Алмаз. Свойства, добыча и применение алмаза

В данной статье хочу ещё раз поговорить об этом удивительном природном минерале. Алмаз — самое твердое вещество из всех существующих в природе и наиболее почитаемый и дорогостоящий драгоценный камень.

Свойства и происхождение алмаза

Его название происходит от греческого слова adamas, что значит «непобедимый», и под­черкивает его необыкновенную твердость и стабильность.

По интенсивно­сти добычи и обработки алмазы превосходят все остальные драгоценные камни.

almaz-svojstva-dobycha-i-primenenie-almaza-1

По своему химическому составу алмаз — чистый углерод, так же как и графит, но его чрезвычайная твердость — результат кристаллической структуры, образовавшейся при высокой температуре и под высоким давлением в верхних слоях мантии Земли. Большинство алмазов образовались в земной коре на глубине 80-150 км.

Поскольку алмаз состоит из углерода, то при очень высокой температуре в воздухе или в кислороде он сгорает.

Мысль о том, что алмазы горючи, впервые была высказана в 1675 г. Исаа­ком Ньютоном (1642-1727), выдающимся английским ученым и математиком, а первый опыт по сжиганию алмаза был проведен 19 лет спустя итальянцами Аверани и Тарджиони.

Образование и добыча алмазов

Обычно алмаз находят в виде плоских октаэдрических кристаллов, реже — в виде кубических кристаллов, часто с искривленными гранями.

До тех пор, пока в середине XIX века в Южной Африке не были открыты богатые алмазами залежи кимберлита (названного так по имени города Кимберли, где они впервые были обнаружены), большая часть алмазов добывалась из аллювиальных отложений (из речного и берегового галечника).

Магмати­ческая горная порода кимберлит богата магнием, железом и кальцием. На западе Австралии алмазы добывают из ультраосновных горных пород, близких по своему составу к кимберлитам.

almaz-svojstva-dobycha-i-primenenie-almaza-2

Эти породы могут долго находиться в земной коре, пока извержение вулкана, продолжающееся несколько часов, не вынесет их на поверхность.

Небольшое количество алмазов было найдено также в железных метеоритах. В Индии алмазы были известны более 2000 лет тому назад, но огранкой их не занимались, так как считалось, что это лишает камень его магических свойств.

О существовании алмазов знал и писал еще Плиний Старший (23-79), но в Древнем Риме они ценились невысоко, ибо римляне не умели обрабаты­вать такие твердые камни.

Обработка и огранка алмазов

В XIV в. европейцы начали делать огранку со срезом октаэдрических кристаллов и огранку «роза» для мелких фрагментов.

Бриллиантовая огранка впервые появилась в XVII веке и к началу XX века была значительно усовершенствована. В наши дни для огранки алмазов широко используются лазеры.

Алмазы — первые драгоценные камни, вес которых стали измерять в каратах. На протяжении многих лет вес одного карата разнился в разных стра­нах, однако в 1907 г. был установлен метрический карат, равный 200 мг (0,2 г).

Скорее всего, слово «карат» происходит от греческого слова keration, что означает «стручок рожкового дерева», семена которого служили мерой веса в странах Средиземноморья.

almaz-svojstva-dobycha-i-primenenie-almaza-3

Алмазы имеют идеальную кристаллическую форму и высокую симметрию. Не ограненные камни могут казаться круглыми и жирноватыми, но стоит их разбить или огранить, как проявляются алмазный блеск и дисперсия, что придает камням необычайное сверкание.

Возможно, лучше всего это выявляет бриллиантовая огранка алмаза, ставшая в наши дни самой популярной. Она способствует тому, что грани бриллианта отражают максимальное количество падающего на них света.

К другим распространенным видам огранки относятся «кушон», «панделок» (грушевидная), «маркиза», фантазийная, круглая и квадратная.

Мелкие бриллианты (вес менее 0,25 карата), которые используют для украшения вставок из более крупных драгоценных камней, называются «розочками».

На камни ювелирного качества — без изъянов, прозрачные и бесцветные, которые используются для изготовления различных украшений, — приходится около четверти всех добываемых алмазов.

В процессе обработки и огранки теряется более половины их исходного веса. Цена алмаза зависит от его прозрачности и окраски.

