Ang
Diamond ay isang natural na mineral, isa sa pinakasikat at mahal. Maraming mga haka-haka at alamat sa paligid niya, lalo na tungkol sa halaga nito at ang pagtuklas ng mga peke. Ang isang hiwalay na paksa para sa pag-aaral ay ang relasyon sa pagitan ng brilyante at grapayt. Alam ng maraming tao na magkatulad ang mga mineral na ito, ngunit hindi alam ng lahat kung ano mismo. At ang tanong kung paano sila naiiba, masyadong, hindi lahat ay makakasagot. Ano ang alam natin tungkol sa istraktura ng isang brilyante? O ang pamantayan sa paghusga ng mga hiyas?
Estruktura ng brilyante
Ang
Diamond ay isa sa tatlong mineral na isang mala-kristal na pagbabago ng carbon. Ang iba pang dalawa ay grapayt at lonsdaleite, ang pangalawa ay matatagpuan sa mga meteorite o nilikhang artipisyal. At kung ang mga batong ito ay heksagonal na mga pagbabago, kung gayon ang uri ng brilyante na kristal na sala-sala ay isang kubo. Sa sistemang ito, ang mga carbon atom ay nakaayos sa ganitong paraan: isa sa bawat vertex at sa gitna ng mukha, at apat sa loob ng kubo. Kaya, lumalabas naang mga atomo ay nakaayos sa anyo ng tetrahedra, at ang bawat atom ay nasa gitna ng isa sa kanila. Ang mga particle ay magkakaugnay sa pamamagitan ng pinakamatibay na bono - covalent, dahil sa kung saan ang brilyante ay may mataas na tigas.
Mga katangian ng kemikal
Sa halos pagsasalita, ang isang brilyante ay purong carbon, samakatuwid, ang mga kristal na brilyante ay dapat na ganap na transparent at nagpapadala ng lahat ng nakikitang liwanag. Ngunit walang perpekto sa mundo, na nangangahulugan na ang mineral na ito ay mayroon ding mga dumi. Ito ay pinaniniwalaan na ang maximum na nilalaman ng mga impurities sa gem diamante ay hindi dapat lumampas sa 5%. Ang komposisyon ng isang brilyante ay maaaring magsama ng parehong solid at likido at gas na mga sangkap, ang pinakakaraniwan sa mga ito:
- nitrogen;
- boron;
- aluminum;
- silicon;
- calcium;
- magnesium.
Gayundin, maaaring kabilang sa komposisyon ang quartz, garnets, olivine, iba pang mineral, iron oxides, tubig at iba pang substance. Kadalasan ang mga elementong ito ay matatagpuan sa komposisyon ng mineral sa anyo ng mga mekanikal na pagsasama ng mineral, ngunit ang ilan sa mga ito ay maaaring palitan ang carbon sa istraktura ng brilyante - ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na isomorphism. Sa kasong ito, ang mga inklusyon ay maaaring makabuluhang makaapekto sa mga pisikal na katangian ng mineral, ang kulay nito, liwanag na pagmuni-muni, at nitrogen inclusions ay nagbibigay ng mga luminescent na katangian.
Mga pisikal na katangian
Tinutukoy ng istruktura ng isang brilyante ang mga pisikal na katangian nito, sinusuri ang mga ito ayon sa apat na pamantayan:
- tigas;
- density;
- dispersion at repraksyon ng liwanag;
- crystal lattice.
Ang katigasan ng mga mineral ay tinatantya sa Mohs scale, ang marka nito sa system na ito ay 10, ito ang pinakamataas na indicator. Ang susunod sa listahan ay corundum, ang indicator nito ay 9, ngunit ang katigasan nito ay 150 beses na mas mababa, na nangangahulugang ang ganap na kahusayan ng brilyante sa indicator na ito.
Gayunpaman, ang tigas ng isang mineral ay hindi nangangahulugan ng lakas nito. Ang brilyante ay medyo malutong at madaling masira kapag tinamaan ng martilyo.
Ang partikular na gravity ng isang brilyante (density) ay tinutukoy sa saklaw mula 3.42 hanggang 3.55 g/cm3. Natutukoy ito sa ratio ng bigat ng mineral sa bigat ng tubig ng parehong volume.
Bukod sa hardness, mayroon din itong mataas na refractive index (2.417-2.421) at dispersion (0.0574). Ang kumbinasyong ito ng mga ari-arian ay nagbibigay-daan sa brilyante na maging pinakamahalaga at perpektong alahas na bato.
Ang iba pang mga pisikal na katangian ng mineral ay mahalaga din, tulad ng thermal conductivity (900-2300 W/m·K), at ang pinakamataas din sa lahat ng substance. Maaari mo ring tandaan ang kakayahan ng mineral na hindi matunaw sa mga acid at alkalis, ang mga katangian ng dielectric, ang mababang koepisyent ng friction para sa metal sa hangin at ang mataas na punto ng pagkatunaw ng 3700-4000 °C sa isang presyon ng 11 GPa.
