Почему так ценят алмазы?

Завораживающая красота алмазов

 

 Почему-так-ценят-алмазы-1

Эта история произошла в 1829 году 30 января в Тегеране. Толпа религиозных фанатиков ворвалась на территорию Российской дипломатической миссии, громя всё на своем пути и убивая всех, кто попадался под руку. Среди погибших был и Александр Грибоедов, автор пьесы «Горе от ума».

 

 Фанатиков удалось усмирить, и чтобы как-то загладить возникший дипломатический конфликт, принц Персии вручил русскому царю алмаз весом в 89 карат. А спустя полгода после трагических событий, в Пермской губернии четырнадцатилетний мальчик-крепостной нашел в ручье алмаз в полкарата. За этот первый, найденный в России, алмаз мальчику была дарована вольная.

 

 За что же люди так ценили алмазы, приравнивая их стоимость — к стоимости человеческой жизни или свободы? Конечно, за их завораживающую красоту: алмаз отлично преломляет свет, и, будучи ограненным, играет всеми прекрасными цветами радуги. А главное — он очень редко встречается в природе. Это и позволяет отнести его к драгоценным камням, поставив в один ряд с другими драгоценными минералами — рубинами, сапфирами, изумрудами.

 

Стоимость алмазов

 Почему-так-ценят-алмазы-2Стоимость драгоценных камней всегда сильно зависела от их размеров. Поэтому неудивительно, что древние ученые пытались искусственно увеличить в своих лабораториях размеры этих камней. В 1694 году алхимик Аверани попытался сплавить несколько небольших алмазов в один — покрупнее. К ужасу, этого ученого, драгоценные крупинки превратились в уголь.

 

 А еще, через сто с лишним лет, было окончательно доказано, что алмаз состоит из углерода и является прямым родственником графита — мягкого черного вещества, используемого, например, в грифеле карандаша. Но ведь алмаз — еще и самый твердый из минералов, и лучше всех в природе проводит тепло, а графит — мягкий, ничем не примечательный, материал.

 

 Все дело в том, как расположены атомы в веществе. В изумрудах, алмазах, снежинках, в соли они расположены упорядоченно и образуют повторяющуюся трехмерную периодическую укладку — кристаллическую решетку.

 

Кстати, при всем многообразии, количество вариантов таких решеток ограничено — их ровно 230. Это установил русский ученый Федоров Е.С. в 1890 году.

 

 Изучением кристаллов, в том числе и алмазов, занимается наука по имени — «кристаллография», родившаяся в 1669 году, когда ученым Н.Стеноном был открыт закон постоянства имеющихся углов между кристаллическими гранями. Но в те давние времена у кристаллов не было другого применения, кроме как служить украшениями. За исключением немногих, таких, например, как кристаллы сульфида ртути, или по-другому — киновари.

 

 Еще первобытные люди использовали его кроваво-красные кристаллы (истирая в пыль и смешивая с жиром) для получения стойкого художественного пигмента.

 

 Кстати, киноварь, а равно и некоторые другие минералы, использовались в древности в качестве лекарств, впрочем, без особого успеха, если не считать глауберовой соли (мирабилита) — выдающегося слабительного средства.

 

Почему-так-ценят-алмазы-3Но прогресс шел, и кристаллы все чаще и чаще применялись в качестве инструмента. Если благородные родственники корунда, сапфир и рубин, украшали короны и скипетры, а все трое, с точки зрения химика — одно и то же вещество — оксид алюминия. О том, что рубин — это тот же сапфир, но с другим составом примесей, определяющих цвет, догадались в 1800 году, сам же, под неброским именем наждака, полировал и резал, пилил и шлифовал. В качестве непревзойденного абразивного инструмента использовалась и алмазная крошка, ведь алмаз является твердейшим из минералов.

 

Конечно, стоимость наждака или алмазной крошки не шла ни в какое сравнение со стоимостью драгоценных камней. Поэтому неудивительно, что ученых, в первую очередь, интересовала возможность создания минералов, пригодных для ювелирных украшений, ведь выращивание кристаллов для рабочих инструментов не сулило такой выгоды.

 

 В 1837 году в лаборатории был синтезирован первый рубин, через десять лет — первый сапфир, а до трудяги-корунда очередь дошла лишь через 40 лет. Но «золотой век» искусственных кристаллов-недрагоценностей был еще впереди.

 

 В 1902 году ученый из Франции Вернейль Огюст нашел способ простого и дешевого получения искусственных рубинов. Метод был настолько прост, что с его помощью можно выращивать рубины чуть ли не в собственной квартире.

Почему-так-ценят-алмазы-4

Сотрудники, работавшие у Вернейля, быстро смекнули, какие выгоды таит это дело. Они придавали полученным кристаллам огранку и отправляли их на Восток, где продавали под видом рубинов естественного происхождения. Довольно скоро рынки Востока и Европы оказались наводнены рубинами Вернейля, и цена на рубины, в том числе и природные, стремительно упала.

