Kam priklauso deimantas? Deimantų sudėtis, struktūrinė formulė ir kitos savybės. Akmuo literatūroje ir mene

Deimantas yra natūralios kilmės mineralas. Pats šio akmens pavadinimas reiškia „kietas“, o daugelis pasakojimų apie jo vertę ir grožį jau seniai virto legendomis. Tarp jūsų, brangiųjų ir pusbrangių akmenų mylėtojų, tikriausiai yra norinčių sužinoti viską apie deimantus – taip pat ir kaip deimantas atrodo natūralioje aplinkoje ir po profesionalaus juvelyrų apdirbimo.

Iš deimantų istorijos

Deimantiniai akmenys pirmą kartą paminėti apie trečiąjį tūkstantmetį prieš Kristų, tačiau kaip papuošalai jie pradėti naudoti palyginti neseniai – mažiau nei prieš 500 metų, kai papuošalų meistrai pradėjo įvaldyti šio akmens pjovimo techniką, leidžiančią iš jo pagaminti deimantą.

Žinoma, kad Rusijos imperatorienė Jekaterina II labai mėgo brangakmenius: deimantas, žinoma, sulaukė ypatingo jos palankumo kaip gražiausias iš visų mineralų, o žodis „deimantas“ rusų šnekamojoje kalboje greitai tapo prabangos, klestėjimo sinonimu. ir turtus.

Tai gali atrodyti keista, tačiau tikslaus deimanto atradimo laiko dar negalima nustatyti. Visuotinai pripažįstama, kad šis akmuo yra vienas gražiausių ir prabangiausių išvaizdos, tačiau tai yra visuotinai priimtas klaidingas supratimas, kuris mažai ką bendro turi su tikrove.

Natūralus, žmogaus neapdirbtas deimantas dažnai net neatrodo kaip brangakmenis, o atrodo kaip neapibrėžtos formos kristalinis kalnų kristalas. Deimantas gamtoje dažnai yra bespalvis arba skaidrus, o neįgudusi akis jame ne visada atpažįsta tą akmens rūšį, kuri gali pasirodyti neįkainojamas pavyzdys geram specialistui.

Įvairiomis kalbomis deimanto kietumas išreiškiamas beveik vienodai. Arabų kalba tai skamba kaip „almas“, tai yra, „sunkiausia iš visų“. Graikų kalboje šio akmens apibūdinimas išreiškiamas žodžiu „adamas“, kuris reiškia „nesunaikinamas“. Rusų kalba „deimanto“ sąvoką pirmą kartą išgirdo garsus keliautojas Afanasijus Nikitinas XV amžiuje, kuris buvo aprašytas garsiajame literatūros kūrinyje „Pasivaikščiojimas per tris jūras“.

Ar gamtoje yra kas nors sunkesnio?

Deimantinio akmens kietumas žinomas jau seniai, ir manoma, kad šiuo atžvilgiu jam nėra lygių. Tačiau smalsi žmonija jau seniai užduoda klausimą: gal gamtoje yra kokių nors uolienų ar kitų mineralų, kurie savo legendiniu „nesunaikinamumu“ galėtų konkuruoti su deimantu?

Iš karto noriu visus besidominčius patikinti: deimantas – kiečiausias mineralas, ir jam šioje srityje tikrai nėra lygių. Jis visiškai atitinka savo pavadinimą ir tik jis pats gali tapti kietesnis, jei bus apdorojamas specialiu metodu.

Kas lemia kietumą, dėl kurio deimantiniai akmenys taip garsėja? Šis rodiklis tiesiogiai priklauso nuo jų kristalinės gardelės sudėties. Jei kristalinė gardelė apdorojama tam tikru būdu, pašalinant iš jos visus galimus defektus, tada galima sintetiniu būdu gauti naują laboratorinę medžiagą, vadinamą „hiperdeimantu“. Tai deimantas, kurio kristalas yra toks tobulas, kad jo stiprumas vienuolika kartų didesnis nei natūralios medžiagos. Pagrindas buvo patvarios „grotelės“, kurią mokslininkams suteikė reta deimantų atmaina, vadinama „carbonado“: juodas akmuo.