Цвет алмаза

Поскольку большинство алмазов имеет включения, из-за которых они приобретают желтоватый, коричневатый, зеленоватый и черный цвет, самые дорогие и редкие камни — абсолютно бесцветные и прозрачные. Наиболее редки красные, голубые и зеленые алмазы.

almaz-svojstva-dobycha-i-primenenie-almaza-5

Камни насыщенных цветов, так называемых фантазийных, ценятся очень высоко, причем самыми дорогими считаются кроваво-красные камни. Алмазы окрашивают и искусственно — в ядерных реакторах.

Из-за высокой твердости алмазов огранить и отшлифовать один алмаз можно только с помощью другого.

Имитация алмазов

Для имитации бриллиантов используют шпинель, сапфир, титанат стронция, циркон, горный хрусталь, стекло, синтетический иттрий-алюминиевый гранат, а также другие камни и материалы.

Синтетические алмазы впервые были получены в 1955 г. и с тех пор широко применяются в промышленности.

Более трех четвертей всех добываемых алмазов — камни промышленно­го качества, хотя у различных шахт и рудников этот показатель разный.

Технические мелкие алмазы от серого до коричневого цвета называются бортом, карбонатом или бапласом.

Применение алмазов

Их используют для изготовления сверл, стеклорезов, игл для звукоснимателей, пил для распиловки строительного камня, накатных роликов для протяжки проволоки.

Кроме того, они применяются в производстве абразивных материалов, а также для обработки других алмазов, ибо в каком-то одном направлении кристалл может быть менее твердым, чем в остальных.

almaz-svojstva-dobycha-i-primenenie-almaza-4

Камень алмаз обладает совершенной спайностью в четырех разных направлениях, параллельных граням кристалла — октаэдра, благодаря чему его можно легко разделить на несколько более мелких камней.

Особенности свойств алмаза

На основании их физических свойств алмазы поделены на две категории: тип I и тип II. Камни, относящиеся к типу I, содержат в качестве примеси азот и подразделяются на алмазы типа 1а, в которых азот находится в виде слоев, и алмазы типа lb, в которых азот находится в диспергированном состоянии.

Примерно 999 алмазов из каждой тысячи принадлежат к типу I. Алмазы типа II, такие как естественные голубые камни, слоисты и не имеют примесей азота.

В отличие от камней типа ПЬ камни, относящиеся к типу Па, не проводят электричества. Камни ювелирного качества обнаруживаются как среди алмазов типа I, так и среди типа II, а некоторые алмазы представля­ют собой сочетание характерных признаков обоих типов.

Самый крупный алмаз из всех когда-либо найденных — это «Куллинан», о котором уже рассказывалось выше. Он весил 3106 каратов; был найден в 1905 г. на руднике «Премьер» в Южной Африке, в Трансваале.

almaz-svojstva-dobycha-i-primenenie-almaza-6

Позднее его разделили на 9 крупных и 96 мелких камней. Самый крупный из ограненных бриллиантов — «Куллинан-I» (его второе название «Звезда Афри­ки») весит 530,2 карата и украшает королевский скипетр Британской империи.

Другой бриллиант, голубой камень «Хоуп» (45,52 карата), известен как камень, приносящий беды и несчастья своим владельцам. Сейчас он находится в Смитсониевском институте в США (Вашингтон, округ Колумбия).

Там же хранится и крупнейший безупречный желтый бриллиант «Оппенгеймер» из Южной Африки (253,7 карата). Самый крупный алмаз промышлен­ного качества (3,167 карата) найден в бразильском штате Байя.

Месторождения алмазов

Богатейшие залежи алмазов находятся в Кимберли (Южная Африка). Первый алмаз был найден там в 1866 г. на берегу Оранжевой реки. Многие знаменитые бриллианты, такие как «Кох-и-Нор», были найдены на рудниках Голконды (Южная Индия).

Вплоть до 1725 г., когда алмазы были обнаружены в Бразилии, именно Индия считалась основным поставщиком этих драгоценных камней. До сих пор в Бразилии находят мелкие алмазы хорошего качества.

С конца XIX в. основным источником ювелирных алмазов стала Южная Африка. Австралия является важнейшим поставщиком алмазов фантазийных цветов.

almaz-svojstva-dobycha-i-primenenie-almaza-8

Наибольшее количество алмазов для промыш­ленного использования добывалось в Конго. Алмазы также добывают в США (штаты Арканзас и Колорадо). Аллювиальные месторождения алмазов обнаружены едва ли не во всех штатах.

Аллювиальные алмазы добывают и в Канаде (остров Святой Елены, провинция Квебек и Северо — западные территории). Крупные месторождения алмазов есть в Сербии, России, в Венесуэле и Намибии.

 

Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *