Veel van de volkswijsheden weerspiegelen het eigendom van een van de mooiste stenen op aarde: "helder water diamant", "hard als een diamant", "diamant schittering", enz. En een van de eigenschappen is dichtheid. Diamant, waarvan de naam volgens één versie afkomstig is van de oude Griekse "almas" - onverwoestbaar, is een kostbare steen, maar wordt niet alleen in sieraden gebruikt. Laten we eens kijken waar de dichtheid van afhangt en welke rol het speelt in het "leven" van een steen.
Een beetje geschiedenis
Er zijn veel legendes en overtuigingen geassocieerd met de verbazingwekkende steen. En een van die - diamanten brengt geluk aan de eigenaar. Maar alleen winnaars in het leven kunnen het bezitten. En opmerkelijke mensen die het droegen zijn Napoleon Bonaparte, Julius Caesar en de Heilige Roomse keizer Lodewijk IV.
EuropaIk herkende de diamant rond de 5e-6e eeuw voor Christus. e., maar slechts 550 jaar geleden ontving hij zijn ongelooflijke populariteit. Het was toen immers dat ze leerden hoe ze het correct moesten snijden om de eigenschappen van een diamant te maximaliseren. En dat allemaal vanwege zijn ongelooflijke eigenschappen - enorme sterkte, terwijl de dichtheid van diamant 3500 kg/m is3. Welk ander bekend mineraal heeft dezelfde eigenschappen?
Maar het feit dat velen de diamant beschouwen als een mineraal dat niet kan worden gebroken, heeft geleid tot het verlies van zeldzame en mooie stenen. Bijvoorbeeld, in 1476, tijdens de oorlog tussen hertog Karel de Stoute (een van de eerste eigenaren van geslepen diamanten vergelijkbaar met briljant geslepen) en koning Lodewijk XI, slaagden de huurlingen van de koning erin in te breken in een tent die op het slagveld stond. Ze werden getroffen door de plaatsers van diamanten die zich daar bevonden. Ze besloten de echtheid van de stenen met een hamer te controleren en ze veranderden een groot aantal dure en mooie stenen in stof.
"Vriendinnenmeisjes"-diamanten werden pas in het midden van de vijftiende eeuw, dankzij Agnes Sorel, favoriet van Karel de Zevende. Nu weet je de naam van degene die veel mannen "ongelukkig" maakte.
Fysieke eigenschappen
Een onwetend persoon, met een diamant in zijn handen, zal waarschijnlijk niet raden wat voor soort schat hij heeft gekregen. Een onbewerkt kristal ziet er heel eenvoudig en onopvallend uit. Ja, en meestal wordt het mineraal in de natuur gevonden in de vorm van fragmenten met een onregelmatige vorm. Nou, transparant, nou ja, met een hoge lichtbreking, die varieert van 2, 417 tot 2, 419. Wat is er speciaal aan?Alleen een voorbeeld van een octaëdrische vorm (twee piramides zijn onderling verbonden door een basis) kan de aandacht van de leek trekken door het lichtspel op hun gezichten. Het is de hoge lichtbreking die bepa alt wat we later briljante schittering noemen, er is geen dubbele breking. Bij langdurige blootstelling aan de zon beginnen de meeste stenen te gloeien in het donker.
Diamond staat ook bekend om zijn ongelooflijke hardheid - 10 op 10 op de schaal van Mohs. Met andere woorden, het hardste mineraal dat op aarde bekend is. Maar wat is de dichtheid van een diamant, je kunt het gemakkelijk vinden in het naslagwerk. Maar voordat we kijken, probeer te raden wat het zou moeten zijn? Op basis van zijn hardheid - vrij hoog. Maar zelfs hier toont de diamant zijn paradox.
Hoge hardheid is te danken aan de speciale structuur van het kubische kristalrooster, waarbij elke hoek een koolstofatoom is. Er wordt nog een atoom in het midden van het vlak geplaatst en elk 4 atomen in de kubus. Dus die atomen die zich in het midden van het gezicht bevinden, zijn gemeenschappelijk voor twee aangrenzende cellen, en die op de hoekpunten zijn gemeenschappelijk voor acht. Deze manier om een atoom te verpakken is de dichtste.
Het kristal splijt met de vorming van gladde parallellen (de zogenaamde perfecte splitsing). De breuk varieert in dit geval van conchoïdaal tot splinterachtig (uiteraard niet door splitsing).
Kijkend in het naslagwerk: de gemiddelde dichtheid van diamant is 3500 kg/m3. Het kan variëren van 3,47 tot 4,55 gram per kubieke centimeter. Niet zozeer voor zo'n hard mineraal. volgens Razivalslijphardheid is 140000, 0.
Kleuren
Nog een fysieke eigenschap die ik wil noemen, is de kleur van de steen. En kleuring heeft een significant effect op de dichtheid van een diamant. De meest voorkomende zijn kleurloos of geelachtig, met een blauwachtige of bruine tint. Gekleurde kristallen komen in de natuur veel minder voor, maar de kleurvariaties zijn zeer divers: roze en rood, oranje en knalgeel, groen en blauw, paars en cognac, kers, grijs en zelfs zwart. Een andere naam voor gekleurde diamanten is fancy. Hoewel de duurste transparant waren en blijven, kleurloos of met een blauwachtige tint, maar de vraag naar stenen van zeldzame tinten groeit, wat betekent dat hun prijs ook stijgt.
Bovendien zijn we eraan gewend dat diamanten transparant zijn, maar er zijn ook ondoorzichtige. Kleur en transparantie zijn direct afhankelijk van de chemische samenstelling van de kristallen. Een andere regelmaat werd ook opgemerkt: hoe donkerder, hoe lager de diamantdichtheid (g/cm3).