Kaip žinote, paprasti vieno kristalo (arba vieno kristalo) deimantai yra netobuli ir turi daug natūralių trūkumų bei įtrūkimų. Būna, kad jie negali atlaikyti labai aukštos temperatūros ir slėgio. Tačiau po to, kai specialistai laboratorinėmis sąlygomis sugebėjo atkurti polikristalinę karbonado struktūrą, galime drąsiai teigti, kad tikrai nėra akmens, kietesnio už tokią medžiagą. Iš jo galima kurti pačių įvairiausių dydžių ir formų gaminius, kurie itin atsparūs bet kokioms temperatūros sąlygoms.

Akmens sudėtis ir savybės

Deimantinis akmuo yra anglies kilmės. Dažniausias jo tipas yra skaidrus deimantas, kuris gali būti arba bespalvis, arba turėti tam tikrus vienos ar kitos spalvos atspalvius, suteikiančius jam ypatingo patrauklumo. Deimanto blizgesys saulėje yra labai ryškus - tikriausiai tai kažkada patraukė žmogų prie savęs, paskatindamas jį naudoti įvairių rūšių deimantus kaip papuošalus, o vėliau kurti unikalius deimantų pavyzdžius, kurie gavo nuostabų žmogų. padarytas pjūvis.

Akmens kristalinės gardelės atomai yra kubinės formos. Tai yra aukštų kietumo įvertinimų priežastis: Moso skalė suteikia aukščiausią dešimties balų įvertinimą. Tačiau yra viena subtilybė, į kurią vienu metu meistrai negalėjo atsižvelgti: tai yra vadinamasis tobulas skilimas, dėl kurio Deimantiniai kristalai, nepaisant jų stiprumo, yra labai trapūs . Būtent ši paradoksali savybė dažnai lėmė vertingų deimantų rūšių sunaikinimą.

Kaip jau minėta, deimantai, kurių natūralių savybių nepadidino gero meistro juvelyro ranka, atrodo itin kukliai, o kartais net ir nepastebimai. Kaip atrodo tam tikrame telkinyje rastas deimantas? Dažniausiai tai būna nedidelis suakmenėjęs konglomeratas, kurio paviršius atrodo matinis, o paėmus iškart jaučiamas malonus šiurkštumas.

Deimantų kristalai dažniau randami pavieniai (arba pavieniai), tačiau yra ir susiliejusių egzempliorių, kurie yra smulkių kristalų dariniai arba didesnių deimantų atmainos.

Kur ir kaip jie formuojami

Yra keletas teorijų apie tai. Racionaliausias ir logiškiausias iš jų yra magmatinė teorija . Jei pasikliaujate ja, tada anglies atomai, veikiami aukšto slėgio (mažiausiai penkiasdešimt tūkstančių atmosferų), gali pakeisti savo kristalinės gardelės struktūrą, sudarydami šį nuostabų akmenį. Be to, jo gylis yra 100 km ar daugiau. Vėliau ugnikalnių išsiveržimų metu deimantai magma išnešami į Žemės paviršių.

Deimantų klasifikacija, kuri rūšiuoja juos pagal kristalų formas, spalvų indeksą ir kitas savybes, išryškina įdomiausius meteoritų rūšys šie akmenys. Tikėtina, kad šios rūšies deimantai yra nežemiškos kilmės ir atsirado dar prieš Saulei pasirodant mūsų Galaktikoje. Taip pat yra įrodymų, kad gamtoje yra kristalų, kurie susidarė ant krintančių meteoritų dėl didžiulio slėgio ir temperatūros veiksnių poveikio.

Įspūdingas faktas yra tai, kad bet kokios rūšies deimantai yra ne kas kita, kaip grafito „artimi giminaičiai“, kurio kristalizacijos procesai vyksta Žemės žarnyne esant aukštam slėgiui ir temperatūrai dideliame gylyje. Kai vulkaninė lava išmeta jau gamtos „paruoštus“ akmenis, susidaro kimberlito vamzdžiai: taip vadinamos visos pirminės deimantų telkinės.

Meteoritui krentant į Žemę temperatūra tuo metu, kai jis atsitrenkia į jo paviršių, yra 3000°C, o slėgis pakyla iki 100 hPa. Kadangi tokios ekstremalios sąlygos savo skaičiumi yra artimos procesams, vykstantiems mūsų planetos gelmėse, tai tampa tikru pagrindu formuotis smūginės rūšies uolienoms, į kurias įeina deimantiniai kristalai.