Mga pagkakatulad at pagkakaiba sa pagitan ng brilyante at grapayt
Ang
Carbon ay isa sa mga pinakakaraniwang elemento sa Earth, ito ay matatagpuan sa maraming substance, lalo na sa mga buhay na organismo. Ang graphite, tulad ng brilyante, ay binubuo ng carbon, ngunit ang mga istruktura ng brilyante at grapayt ay ibang-iba. Ang brilyante ay maaaring maging grapayt sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura nang walang access sa oxygen, ngunit sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay may kakayahang walang katiyakanmananatiling hindi nagbabago, ito ay tinatawag na metastability, bilang karagdagan, ang uri ng diamond crystal lattice ay isang cube. Ngunit ang grapayt ay isang layered mineral, ang istraktura nito ay mukhang isang serye ng mga layer na matatagpuan sa iba't ibang mga eroplano. Ang mga layer na ito ay binubuo ng mga hexagons na bumubuo ng isang sistemang parang pulot-pukyutan. Ang mga matibay na bono ay nabuo lamang sa pagitan ng mga hexagons na ito, ngunit sa pagitan ng mga layer ay napakahina, nagiging sanhi ito ng layering ng mineral. Bilang karagdagan sa mababang tigas nito, ang graphite ay sumisipsip ng liwanag at may metal na kinang, na ibang-iba rin sa brilyante.
Ang mga mineral na ito ay ang pinakakapansin-pansing halimbawa ng allotropy - isang phenomenon kung saan ang mga substance ay may iba't ibang pisikal na katangian, bagama't binubuo sila ng parehong elemento ng kemikal.
Pinagmulan ng brilyante
Walang malinaw na opinyon tungkol sa kung paano nabuo ang mga diamante sa kalikasan, mayroong magmatic, mantle, meteorite at iba pang teorya. Gayunpaman, ang pinakakaraniwan ay magmatic. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga diamante ay nabuo sa lalim na humigit-kumulang 200 km sa ilalim ng presyon ng 50,000 atmospheres, at pagkatapos ay dinala sa ibabaw kasama ang magma sa panahon ng pagbuo ng mga kimberlite pipe. Ang edad ng mga diamante ay nag-iiba mula 100 milyon hanggang 2.5 bilyong taon. Napatunayan din sa agham na ang mga diamante ay maaaring mabuo kapag ang isang meteorite ay tumama sa ibabaw ng lupa, at matatagpuan din sa mismong meteorite na bato. Gayunpaman, ang mga kristal ng pinagmulang ito ay napakaliit at bihirang angkop para sa pagproseso.
Mga deposito ng brilyante
Ang mga unang deposito namga diamante ay natuklasan at minahan, na matatagpuan sa India, ngunit sa pagtatapos ng ika-19 na siglo sila ay lubhang naubos. Gayunpaman, doon na mina ang pinakasikat, malalaki at mamahaling mga sample. At noong ika-17 at ika-19 na siglo, natuklasan ang mga deposito ng mineral sa Brazil at South Africa. Ang kasaysayan ay puno ng mga alamat at katotohanan tungkol sa diamond rush, na partikular na nauugnay sa mga minahan sa South Africa. Ang huling natuklasang mga deposito ng brilyante ay nasa Canada, ang kanilang pag-unlad ay nagsimula lamang noong huling dekada ng ika-20 siglo.
Ang mga minahan ng Namibia ay lalo na kawili-wili, kahit na ang pagmimina ng brilyante doon ay isang mahirap at mapanganib na negosyo. Ang mga deposito ng mga kristal ay puro sa ilalim ng isang layer ng lupa, na, bagaman ito ay kumplikado sa trabaho, ay nagsasalita ng mataas na kalidad ng mga mineral. Ang mga brilyante na naglakbay ng ilang daang kilometro sa ibabaw na may patuloy na pagkikiskisan laban sa iba pang mga bato ay mga kristal na may mataas na grado, mas mababang kalidad, at samakatuwid 95% ng mga batong namina ay may kalidad ng hiyas. Mayroon ding mga kilala at mayaman sa mineral na kimberlite pipe sa Russia, Botswana, Angola, Guinea, Liberia, Tanzania at iba pang mga bansa.
Pagproseso ng diyamante
Ang pagpoproseso ng diyamante ay nangangailangan ng mahusay na karanasan, kaalaman at kasanayan. Bago simulan ang trabaho, kinakailangan na masusing pag-aralan ang bato upang mapanatili ang timbang nito hangga't maaari at mapupuksa ang mga inklusyon. Ang pinakakaraniwang uri ng hiwa ng brilyante ay bilog, pinapayagan nito ang bato na kumislap sa lahat ng mga kulay at sumasalamin sa liwanag hangga't maaari. Ngunit ang gawaing ito ay ang pinakamahirap din:ang isang bilog na brilyante ay may 57 na eroplano, at kapag pinuputol ito, mahalagang obserbahan ang pinakatumpak na proporsyon. Ang mga sikat din na uri ng hiwa ay: hugis-itlog, patak ng luha, puso, marquise, esmeralda at iba pa. Mayroong ilang mga yugto ng pagproseso ng mineral:
- markup;
- splitting;
- paglalagari;
- rounding;
- cut.
