С какого химического элемента состоит алмаз

Алмаз и его основные свойства

Самый популярный и известный во всем мире минерал – алмаз. Невероятная красота, ослепительный блеск и редкость заставляют многих людей приобретать украшение с алмазом, несмотря на высокую цену. Минерал прочно вошел в историю всего земного шара, с ним связаны мистические легенды и безрассудные преступления, также алмаз присутствует во многих музеях. Статья поможет читателю разобраться в природном камне со всех сторон, с физической, химической и магической.

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».

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.

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.

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.

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.
Читайте также:  Где дорого продать жемчуг ведьмак 3

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.

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.

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.

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.

Источник

Алмаз

Алмас — арабизированная форма Adamas (греч., букв, «неодолимый, непобедимый») — алмаз.

Химический состав

Формула алмаза

По химическому составу алмаз представляет собой кристаллографическую модификацию (разновидность) углерода и является родным братом графита. По существу как графитовый стержень простого карандаша, так и яркий бриллиант в перстне являются чистым углеродом. Различие свойств этих двух родственных минералов состоит в их внутренней структуре — расположении атомов в решетке, связанном с физико-химическими условиями образования этих минералов.

Алмаз в природе

В природе минерал встречается в виде отдельных кристаллов и их обломков, а также в форме кристаллических агрегатов, т. е. сростков большого числа мелких кристаллов. Внешне кристаллы этого минерала весьма разнообразны.
Вес кристаллов алмаза, встречающихся в природе, различен — от сотых долей до нескольких сот и даже тысяч каратов (1 карат равен 200 миллиграммам). Чаще всего попадаются мелкие кристаллы весом 0,1—0,4 карата, реже — весом в 1 карат и более и совсем редко более 10 каратов. Поэтому с древних времен находка крупного кристалла являлась большим событием, и такому камню всегда присваивалось собственное имя.

Свойства алмаза

Самые сильные кислоты не оказывают на него никакого воздействия. Очень медленно растворяется лишь в расплавах щелочей.
Если для технического алмаза основными свойствами являются высокая твердость и химическая стойкость, то для ювелирного качества важнейшим признаком является особый блеск и игра цветов, Благодаря высокому показателю преломления белый луч света, падая под углом на кристалл, не проходит сквозь него, а отражается от граней и разлагается на отдельные цветные лучи. Камень как бы светится всеми цветами радуги. В сочетании с сильным блеском граней это явление создает исключительно красивую игру цветов.
Под действием ультрафиолетовых, рентгеновских и катодных лучей алмаз светится синеватым, голубоватым, зеленоватым и желтым цветом. Это явление называется люминесценцией. Данной способностью иногда пользуются при извлечении кристаллов из концентрата.

Цвет различный, чистые разности бесцветны, водяно-прозрачны, иногда имеют оттенки коричневого, красного, желтого, синего и других цветов. Отличается сильным, так называемым алмазным, блеском. Твердость 10. Плотность 3,5. Спайность совершенная (по октаэдру). Излом раковистый. Прочие свойства: хрупкость, химическая стойкость; люминесцирует в ультрафиолетовых лучах голубовато-синим цветом.

Разновидности

Различают ювелирные и технические.

Читайте также:  Как выглядит бриллиант без обработки

Диагностика

Минерал можно диагностировать по ряду признаков:

Спутники минерала

Происхождение

Магматическое (трубки взрыва). Накапливается в россыпях.

Применяется в технике в качестве сверхтвердого материала для изготовления буровых коронок, сверл, фильеров, резцов, абразивных материалов (75-80% добываемых минералов являются техническими). Чистые или равномерно окрашенные алмазы являются драгоценными камнями. Ограненные алмазы называются бриллиантами.