Akivaizdžiai nežemiškos kilmės akmenų buvo rasta dideli kiekiai JAV – tame pačiame Didžiajame kanjone, kur prieš 30 000 metų nukrito didžiulis meteoritas. Panašus telkinys, atsiradęs dėl meteorito kritimo, yra Jakutijoje. Tokie dideli meteoritų krateriai vadinami astroblemais ir aptinkami įvairiose Žemės vietose: be JAV ir Jakutijos, panašus kraterio pavidalo telkinys randamas ir šiauriniuose Sibiro regionuose.

Nepaisant akivaizdaus retumo, deimantas yra labai plačiai paplitęs akmuo. Jo telkinius galima rasti visur, išskyrus Antarktidą.

Įvairių formų ir dydžių

Deimantas yra akmuo, pasižymintis labai įvairiomis morfologinėmis savybėmis. Deimanto forma gali būti mono- arba polikristalinė, o tai tiesiogiai lemia stiprumo rodiklį. Jau minėtas juodasis karbonadas turi polikristalinę struktūrą, kurią mokslininkai laboratorijoje nukopijavo, kad sintetiniu būdu pagamintų itin stiprų akmenį. Kimberlito telkinius vaizduoja tik tie deimantai, kurių forma yra oktaedras arba plokščias kraštas.

Taip pat yra sudėtingų kristalų su originalia rombų ar kubelių forma, tarp kurių yra tipiškų formų su užapvalintais kraštais egzemplioriai - rombodecaedroids. Jie atsiranda, kai deimantai ištirpsta kimberlito lydalo įtakoje. Kalbant apie kuboidinio tipo kristalus, jų susidarymą užtikrina deimantų pluoštinis augimas, kuris vyksta pagal įprastą mechanizmą. Beje, laboratorijoje užauginti deimantai dažniausiai pasižymi kubiniais kristalais – tai vienas iš jų skirtumų nuo natūralių akmenų.

Įvairių deimantų kristalai skiriasi: nuo tų, kuriuos galima pamatyti tik pro mikroskopą, iki labai didelių. Pavyzdžiui, 1905 m. Pietų Afrikoje buvo aptiktas egzempliorius, sveriantis 0,621 kg, tai yra 3106 karatai. . Jis buvo tiriamas keletą mėnesių, o vėliau padalintas į kelias dalis. Reti akmenys yra tie, kurių svoris viršija 15 karatų, o rečiausi – sveriantys 100 karatų ir daugiau. Paprastai jie tikrai užima ypatingą vietą istorijoje ir netgi suteikiami vardai.

Spalvų spektras

Kokios spalvos yra deimantai? Priklausomai nuo juose esančių priemaišų, taip pat cheminių reakcijų, įvykusių formuojantis akmeniui, ypatybių, deimanto spalva gali skirtis.

Neturintis spalvų akmuo yra nepaprasto grožio, tokio tipo deimanto skaidrumas kartais vaizdžiai apibūdinamas garsia fraze „tyro vandens deimantas“. Dažniausiai egzemplioriai turi nedidelį tam tikros spalvos arba „spalvos“ atspalvį. „Gryno vandens“ akmenys tarp jų yra rečiausiai paplitę.

Raudonų, rožinių ir rudų akmenų susidarymo procesas dar nėra iki galo ištirtas, o tai suteikia jiems savito mistikos ir patrauklumo.

Jei kalbame apie mėlyną akmenį, tai šios spalvos deimantas jau seniai užsitarnavo aukciono titulą ir unikalus. Jo mėlyną spalvą suteikia kristalų gardelėje esančių atomų pakeitimas iš anglies į borą. Natūralių deimantų rafinavimas mėlyna spalva dažnai praktikuojamas specialistų ir laboratorinėmis sąlygomis.

Taip pat ne mažiau reti yra tie, kurių misija – reprezentuoti vertingiausias privačias kolekcijas. Tačiau čia jau seniai naudojama technologija, kaip įprastą geltoną deimantą „paversti“ mėlynu per žmogaus sukeltas chemines reakcijas.