 

 

 Такому снижению цены очень обрадовались часовщики, ведь в их изделиях эти камни используются как подшипники, а значит, появилась возможность выпускать дешевые и качественные часы. Кстати, в некоторых часах циферблат и стрелки закрыты не стеклом, а сапфиром, который, конечно же, имеет искусственное происхождение.

 

 До нашего времени в механических часах рубин используют в качестве материала для подшипников шестерен. Раньше количество таких подшипников указывалось на циферблате.

 

 

Годы войны — новые задачи

 

 

 Как известно, во время войны в 1941-1945 годах нашей армии позарез были необходимы кристаллы чистого кварца — без них (точнее, без пьезоэлектрического эффекта, которым они обладали) была невозможна работа военной радиоаппаратуры, включая встроенную в шлемы, летчиков и танкистов.

 

 Но вот незадача, месторождения кварца нужной чистоты находились на оккупированной фашистами территории. И военные обратились к ученым. Те выполнили заказ на пьезокристаллы за несколько месяцев. Кварц, правда, тогда еще не умели искусственно выращивать, но они вырастили в необходимом количестве кристаллы сегнетовой соли, обладавшей, практически, теми же свойствами.

 

 

 

 В наше время люди научились синтезировать почти любые кристаллы, в том числе — и кристаллы драгоценных камней. Правда, сегодня кристаллы искусственного алмаза играют в жизни человечества меньшую роль, чем кристаллы кремния, без которого мы бы до сих пор не знали, что такое персональный компьютер (ведь кремниевый микрочип заменяет сотни тысяч специальных ламп в середине XX века и десятки тысяч триодов его третьей четверти).

 

 

 Или — еще один пример. Как вам известно, самый огромный в мире адронный  коллайдер создан для поиска еще не известных элементарных частиц, которые могут дать ответ на кучу животрепещущих вопросов — от загадки зарождения Вселенной до тайны мироздания, вообще. Так вот, зарегистрировать новые частицы смогут детекторы, на основе более чем сто тысяч кристаллов вольфрамита свинца, разработанных и выращенных в нашей стране. Эти детекторы — один из важнейших элементов всего проекта.

 Почему-так-ценят-алмазы-6

Природа, чаще всего, не может предоставить нам требуемые кристаллы. Например, природные рубины и александриты не годятся для изготовления лазеров, искусственный кварц гораздо чище натурального, а уж кристалла хлористого калия, размером в сто кило, на всей Земле не найдешь (а в науке и технике такие тоже нужны).

 

 

 Кремний в чистом виде, вообще, не встречается в природе: например, пески всех пустынь — это соединение кремния с кислородом, то есть, диоксид. Для электроники нужен чистейший кремний, и его получают на специальных установках в кристаллическом виде.

 

 Так что кристаллы, которые есть практически в любом электронном приборе — от мобильника до детской игры, — исключительно искусственные. Да и, вообще-то говоря, многие ювелирные кристаллы, которые вы видите ограненными в различных ювелирных изделиях, тоже созданы человеком. Их часто, даже легче выращивать, чем технические — к техническим кристаллам требования гораздо строже.

  

 И по внешнему виду искусственная «ювелирка» часто превосходит натуральные камни (кроме, пожалуй, алмазов, которые редко получаются ювелирного качества, но это пока). Так что, хотя, как сказал поэт, «полна чудес великая природа», в области создания минералов люди способны ее заменить, и даже улучшить, и подстроить под собственные нужды.

 

 «Кристаллы Сваровски» — вовсе не кристаллы. Их изготавливают из сверхчистого хрусталя, то есть, из стекла. А стекло — материал аморфный, не имеющий кристаллической решетки.

 

 Почему-так-ценят-алмазы-7

Стразы — тоже не кристаллы. Это стеклянный сплав из кремния, окиси железа, окиси алюминия, извести и соды, имитирующий драгоценные камни. Названы по фамилии ювелира Георга Штрасса, изготовившего такой сплав в конце 18-го века.

 

 

 Возраст природных алмазов колеблется от 98 миллионов до 2,6 миллиардов лет. Нагретые частицы углерода, находящиеся на глубине около 200 км от поверхности Земли, под давлением в 50000 атмосфер превращались в алмаз. На поверхность алмазы выносятся магмой. Некоторые считают, что первые синтетические алмазы были получены шотландцем Хеннеем в 1879 году, но не все ученые признают этот факт.

 

 Поэтому, безоговорочное первенство здесь принадлежит компании «Дюпон», в 1961 году использовавшей энергию взрыва для создания необходимого давления при синтезе алмазов.

 

 Сегодня искусственные алмазы (столь необходимые, например, при производстве алмазных головок бурового инструмента) получают промышленным способом. При этом скорость роста искусственного кристалла алмаза может составлять до 3 микрон в минуту. Не быстро, конечно, но — надежно!

Загрузка...

Добавить комментарий

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