Технологии извлечения алмаза

В настоящее время при разработке технологии добычи алмазов используют другое их характерное свойство — способность не, смачиваться водой и прилипать к некоторым жирам. На алмазодобывающих предприятиях широко распространен метод извлечения алмазов из концентратов на жировых столах.
В кислороде при температуре 700° С алмаз сгорает, образуя углекислоту и небольшое количество золы.
По особенностям кристаллической формы и сохранности кристаллов, степени прозрачности и густоты окраски, а также в зависимости от того, имеются ли в них включения и механические повреждения, алмазы делятся на ювелирные и технические. К ювелирным относятся прозрачные бесцветные или светлоокрашенные кристаллы без включений и механических повреждений. Такие алмазы идут на изготовление бриллиантов.

История добычи в мире

Первой страной, где начали добывать алмазы, была Индия. В священных индийских книгах — «Ведах» алмаз упоминается за несколько тысячелетий до нашей эры. Алмазоносный район распространялся на большую площадь нагорной части Индии, называемой Декан, простирающийся от реки Пеннер в штате Мадрас в северном направлении до рек Сон и Кен, впадающих в о. Ганг в провинции Прадеш. Самые крупные индийские алмазы «Кохинур», «Орлов» и другие найдены в богатых копях Голконда, располагавшихся в нижнем течении реки Кистна, в районе города Эллура.

Добыча в Бразилии

В 1695 г. в Бразилии в штате Минас-Жераис старатель Антоний Родриго Ардао при промывке золота в Теджуко (ныне Диамантина) обнаружил первые алмазы. Но тогда по незнанию им не придали особого значения, и найденные кристаллы использовались в качестве марок при игре. Так продолжалось почти 30 лет. В 1725 г. Бернардо да-Францеско Лабо первым заявил об открытии алмазов. Специалисты Лиссабона подтвердили, что найденные камни действительно являются алмазами. В Бразилии началась алмазная лихорадка. Старатели — одиночки и группы предприимчивых людей кинулись на поиски и добычу алмазов, Последних было добыто так много, что уже в 1727 г., т. е. спустя два года после заявки Лабо, цена на алмазы резко упала. Для того чтобы сохранить на мировом рынке высокие цены, алмазоторговцы прибегали к всевозможным ухищрениям. Голландские торговцы, например, контролировавшие поставки алмазов из Индии, заявили, что в Бразилии вообще не открыто никаких алмазов и что, якобы, так называемые «бразильские» алмазы есть не что иное, как низкосортные алмазы Гоа, завезенные в Бразилию, откуда их вывозили в Европу под видом индийских.
В 70-х годах XVIII века алмазы были обнаружены в штатах Гояс и Мату-Гросу. Добыча их еще более возросла. Если с 1730 по 1740 г. было добыто 200 000 каратов, то с 1741 по 1771 г. уже 1 666 569 каратов.
Падение цен на алмазы было приостановлено португальским правительством, которое ввело высокие налоги и поставило такие обременительные условия, что разработка алмазов в Бразилии прекратилась. В 1772 г. добыча алмазов была объявлена государственной монополией. В 1822 г. Бразилия освободилась от португальского владычества и стала самостоятельным государством. Правительство страны вновь разрешило частным лицам добывать алмазы. В 1844 г. алмазная промышленность Бразилии получила новый толчок в связи с открытием алмазов в штате Байя. Именно здесь был впервые найден черный алмаз — карбонадо.
Полтора столетия Бразилия была основным поставщиком камней на мировой рынок, но затем слава ее померкла в связи с открытием богатейших южноафриканских месторождений.

Добыча в Австралии

В 1851 г. при промывке золотых и оловянных россыпей были обнаружены в Австралии. Но промышленными оказались лишь россыпи Нового Южного Уэльса, открытые в 1859—1867 гг., где в отдельные годы добывалось до 4000 каратов. Рост добычи происходил до 1915 г., когда было получено 186 963 карата, после этого добыча их резко упала из-за истощения россыпей; теперь там добывается немногим более 200 каратов в год.