Žalia deimanto spalva įgaunama, kai jį ilgą laiką veikia natūrali spinduliuotė. Šie mineralai yra tikrai gražūs savo sodriu tamsiai žaliu atspalviu ir sulaukia labai aukštų juvelyrų įvertinimų.

Juodasis deimantas slypi viršutiniuose žemės plutos sluoksniuose, o jo grotelių struktūra susideda iš mikroskopinių kristalų, susiliejusių. Jis nepaprastai gražus ir patvarus – apie tai jau ne kartą buvo minėta mūsų straipsnyje.

Taikymas

Kaip atskirti tikrą deimantą nuo netikro

Chemijos pramonės plėtra suteikia galimybę plisti meistriškai pagamintoms klastotėms ar imitacijoms, kurių daugelis dėl savo ryškumo ir mažos kainos turi tam tikrą pasisekimą tarp pirkėjų.

Tačiau visada galima atskirti natūralų akmenį nuo dirbtinio:

1. Pavyzdžiui, natūralus deimantas turi savybę stipriai išsklaidyti šviesą . Jei nukreipiate šviesos spindulį per akmenį ir jis nekeičia krypties ir išlieka vienodas, tai tikrai yra klastotė.
2. Natūralus deimantas veikiamas ultravioletinių spindulių pradeda švytėti .
3. Žinomas dėl savo patvarumo, tikras deimantas nesitrina . Šiuo atžvilgiu prasminga atidžiai ištirti visus jo veidus per padidinamąjį stiklą: jei jie turi įbrėžimų, įtrūkimų ar įbrėžimų, akmuo yra netikras.
4. Jei sąlygos leidžia, iki Akmens kraštus galima nupiešti žymekliu . Jeigu linija tiesi ir nesilieja – Deimantas greičiausiai tikras.
5. Natūralus akmuo nerasoja , jei juo lengvai kvėpuosite.
6. Taip pat yra labai „barbariška“, bet naudinga patirtis panardinant deimantą į rūgštį - jei tai nėra klastotė, jam tikrai nieko nenutiks .

Kubiniai cirkoniai dažnai perduodami kaip deimantai – dirbtiniai akmenys, sukurti Lebedevo fiziniame institute beveik prieš penkiasdešimt metų. Gali būti sunku jį atskirti nuo natūralaus akmens, tačiau čia reikėtų atkreipti dėmesį į briaunų skaičių. Deimantų standartinis skaičius yra 57, o padirbinių – daug mažiau. Paprastai toks eksperimentas atliekamas per padidinamąjį stiklą su 12 kartų padidinimu.

Deimantas yra nuostabus akmuo, kuris visada bus vertinamas tarp juvelyrikos mėgėjų ir profesionalų, o jei žinote, kaip atskirti natūralų mineralą nuo netikro ir žinote, kaip atpažinti deimantą dėl autentiškumo, turite galimybę įsigyti geros kokybės papuošalus, kurie tarnaus jums ilgai.daug metų.

Priešingai paplitusiai klaidingai nuomonei, deimantai gamtoje randami ne visame žemės plutos paviršiuje. Anglis – nemetalas, kuris yra šio mineralo pagrindas, deimantu tampa tik veikiamas itin aukštos temperatūros ir slėgio 160–480 km gylyje. Didžiosios daugumos kristalų „lopšys“ yra ugnikalniai, būtent jų dėka deimantai yra arčiau paviršiaus, todėl karjerų kasimas vykdomas vietovėse, kuriose yra padidėjęs vulkaninis aktyvumas. Kai kurie mineralai tiesiog išplaunami iš kimberlito vamzdžių.

Deimantų kilmė vis dar neaiški, ir šiuo klausimu vis dar daug diskutuojama. Tiksliai buvo galima nustatyti tik vieną dalyką – jų susidarymo vietą ir laiką. Dauguma mokslininkų sutinka, kad deimantai mūsų planetos mantijoje atsirado prieš 100–2,5 milijardo metų. Anglis 200 km gylyje, veikiant 1300 ° C temperatūrai ir 4-5 GPa slėgiui, palaipsniui suformavo deimantinę kristalinę gardelę. Yra žinomi deimantų telkinių susidarymo 700 km gylyje atvejų.

