Monet kansan viisaudet heijastavat yhden maan kauneimmista kivistä: "kirkas vesitimantti", "kova kuin timantti", "timantin kiilto" jne. Ja yksi ominaisuuksista on tiheys. Timantti, jonka nimi yhden version mukaan tulee antiikin kreikkalaisesta "almasista" - tuhoutumaton, on jalokivi, mutta sitä ei käytetä vain koruissa. Selvitetään, mistä tiheys riippuu ja mikä rooli sillä on kiven "elämässä".
Hieman historiaa
Upeaan kiveen liittyy monia legendoja ja uskomuksia. Ja yksi niistä - timantti tuo onnea omistajalleen. Mutta vain voittajat elämässä voivat omistaa sen. Ja huomattavia ihmisiä, jotka käyttivät sitä, ovat Napoleon Bonaparte, Julius Caesar ja Pyhän Rooman keisari Ludvig IV.
EurooppaTunnistin timantin noin 5.-6. vuosisadalla eKr. e., mutta vain 550 vuotta sitten hän sai uskomattoman suosionsa. Loppujen lopuksi juuri silloin he oppivat leikkaamaan sitä oikein maksimoidakseen timantin ominaisuudet. Ja kaikki sen uskomattomien ominaisuuksiensa ansiosta - v altava lujuus, kun taas timantin tiheys on 3500 kg/m3. Millä muulla tunnetulla mineraalilla voi olla samat ominaisuudet?
Mutta se, että monet pitävät timanttia mineraalina, jota ei voi rikkoa, on johtanut harvinaisten ja kauniiden kivien katoamiseen. Esimerkiksi vuonna 1476, herttua Kaarle Rohkean (yksi ensimmäisistä briljanttihiottujen timanttien omistajista) ja kuningas Ludvig XI:n välisen sodan aikana, kuninkaan palkkasoturit onnistuivat murtautumaan taistelukentällä seisovaan telttaan. He iskivät siellä sijaitsevista timanttien kiinnittimistä. He päättivät tarkistaa kivien aitouden vasaralla ja muuttivat suuren määrän kalliita ja kauniita kiviä pölyksi.
"Tyttöjen ystävien" timanteista tuli vasta 1500-luvun puolivälissä, kiitos Kaarle Seitsemännen suosikki Agnes Sorelin. Nyt tiedät sen nimen, joka teki monet ihmiset "onnettomaksi".
Fysikaaliset ominaisuudet
Tietämätön henkilö, joka pitää timanttia käsissään, tuskin arvaa, millaisen aarteen hän sai. Raaka kristalli näyttää hyvin yksinkertaiselta ja huomaamattom alta. Kyllä, ja useimmiten mineraali löytyy luonnosta epäsäännöllisen muotoisten fragmenttien muodossa. No, läpinäkyvä, hyvin, korkealla valon taituksella, joka vaihtelee välillä 2 417 - 2 419. Mitä erityistä siinä on?Vain oktaedrin muotoinen näyte (kaksi pyramidia on yhdistetty toisiinsa pohjalla) voi herättää maallikon huomion valon leikillä heidän kasvoillaan. Se on korkea valon taittuminen, joka määrittää sen, mitä myöhemmin kutsumme loistavaksi kirkkaudeksi, kahtaistaitetta ei ole. Pitkäaikainen altistuminen auringolle useimmat kivet alkavat hehkua pimeässä.
Timantti tunnetaan myös uskomattomasta kovuudestaan – 10/10 Mohsin asteikolla. Toisin sanoen kovin maan päällä tunnettu mineraali. Mutta mikä on timantin tiheys, löydät sen helposti hakuteoksesta. Mutta ennen kuin katsomme, yritä arvata, mikä sen pitäisi olla? Kovuutensa perusteella - melko korkea. Mutta tässäkin timantti osoittaa paradoksinsa.