Добыча в России

Первое высказывание о возможности нахождения алмазов в России принадлежит основоположнику русской горной науки М. В. Ломоносову, который еще в 1763 г. писал в своем трактате «Первые основания металлургии, или рудных дел»: «По многим доказательствам заключаю, что и в северных земных недрах пространно и богато царствует натура. Сие рассуждая и представляя себе то время, когда слоны и южных земель травы на севере важивались, не можем сомневаться, что могли произойти и алмазы, яхонты и другие дорогие камни, а могут отыскиваться, как недавно серебро и золото, коего предки наши не знали».
Позднее, в 1823 г., известный естествоиспытатель XIX века А. Гумбольдт отметил сходство геологии россыпей Урала и Бразилии, где в россыпных месторождениях алмазы встречаются вместе с золотом и платиной. По мнению этого ученого, алмазы на Урале должны были быть открыты в скором времени. В 1828 г. на приеме при русском дворе Гумбольдт заявил, что он не возвратится из своего путешествия по Уралу без «первого русского алмаза».
5 июля 1829 г. на Урале в районе Крестовоздвиженской золотой россыпи 14-летний Павел Попов нашел первый кристалл алмаза, который весил полкарата. Через три дня был найден второй кристалл весом 2/3 карата, а через несколько дней — третий весом 1/г карата. В последующие годы они были обнаружены и в других местах Урала: на восточном склоне (1831 г.), на р. Кушайке — левый приток р. Салды (1838 г.); на Успенском прииске в Верхнеуральском уезде (1839 г.); по р. Серебряной (1876 г.). Следующая находка алмаза относится к 1884 г. на россыпи по р. Журавлик — притоку р. Ис, в 1891 г. в россыпи р. М. Сап, вблизи села Аятского. В 1892 г. они были найдены на золотоносных россыпях Южного Урала. Один алмаз был найден вблизи села Кочкарь, другой — на Викторовском прииске по р. Каменке. Два алмаза в 1895 г. нашли по р. Положихе, близ деревни Колтыши. Имеются упоминания о находке двух алмазов по р. Бобровке в Нижне-Тагильском районе.
На Крестовоздвиженских золотых промыслах, где был найден первый алмаз, за период с 1829 по 1858 г. был найден 131 кристалл общим весом 59,5 карата. А всего на Урале с 1829 по 1920 г. найдено 239 алмазов общим весом 79,242 карата. Наибольший из найденных камней весил около 3 каратов.
Почти все кристаллы были найдены случайно старателями при промывке золотосодержащих песков. Спеальных поисков на алмазы проводилось очень мало. Имеются сведения о таких поисках только в Адольфовком логу (Урал). Владельцы золотых приисков и управление казенных заводов пытались организовать ски. Так, в 1828 г. по казенным заводам был широко опубликован «высочайший указ», который гласил: «Для поощрения к отысканию алмазов учредить приличные денежные награды тем, которые будут находить сие драгоценное ископаемое в округах казенных заводов».
В 1888 и 1895 гг. на Крестовоздвиженских приисках были организованы специальные выставки кристаллов алмаза с целью ознакомления старателей с внешними особенностями этого драгоценного камня. В 1898 г. бывшим владельцем Крестовоздвиженских приисков П. Шуваловым был приглашен французский инженер Б. Бутан, пытавшийся внедрить здесь методы поисков, применяемые на россыпях Южной Африки, а также систематическую расшурфовку россыпи, отсадку промы-того материала и разборку концентрата на столах. Позднее, в 1902—1903 гг., на Адольфовских и Крестовоздвиженских россыпях еще раз проводились разведки на алмазы с рудоразборкой промытого материала. Однако положительных результатов проведенные работы не дали.
В других районах нашей страны единичные находки алмазов были известны в Енисейской тайге (по р. Мельничной и Точильному ключу) и на Кольском полуострове (по р. Паз). В 1936 г. были получены указания на алмазоносность Восточного Саяна, где микроскопические осколки алмаза фиксировались в коренной породе— в углеродистом перидотите, но позднее не подтвердились.