Populiariausios teorijos, pagal kurias deimantai susidaro vulkaninėse uolienose:

1. Anglis į kietėjančią magmą pateko kaip angliavandenilių dalis, ir taip viršutiniuose mūsų planetos plutos sluoksniuose atsirado deimantų.
2. Nemetalas susikristalizavo labai giliai – ultrabazinių uolienų gylyje, po kurio nuosėdas magmos srautai nešė aukštyn.
3. Paskutinė teorija yra populiariausia. Didžioji dalis kristalų atsirado ultramafinėje uolienoje, o kai kurie deimantai atsirado jau šiai uolienai kylant į plutos paviršių.

Tikras deimantas yra nemetalas, kuris iš tikrųjų nėra toks retas. Jo brangumo priežastis yra ta, kad žmonijai prieinamas tik nedidelis telkinių skaičius, o pagrindiniai telkiniai yra per giliai po žeme.

Deimantas yra paprasta nemetalinė medžiaga, kurią beveik vien sudaro anglis. Šis mineralas yra žinomas dėl savo plataus naudojimo papuošaluose, taip pat dėl ​​neįprastų fizinių savybių, tarp kurių išsiskiria didžiausias stiprumas. Tuo pačiu metu deimanto cheminė formulė yra tokia pati kaip ir paprasto grafito - C, o jo unikalumą ir vertę lemia tik kristalinės gardelės struktūra.

Mineralo formulė ir struktūra

Anglis, dar žinoma kaip anglis, yra elementas, kurio šeštasis atominis skaičius periodinėje lentelėje yra parašytas kaip C. Būtent iš to deimantas ir susideda iš viso – priemaišų, jei tokių yra, yra toks mažas, kad jos yra formulėje neatsižvelgta. Be deimanto anglis įgauna šias alotropines, tai yra, susidedančias iš vienos medžiagos, formas:

• anglis;
• suodžiai;
• grafitas;
• grafenas;
• karabinas;
• koksas;
• šešiakampis deimantas arba lonsdaleitas;
• fullerenas;
• polikumulenas;
• CNT arba anglies nanovamzdeliai.

Kai kuriems žmonėms sunku patikėti, kad skaidrus ir patvarus deimantas turi tokią pačią sudėtį kaip paprasto suodžio, anglies ar grafito, tačiau tai tiesa. Faktas yra tas, kad, skirtingai nei kitos medžiagos, susidedančios iš anglies, deimantų atomai sudaro kubinę tvarkingą struktūrą, o tai paaiškina neįprastas jo savybes ir išvaizdą.

Mineralo kristalinė gardelė yra kubinės formos. Kiekvienas jo struktūros atomas yra tetraedro centre, kurio viršūnės žymi kitus 4 atomus ir tarp jų susidaro patikimas sigmos ryšys. Atstumas tarp visų atomų yra vienodas ir yra maždaug 0,15 nm. Be to, mineralo gardelė pasižymi kubine simetrija. Visos šios deimanto savybės ir struktūrinės formulės ypatybės lemia jo didžiulį stiprumą, palyginti su „santykinėmis“ medžiagomis.

Medžiagos charakteristikos

Idealiu atveju brangakmenis turėtų būti pagamintas iš grynos anglies, tačiau gamtoje tai retai sutinkama. Mineraluose esantys nešvarumai gali neigiamai paveikti jo kokybę, sumažinti kainą ir suteikti gražių bei neįprastų atspalvių. Radioaktyvioji spinduliuotė taip pat kartais gali paveikti spalvą. Paprastai natūralūs deimantai – geltoni, bet yra ir mėlynų, mėlynų, žalių, rožinių ir net raudonų egzempliorių. Nepaisant atspalvių įvairovės, grynas mineralas visada turi būti skaidrus.

Gamtoje deimantai būna įvairių formų. Labiausiai paplitęs kristalas yra tas, kurio aštuonios kraštinės yra taisyklingo trikampio formos. Antroje vietoje yra rombinis dodekaedras su dvylika veidų. Taip pat yra kubinių ir apvalių akmenų, tačiau jie yra labai reti. Pjaudami mineralą, jie stengiasi kuo labiau sumažinti medžiagos praradimą, kad maksimaliai padidintų pelną iš deimantų gamybos.