Suuri kovuus johtuu kuutiokidehilan erityisestä rakenteesta, jossa jokainen kulma on hiiliatomi. Yksi atomi lisää kasvojen keskelle ja 4 atomia kukin kuution sisään. Siten ne atomit, jotka sijaitsevat kasvojen keskellä, ovat yhteisiä kahdelle vierekkäiselle solulle ja kärjessä olevat kahdeksalle. Tämä tapa pakata atomi on tihein.
Kide halkeaa tasaisten rinnakkaisuuksien muodostuessa (ns. täydellinen pilkkoutuminen). Murtuma vaihtelee tässä tapauksessa käpymäisestä sirpaleiseen (ei tietenkään halkeaman perusteella).
Hakukirjaan katsottuna: timantin keskimääräinen tiheys on 3500 kg/cu.m. Se voi vaihdella 3,47 - 4,55 grammaa kuutiosenttimetriä kohden. Ei niin kovalla mineraalilla. Razivalin mukaanhiontakovuus on 140000, 0.
Värit
Yksi fyysinen ominaisuus, jonka haluaisin mainita, on kiven väri. Ja värillä on merkittävä vaikutus timantin tiheyteen. Yleisimmät ovat värittömiä tai kellertäviä, joissa on sinertävä tai ruskea sävy. Värilliset kiteet ovat paljon harvinaisempia luonnossa, mutta värivaihtelut ovat hyvin erilaisia: vaaleanpunainen ja punainen, oranssi ja kirkkaan keltainen, vihreä ja sininen, violetti ja konjakki, kirsikka, harmaa ja jopa musta. Toinen nimi värillisille timanteille on hieno. Vaikka kalleimmat olivat ja ovat edelleen läpinäkyviä värittömiä tai sinertävän sävyisiä, harvinaisten sävyisten kivien kysyntä kasvaa, mikä tarkoittaa, että myös niiden hinta nousee.
Olemme tottuneet siihen, että timantit ovat läpinäkyviä, mutta on myös läpinäkymättömiä. Väri ja läpinäkyvyys riippuvat suoraan kiteiden kemiallisesta koostumuksesta. Myös toinen säännöllisyys havaittiin: mitä tummempi, sitä pienempi timanttiheys (g/cm3).
Kemiallinen koostumus ja ominaisuudet
Kuten jo mainittiin, mineraali on 96,0–99,8 % hiiltä, jonka atomit ovat yhteydessä toisiinsa kuutiohilassa. Lisäksi kiteessä on myös muita kemikaaleja - happea, typpeä, booria ja piitä, alumiinia ja mangaania, rautaa ja kuparia, titaania ja sinkkiä, nikkeliä jne. Oliviitin ja kromiitin, grafiitin ja pyropin, enstatiinin ja muiden sulkeumat ovat mahdollista.
Melko usein voit löytää kiteitä, joissa on vettä ja hiilihappoa, hiilidioksidia ja muita kaasumaisia aineitakunto. Useimmiten epäpuhtaudet sijaitsevat lähempänä kiteen reunaa.
Mitä tulee kemiallisiin ominaisuuksiin, timantti kestää hyvin happoja ja emäksiä, se ei kastu vedestä, mutta se peittyy helposti rasvakalvolla, jopa normaalista käsikosketuksesta. Tätä ominaisuutta käytetään oikean kiven määrittämiseen. Mineraali pysyy kemiallisesti inerttinä, kunnes se altistuu korkeille lämpötiloille.
Timantti palaa 850 °C:ssa ja tuottaa hiilidioksidia. Ja kun se kuumennetaan ilman ilman pääsyä yli 1000 °C:seen, se muuttuu allotrooppiseksi muunnelmaksi - grafiitiksi.
Mikä muu määrää kustannukset?