По литературным данным, за период с 1829 по 1937 г. в России найдено 270—300 кристаллов, причем 250 кристаллов были обнаружены на западном склоне среднего Урала. Однако промышленных месторождений алмазов ни в одном районе не нашли. Причины этой неудачи, очевидно, заключаются в том, что геологические, поисковые и разведочные работы проводились в небольших объемах; достоверно не были известны коренные источники алмазных россыпей, а взгляды ученых по вопросу о происхождении алмазов в коренных месторождениях были самые различные, отсутствовали достаточно надежные методы поисков, разведки, опробования и выявления алмазов в разведочных пробах.
Новый период в истории изучения алмазов в нашей стране начался с 1938 г. С этого времени проводятся поисковые и разведочные работы на алмазы в широких масштабах. Для этих целей были привлечены многие геологические организации и научно-исследовательские институты страны. Ряд институтов приступил к разработке методики и технологии обогащения алмазоносных пород. В результате поисковых работ, проведенных в 1938—1939 гг., был открыт ряд алмазоносных россыпей на среднем Урале, в нижнем и среднем течении р. Койвы и в среднем течении р. Вижай.
Промышленная добыча алмазов в СССР началась с 1941 г. В результате геологопоисковых и разведочных работ в 1941—1945 гг. был выявлен ряд новых месторождений на среднем Урале. Однако все они отличались низким содержанием алмазов и небольшими запасами. Поэтому возникла необходимость усилить геолого-поисковые работы на Урале с целью поисков более богатых месторождений, организовать научные и геологопоисковые работы в новых районах страны. Для выполнения этих задач были значительно расширены поисково-разведочные работы на Урале и организованы поиски алмазов в Енисейском кряже, в Восточном Саяне, в бассейне рек Ангары и Подкаменной Тунгуски, на Кольском полуострове, на Дальнем Востоке, в Восточной и Западной Сибири и на Северном Кавказе. Одно¬временно на Урале развивалась добыча алмазов, для чего строились новые предприятия, разрабатывались и совершенствовались более производительные способы извлечения.
Однако указанные темпы развития геологоразведочных и эксплуатационных работ оказались недостаточными для резкого увеличения добычи.
Первые сведения о находках алмазов в бассейне р. Вилюй в Якутии сообщил якутский краевед геолог — самоучка Петр Хрисанфович Староватов. В своей статье «Минеральные богатства бассейна реки Вилюй».
До революции двух очень ценных камней на реках Чоне и Кемпендяе. Один старатель мыл золото на Чо- не. На мелком месте он увидел камень, игра которого на солнце привлекла его внимание. Приехавший из г. Олекминска скупщик золота выменял у него этот ка¬мень за полтора фунта табака. На другой год скупщик опять приехал на то же место и стал расспрашивать про старателя, у которого купил камень. Старателя здесь уже не было. Скупщика спросили: «Зачем ищешь этого старателя?» «Больно дорого продал полученный у него камень, хочу добавить», — был ответ. Второй случай произошел на Кемпендяйском курорте с неким Исаевым, который выгодно выменял один камень на очень ценные в то время товары.

Читайте также:  Как отличить настоящий рубин от синтетического

В этой статье Староватов не называет «ценные камни» алмазами, но, по-видимому, это были они. По данным якутского краеведа Модеста Кротова, изучавшего архив Староватова, известно, что в сентябре 1939 г. Центральные геологоразведочные организации уже получили от Староватова конкретные сведения о находках алмазов в бассейне р. Вилюй; эти сведения основаны не на устных рассказах очевидцев, а на собственных находках Староватова.
О деятельности Староватова в литературе о якутских алмазах до сих пор ничего не упоминалось. Впервые о нем упомянул доктор технических наук Н. В. Черский в своей книге «Богатства недр Якутии». Между тем X. Староватов по существу является первым челове- ком, указавшим на наличие в бассейне р. Вилюй алмазов.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл и камни