Kasyba ir gamyba

Nė vienas iš šių būdų kol kas negali sukurti akmenų, kurių kokybė būtų artima natūraliems, todėl papuošaluose jie naudojami retai. Be to, visų rūšių gamyba toli gražu nėra masinė, todėl mokslininkų pastangos šiuo klausimu tebesitęsia.

Deimantų pritaikymas

Iškirptas deimantas, dar žinomas kaip deimantas, yra labai populiarus brangakmenis, kuris taip pat yra vienas brangiausių. Nors tik nedidelė mineralo dalis parduodama kaip papuošalai, ji sudaro didžiąją dalį pajamų, gautų iš jo kasybos. Didele dalimi akmens brangumą lemia deimantų gamybos monopolizavimas – daugiau nei 50% jų apyvartos priklauso vienai įmonei.

Be juvelyrikos, yra daugybė kitų pramonės šakų, kuriose mineralas rado savo pritaikymą. Didžiausias jo stiprumas dėl deimanto struktūrinės formulės yra daugiausia vertinamas. Chemijoje jis naudojamas apsaugoti nuo rūgščių ir kai kurių labai šarminių medžiagų. Pramonėje deimantine plėvele dedama pjaustytuvai, grąžtai, peiliai, kasybos įrenginių dalys ir kiti panašūs įrankiai.Deimantinės drožlės naudojamos kaip abrazyvas galandamiems paviršiams šlifuoti.

Jis taip pat naudojamas kuriant medicinos instrumentus., nes deimantų gaminių aštrumas ir stiprumas gali užtikrinti tiksliausius pjūvius operacijų metu. Jis taip pat naudojamas gaminant šiuolaikinių kvantinių kompiuterių ir laikrodžių dalis, branduolinėje pramonėje, taip pat daugelyje kitų pramonės šakų.

Jis toks didelis, kad jo neįmanoma apdoroti niekuo kitu nei tuo pačiu mineralu. Jis buvo naudojamas kaip puošmena ir buities reikmėms, tapo legendų atsiradimo priežastimi. Manoma, kad mineralas yra naudingas esant tam tikriems negalavimams ir yra apdovanotas magiškomis savybėmis.

Deimanto formulė yra C – kaip ir grafito, tačiau panagrinėjus akmenų skirtumus chemijoje paaiškėja, kad pastarasis daugeliu atžvilgių yra pastebimai prastesnis. Kristalas neturi analogų tarp mineralų, tiek natūralių, tiek išaugintų laboratorinėmis sąlygomis. Iš ko pagamintas deimantas ir ar jo stiprumas toks didelis, kad jam suteikiamas „kiečiausio akmens žemėje“ titulas?

Šiek tiek apie grobį ir spalvą

• Silikatų, kurie yra deguonies ir silicio junginiai, temperatūros padidėjimo rezultatas. Kristalai yra paslėpti Žemės mantijos plutoje, o galingi giluminiai sprogimai išstumia juos į paviršių.
• Susiformavimas tuo pačiu metu veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui sukeltas krentančių meteoritų.

Juvelyrai domisi ne daugiau kaip 25% visų iškasamų akmenų. Likusiems lemta tapti pramonės įmonių ir įrankių dalimi. Mažiausi brangakmeniai paverčiami deimantų milteliais.

Deimantų spalvų gama įvairi: vandeninga-bespalvė, pilka, mėlyna, žalia, .

Daugelis egzempliorių yra nevienodos spalvos:

• zoniškai, pavyzdžiui, tik viršutinėje dalyje;
• dėmės.

Mineralo kokybę lemia ne tik spalva ar dydis, bet ir intarpų bei defektų buvimas/nebuvimas. Spalvų įvairovė lemia deimanto cheminę sudėtį ir natūralias jo susidarymo sąlygas. Nuo šio faktoriaus priklauso ir neįtikėtinas deimantų kietumas.

Apie chemines savybes

Deimantų cheminė sudėtis yra labai paprasta - tai anglies junginiai, kurių masės dalis yra 99,8%. Norma yra nedidelis kalcio, boro, azoto, magnio, silicio ar aliuminio dalelių kiekis, prasiskverbęs į kristalinę gardelę. Tai paaiškinama tuo, kad gamtoje nėra visiškai grynos anglies. Galbūt būtent dėl ​​priemaišų deimantai įgauna savo unikalių savybių.