Chemische samenstelling en eigenschappen
Zoals eerder vermeld, is het mineraal 96,0-99,8% koolstof, waarvan de atomen met elkaar zijn verbonden in een kubisch rooster. Daarnaast worden ook andere chemicaliën in het kristal aangetroffen - zuurstof, stikstof, boor en silicium, aluminium en mangaan, ijzer en koper, titanium en zink, nikkel, enz. Opnames van oliviet en chromiet, grafiet en pyrope, enstatine en andere zijn mogelijk.
Heel vaak vind je kristallen met water en koolzuur, kooldioxide en andere stoffen in gasvormigevoorwaarde. Meestal bevinden onzuiverheden zich dichter bij de periferie van het kristal.
Wat de chemische eigenschappen betreft, de diamant is zeer goed bestand tegen zuren en logen, hij wordt niet bevochtigd door water, maar hij wordt gemakkelijk bedekt met een vettige film, zelfs bij normale aanraking met je handen. Deze eigenschap wordt gebruikt om de echte steen te bepalen. Het mineraal blijft chemisch inert totdat het wordt blootgesteld aan hoge temperaturen.
Diamond brandt bij 850 °C en produceert koolstofdioxide. En bij verhitting zonder luchttoegang tot meer dan 1000 ° C, verandert het in een allotrope modificatie - grafiet.
Wat bepa alt nog meer de kosten?
Het prijsbereik voor diamanten is erg breed en de kosten zijn afhankelijk van veel kenmerken. Maar in ieder geval wordt altijd de prijs voor één karaat (0,2 g) aangegeven:
Cut: de meest gewaardeerde hiervan is 57 facetten, of het wordt ook wel de Tolkovsky-snit genoemd. Voor kleine diamanten - 17 en 33. De rest van de slijpvormen wordt als fancy beschouwd en de prijs is veel lager. Maar toch noemen we andere soorten sneden: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald ", "Radiant", "Triliant"
- Transparantie: als de transparantie perfect is in een diamant, zijn er geen scheuren, inclusief micro-insluitsels, dan is de prijsneemt onmiddellijk toe met een orde van grootte, of zelfs meer.
- Grootte van de steen: we hebben het hier niet over karaat, dus een diamant met een diameter van één karaat kan 6,5 mm zijn, en als de andere indicatoren ook hoog zijn, kunnen de kosten 10-12 duizend dollar zijn per karaat.
- Kleur. Het hangt allemaal af van modetrends en de grillen van de klant. Maar de meest waardevolle worden nog steeds als kleurloos en met een blauwachtige tint beschouwd.
Toepassing
Na de eigenschappen van een diamant te hebben bestudeerd, kunnen we gerust zeggen: de steen is gewoon uniek. Maar niet alleen in sieraden wordt het nu gebruikt. Wetenschap en industrie nemen een deel van 's werelds steenreserves voor hun eigen behoeften. Ze gebruiken alleen kleine of defecte stenen.
Welke eigendommen worden gewaardeerd door wetenschap en industrie:
- hoge thermische geleidbaarheid;
- hardheid;
- transparantie (vermogen om UV- en IR-stralen door te geven);
- structuur van het kristal (kan een geleider zijn, een isolator). Het is bestand tegen hoogspanning en plotselinge temperatuurveranderingen.
Geneeskunde stond niet opzij en gebruikte diamanten bij operaties. Er worden nu scalpels geproduceerd, waarvan het blad diamant is. Het slijpen van dergelijke mesjes maakt de sneden ultradun. In laserapparaten worden wonden dichtgeschroeid met behulp van diamanten. In laboratoria worden diamantramen geïnstalleerd met gevaarlijke chemicaliën.
Bouw- en reparatiegereedschappen voor zowel huishoudelijke als professionele doeleinden - zagen, metalen messen, frezen en glassnijders, slijpschijven en nog veel meer - zijn gecoat met diamantgruis om hun levensduur te verlengen. Tunnelsworden gelegd met behulp van de zogenaamde tunnelmachine. Zijn messen zijn bedekt met een laag diamantgruis.
In het schoolcurriculum
Een kenmerk als de dichtheid van een diamant komt zelfs in het schoolcurriculum voor. Ze bestuderen het in een onderwerp als natuurkunde, in de sectie "Fundamentals of Molecular Kinetic Theory" in de 10e klas. En het probleem is opgelost. Het klinkt volledig als volgt:
Er is een diamant waarvan de dichtheid in kg/m3 3500 is. Welk volume zullen de atomen van materie innemen in een hoeveelheid van 1022? (Probleemboek van Myakishev). Het blijkt dat de eigenschappen van diamanten op school worden bestudeerd. En niet alleen in dit probleemboek komen soortgelijke problemen voor. Het is ook mogelijk om een voorwaarde als deze te schrijven:
Diamond's dichtheid is 3500. Hoeveel volume zal 1022 van zijn moleculen innemen?
Space News
Tot voor kort was iedereen er zeker van dat de grootste diamant de "Ster van Afrika" is. De massa is 3106 karaat. Hoeveel zou iedereen denken, maar astronomen hebben een kleine diamant gevonden in het sterrenbeeld Serpens, met een massa van 1031 karaat! Dit is een echte reus. Natuurlijk hield niemand het in handen, maar wetenschappers zijn er zeker van dat deze witte dwerg volledig is samengesteld uit superdichte kristallijne koolstof. Hier is een diamant met een diameter van 55.000 km.