Timanttien hintahaarukka on erittäin laaja, ja hinta riippuu monista ominaisuuksista. Mutta joka tapauksessa yhden karaatin (0,2 g) hinta ilmoitetaan aina:
Leikkaus: arvostetuin näistä on 57 fasettia tai sitä kutsutaan myös Tolkovsky-leikkaukseksi. Pienille timanteille - 17 ja 33. Loput leikkaukset pidetään hienoina, ja hinta on paljon alhaisempi. Mutta silti listaamme muun tyyppisiä leikkauksia: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald ", "Radiant", "Triliant"
- Läpinäkyvyys: jos läpinäkyvyys on täydellinen timantissa, siinä ei ole halkeamia, mukaan lukien mikrosulkeumat, hintakasvaa välittömästi suuruusluokan tai jopa enemmän.
- Kiven koko: tässä ei puhuta karaateista, joten halkaisij altaan yhden karaatin painava timantti voi olla 6,5 mm, ja jos muutkin indikaattorit ovat korkeat, hinta voi olla 10-12 tuhatta dollaria per karaatti.
- Väri. Kaikki riippuu muotitrendeistä ja asiakkaan mielijohteista. Mutta arvokkaimmat pidetään silti värittöminä ja sinertävän sävyisinä.
Hakemus
Timantin ominaisuuksia tutkittuamme voimme turvallisesti sanoa: kivi on yksinkertaisesti ainutlaatuinen. Mutta ei vain koruissa, sitä käytetään nyt. Tiede ja teollisuus käyttävät osan maailman kivivarannoista omiin tarpeisiinsa. He käyttävät vain pieniä tai viallisia kiviä.
Mitä ominaisuuksia tiede ja teollisuus arvostavat:
- korkea lämmönjohtavuus;
- kovuus;
- läpinäkyvyys (kyky siirtää UV- ja IR-säteitä);
- kiteen rakenne (voi olla johdin, eriste). Se kestää korkeaa jännitettä, äkillisiä lämpötilan muutoksia.
Lääketiede ei jäänyt sivuun, sillä se käytti timantteja leikkauksessa. Nyt valmistetaan skalpelleja, joiden terä on timantti. Tällaisten terien teroitus tekee leikkauksista erittäin ohuita. Laserlaitteissa haavat poltetaan timanttien avulla. Timanttiikkunoita asennetaan laboratorioihin, joissa on vaarallisia kemikaaleja.
Rakennus- ja korjaustyökalut sekä koti- että ammattikäyttöön - sahat, metalliveitset, jyrsimet ja lasijyrsimet, hiomalaikat ja paljon muuta - on päällystetty timanttihiekalla niiden käyttöiän pidentämiseksi. Tunnelitasennetaan niin sanotulla tunnelointikoneella. Hänen veitsensä on peitetty kerroksella timanttihiekkaa.
Koulun opetussuunnitelmassa
Sellainen ominaisuus kuin timantin tiheys löytyy jopa koulun opetussuunnitelmista. He opiskelevat sitä sellaisessa aineessa kuin fysiikka, osiossa "Molekyylikineettisen teorian perusteet" 10. luokalla. Ja ongelma on ratkaistu. Se kuulostaa kokonaisuudessaan tältä:
On timantti, jonka tiheys kg/m3 on 3500. Minkä tilavuuden aineen atomit vievät 1022? (Mjakiševin ongelmakirja). Osoittautuu, että timanttien ominaisuuksia tutkitaan koulussa. Eikä vain tässä ongelmakirjassa ole samanlaisia ongelmia. On myös mahdollista kirjoittaa ehto näin:
Timantin tiheys on 3500. Kuinka paljon tilavuutta 1022 sen molekyyleistä vie?
Avaruusuutiset
Viime aikoihin asti kaikki olivat varmoja, että suurin timantti on "Afrikan tähti". Sen massa on 3106 karaattia. Kuinka paljon, jokainen luulisi, mutta tähtitieteilijät löysivät pienen timantin Käärmeen tähdistöstä, jonka massa on 1031 karaattia! Tämä on todellinen jättiläinen. Tietenkään kukaan ei pitänyt sitä käsissään, mutta tutkijat ovat varmoja, että tämä valkoinen kääpiö koostuu täysin supertiheästä kiteisestä hiilestä. Tässä on timantti, jonka halkaisija on 55 000 km.