Deimantų kristalinės struktūros aprašymas yra maždaug toks: kiekvienas akmenyje paslėptas atomas susideda iš šešių elektronų. Temperatūrų ir milžiniškų apkrovų įtakoje įvyksta transformacija, dėl kurios atomai surenkami į tam tikrą grandinę, susidedančią iš tetraedrų. Energijos perskirstymas daro juos kristalinės ląstelės dalimi. Dalelės, kurias vienija sigma ryšys, gauna reikšmingą stiprumo koeficientą.

Mineralo kristalinė gardelė yra į veidą orientuoto kubo formos. Viršūnėse yra vienas atomas, o viduryje - keturi. Deimantinio kristalo forma yra tokia, kad viduje saugiai paslėpta 18 atomų. Ši „pakuotė“, paremta stipriu kovalentiniu ryšiu, daro deimantus neįtikėtinai kietus.

Unikalios deimantų cheminės savybės ir neįprasta struktūra lemia, kad veikiant rentgeno spinduliams jis švyti įvairiomis spalvomis. Ši charakteristika gali būti naudinga tikrinant, ar nėra radiacijos.

Apie fizines savybes

Deimantų cheminė formulė lemia jo nepaprastas fizines savybes. Jie būdingi tik šiam mineralui, o deimantai kol kas neturi analogų tarp kitų akmenų.

Išskirtinės deimantų savybės dėl jo cheminės sudėties:

• Deimantų lūžio rodiklis svyruoja nuo 2,417 iki 2,421. Kartu su stipria 0,0574 dispersija, apdorojimo metu užtepti kraštai blizga, žaidžia šviesoje.
• Deimantas yra išskirtinis tankis, lygus 3500 kg/m³.
• Deimantinis kietumas užima aukščiausią poziciją Moso skalė su indikatoriumi 10 . Jei kalbėsime apie absoliutų kietumą, jis yra atitinkamai 150 ir 1000 kartų didesnis nei korundo ir kvarco.
• Kalbant apie fizines deimantų savybes, negalima to nepaminėti puikios izoliacinės savybės , dėl beveik visiško elektronų nebuvimo.
• Atsparumas rūgštims , galintis tirpinti metalus, o tai užtikrina deimanto stiprumas ir lankstumas kai kuriems šarminiams tirpalams.
• Išlydyti akmuo prasideda temperatūroje 4000 °C ir slėgis apytiksl. 11 GPa.
• Perdegti mineralinė skardinė, bet nėra prasmės per daug jaudintis: tai įvyks tik esant temperatūrai 850-1000 °C ore ir pas 720-800 °C, kai teka deguonis .
• Sušilo iki 2000 °C, būdamas vakuumo sąlygomis, deimantas virsta grafitu ir sprogsta .

Deimanto kietumas yra toks didelis, kad vargu ar jį sugadins metalas ar kiti mineralai. Tačiau akmuo gali sulūžti, jei jis nukrenta ant kieto paviršiaus, o tai rodo nepaprastą trapumą.

Deimantų lūžis yra toks, kad jei ant lapo su atspausdintu tekstu padėsite bespalvį kristalą, negalėsite perskaityti to, kas parašyta. Ši deimanto savybė leidžia atskirti netikrą nuo originalo. Deimantas į gaminius įterpiamas be folijos pagrindo, jei dizaineris nenumatė kitaip, nes pagrindas, nepaisant akivaizdaus skaidrumo, vis tiek liks nematomas.

Brangakmenių mylėtojus labai domina deimanto sandaros tema, jo aprašymas ir pagrindinės fizinės, mechaninės ir cheminės savybės. Šis gražus akmuo yra nemetalinis savo chemine struktūra ir kristalinės struktūros. Chemikų kalba adamantis yra kubinė alotropinė anglies forma. Papuošaluose ši anglies forma laikoma brangiausia iš brangakmenių, o papuošalai su adamant – labai brangūs. Taip yra dėl to, kad šios medžiagos kristalų blizgesys negali būti lyginamas su niekuo kitu. Be to, neblunka ir nebraižo. Tai yra, papuošaluose esantis nugludintas kristalų paviršius visada džiugina akį.

