000 km i diameter.