Pinaniniwalaan pa rin na pagkatapos ng pagproseso, ang diyamante ay nawawalan ng halos kalahati ng timbang nito.
Mga pamantayan sa pagsusuri ng diyamante
Kapag mina ang mga diamante, 60% lamang ng mga mineral ang angkop para sa pagproseso, ito ay tinatawag na alahas. Naturally, ang halaga ng magaspang na bato ay mas mababa kaysa sa presyo ng mga diamante (higit sa dalawang beses). Ang mga diamante ay pinahahalagahan ayon sa 4C system:
- Carat (carat weight) - 1 carat ay katumbas ng 0.2 g.
- Kulay (kulay) - halos hindi na matagpuan ang mga purong puting diamante, karamihan sa mga mineral ay may tiyak na lilim. Ang halaga nito ay higit sa lahat ay nakasalalay sa kulay ng brilyante, karamihan sa mga bato na matatagpuan sa kalikasan ay may dilaw o kayumanggi na kulay, pink, asul at berdeng mga bato ay mas madalas na matatagpuan. Ang pinakabihirang, maganda, at samakatuwid ay mahal ay mga mineral ng puspos na mga kulay, tinatawag silang pantasiya. Ang mga pinakabihirang ay berde, lila at itim.
- Ang kalinawan (clarity) ay isa ring mahalagang indicator na tumutukoy sa pagkakaroon ng mga depekto sa bato at makabuluhang nakakaapekto sa halaga nito.
- Cut (cut) - ang hitsura ng isang brilyante ay nakasalalay nang malaki sa hiwa. Repraksyon at pagmuni-muni ng liwanagisang uri ng "makinang" na ningning ang nagpapahalaga sa batong ito, at ang maling hugis o ratio ng mga proporsyon sa panahon ng pagproseso ay maaaring ganap na masira ito.
Paggawa ng mga artipisyal na diamante
Ngayon ay binibigyang-daan ka ng teknolohiya na "palaguin" ang mga diamante, na halos hindi makilala sa mga natural. Mayroong ilang mga paraan upang mag-synthesize:
- Paglikha ng HPHT-diamonds ay ang pamamaraang pinakamalapit sa mga natural na kondisyon. Ang mga mineral ay nilikha mula sa graphite at seed diamond sa temperatura na 1400 ° C sa ilalim ng presyon ng 50,000 atmospheres. Binibigyang-daan ka ng paraang ito na mag-synthesize ng mga batong may kalidad na hiyas.
- Paglikha ng CVD-diamonds (film synthesis) - ang paggawa ng mga bato sa mga kondisyon ng vacuum gamit ang buto at methane at hydrogen gas. Ginagawang posible ng pamamaraang ito na i-synthesize ang mga purong mineral, gayunpaman, ang mga ito ay napakaliit sa sukat, kaya ang mga ito ay pangunahing ginagamit para sa mga layuning pang-industriya.
- Ang explosive fusion ay isang paraan na gumagawa ng maliliit na kristal na brilyante sa pamamagitan ng pagpapasabog ng mga pampasabog at pagkatapos ay pinapalamig ang mga ito.
Paano makilala ang orihinal sa peke
Sa pagsasalita ng mga pamamaraan para sa pagtukoy sa pagiging tunay ng mga diamante, ito ay nagkakahalaga ng pagkilala sa pagitan ng pag-verify ng pagiging tunay ng mga diamante at magaspang na mga diamante. Ang isang walang karanasan na tao ay maaaring malito ang isang brilyante sa kuwarts, kristal, iba pang mga transparent na mineral, at kahit na salamin. Gayunpaman, ang pambihirang pisikal at kemikal na katangian ng isang brilyante ay nagpapadali sa pagtukoy ng peke.
BUna sa lahat, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala sa katigasan. Ang batong ito ay kayang kumamot sa anumang ibabaw, ngunit isa pang brilyante ang maaaring mag-iwan ng mga marka dito. Gayundin, ang pawis ay hindi nananatili sa isang natural na kristal kung malalanghap mo ito. Sa isang basang bato, magkakaroon ng marka na parang lapis kung lagyan mo ito ng aluminum. Maaari mong suriin ito sa isang x-ray: ang natural na bato sa ilalim ng radiation ay may mayaman na berdeng kulay. O tingnan ito sa teksto: magiging imposible itong makita sa pamamagitan ng natural na brilyante. Hiwalay, ito ay nagkakahalaga ng pagpuna na ang pagiging natural ng bato ay maaaring suriin para sa repraksyon ng liwanag: dinadala ang orihinal sa pinagmulan ng liwanag, makikita mo lamang ang isang makinang na tuldok sa gitna.