Kad ir kaip paradoksaliai tai skambėtų, adamant ir grafitas turi tą pačią struktūrą. Ir šios dvi diametraliai priešingos medžiagos turi tą pačią prigimtį. Faktas yra tas, kad deimantą ir grafitą sudaro anglies atomai. Pažvelkime atidžiau į deimanto struktūrą ir savybes.

Deimantinio kristalo struktūra yra tetraedro formos, o anglies atomai yra centre. Tokio tetraedro viršūnės yra artimiausi anglies atomai. Dėl to pačioje kristalinėje struktūroje susidaro labai stabilus atominis ryšys, ir tai paaiškina padidėjusį medžiagos stiprumą. Atomai, sudarantys vienetinę ląstelę, yra sujungti vienas su kitu kovalentiniu ryšiu. Ši savybė paaiškina didelį deimanto tankį.

Apskritai deimantų kristalą galima įsivaizduoti kaip milžinišką molekulę. Prisiminkime, kad šio kristalo molinė masė yra 12. Kristalo forma nesusijusi su juvelyrinio akmens veidų skaičiumi. Apdorojant deimantą atsiranda briaunų.

Deimantų cheminė struktūra yra gryna anglis. Tačiau jame vis tiek yra priemaišų. Atlikta cheminė analizė leido nustatyti tam tikrą kiekį kitų medžiagų. Priemaišos apima tokias medžiagas kaip:

• azotas;
• magnio;
• aliuminio;
• silicio.

Ir dar daug cheminių periodinės lentelės elementų. Be to, daugelis elementų yra izomorfiniai intarpai. Tačiau žmonės deimantus naudoja ne tik papuošalams. Šis kristalas plačiai naudojamas technikoje. Ir visa tai dėka unikalių savybių ir didžiausio stiprumo.

Pateiktame vaizdo įraše aiškiai matoma deimanto kristalinė struktūra.

Deimantų fizinės savybės

Deimantas yra kiečiausia gamtoje randama medžiaga.

Panašios struktūros, bet mažesnio kietumo (korundo kietumas 150 kartų mažesnis nei adamanto) atmainų – korundas, verta paminėti, kad medžiagų kietumas nustatomas pagal Moso skalę. Pagal šį reitingą deimantams priskiriamas aukščiausias kietumo įvertinimas – 10.

Todėl jis gali būti naudojamas metalų apdirbimui, įskaitant didelio stiprumo ir kietus mineralus, tokius kaip berilis, granatas, safyras ir kt. Deimantiniai įrankiai yra labai atsparūs trinčiai. Deimantų kietumas ir tankis yra didesni nei kvarco ir korundo.

Tačiau nepaisant viso kietumo, deimantai turi didelį trapumą. Ir net labai išreikštas tankis nesumažina skilimo tikimybės nukritus. Juk gryna kristalinė anglis, būtent tai ir yra deimantas, turi daugiasluoksnę struktūrą. O staigiai veikiant kietą paviršių, jis gali suskilti tose struktūros vietose, kur ryšys tarp atomų labai silpnas. Būtent atomų skilimo vietose vyksta skilimas.

Atsižvelgiant į šios medžiagos atsparumą dilimui ir ilgaamžiškumą, ji turi būti apsaugota nuo kritimo ant kieto paviršiaus. Šios rūšies anglis turi didžiausią šilumos laidumą iš visų kietųjų medžiagų. Deimantų šilumos laidumas svyruoja nuo 20 iki 24 W/cm. Taip pat reikia pasakyti, kad deimantas yra dielektrikas. Tai paaiškinama atominių ryšių ypatumais šios medžiagos kristale.

Deimantų degimo temperatūra deguonyje yra 800°C. Ši anglies įvairovė dega gražia mėlyna liepsna. Tačiau esant 2000°C temperatūrai ir trūkstant deguonies, šis gražus mineralas virsta grafitu. Deimantų lydymosi temperatūra yra 3700-4000°C.

Pagrindinė ir vertingiausia deimanto savybė yra jo lūžio rodiklis ir didelis dispersijos laipsnis. Deimantų spindesys priklauso nuo šių savybių ir yra šio brangaus mineralo požymis. Deimantų svoris matuojamas karatais. Vieno karato deimanto svoris yra maždaug 0,2 gramo. Norėdami nustatyti šią vertę, juvelyrai turi reikiamas lenteles ir informaciją.