بسیاری از حکمت های عامیانه منعکس کننده خاصیت یکی از زیباترین سنگ های روی زمین است: «الماس آب زلال»، «مثل الماس سخت»، «درخشش الماس» و… و یکی از خواص آن چگالی است.. الماس که بر اساس یک نسخه نام آن از یونان باستان "almas" - غیرقابل تخریب است، یک سنگ قیمتی است، اما نه تنها در جواهرات استفاده می شود. بیایید بفهمیم که چگالی به چه چیزی بستگی دارد و چه نقشی در "زندگی" یک سنگ بازی می کند.
کمی از تاریخ
افسانه ها و باورهای زیادی در رابطه با سنگ شگفت انگیز وجود دارد. و یکی از آنها - الماس برای صاحبش خوش شانسی می آورد. اما فقط برندگان در زندگی می توانند صاحب آن شوند. و افراد قابل توجهی که آن را می پوشیدند عبارتند از ناپلئون بناپارت، ژولیوس سزار، و امپراتور روم مقدس لوئیس چهارم.
اروپامن الماس را در حدود قرن 5-6 قبل از میلاد شناختم. e.، اما تنها 550 سال پیش محبوبیت باورنکردنی خود را دریافت کرد. از این گذشته، در آن زمان بود که آنها یاد گرفتند که چگونه آن را به درستی برش دهند تا خواص الماس را به حداکثر برسانند. و همه به دلیل خواص باورنکردنی آن - استحکام بسیار زیاد، در حالی که چگالی الماس 3500 کیلوگرم بر متر است3 است. کدام ماده معدنی شناخته شده دیگری می تواند همین ویژگی ها را داشته باشد؟
اما این واقعیت که بسیاری الماس را ماده معدنی غیر قابل شکستن می دانند، منجر به از بین رفتن سنگ های کمیاب و زیبا شده است. به عنوان مثال، در سال 1476، در طول جنگ بین دوک چارلز جسور (یکی از اولین صاحبان الماس های تراش خورده مشابه تراش درخشان) و پادشاه لوئیس یازدهم، مزدوران پادشاه موفق شدند به چادر ایستاده در میدان نبرد نفوذ کنند. آنها توسط قرار دادن الماس های واقع در آنجا اصابت کردند. آنها تصمیم گرفتند با چکش اصالت سنگ ها را بررسی کنند و تعداد زیادی سنگ گران قیمت و زیبا را به خاک تبدیل کردند.
الماس "دوستان دخترانه" تنها در اواسط قرن پانزدهم به لطف اگنس سورل، مورد علاقه چارلز هفتم، تبدیل شد. حالا شما نام کسی را می دانید که بسیاری از مردان را "ناشاد" کرد.
خواص فیزیکی
آدم نادانی که الماسی در دست دارد، بعید است حدس بزند که چه نوع گنجی به دست آورده است. یک کریستال خام بسیار ساده و نامحسوس به نظر می رسد. بله، و اغلب این ماده معدنی در طبیعت به شکل قطعاتی با شکل نامنظم یافت می شود. خوب، شفاف، خوب، با انکسار نور بالا، که از 2، 417 تا 2، 419 متغیر است. ویژگی آن چیست؟فقط یک نمونه از یک شکل هشت وجهی (دو هرم با یک پایه به هم متصل شده اند) می تواند با بازی نور روی چهره افراد غیر روحانی توجه افراد غیر روحانی را به خود جلب کند. این انکسار نور زیاد است که چیزی را که بعداً درخشندگی درخشان می نامیم تعیین می کند، هیچ انکسار دوگانه ای وجود ندارد. با قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور خورشید، بیشتر سنگ ها در تاریکی شروع به درخشش می کنند.
الماس همچنین به دلیل سختی باورنکردنی خود شناخته شده است - 10 از 10 در مقیاس Mohs. به عبارت دیگر، سخت ترین ماده معدنی شناخته شده روی زمین. اما چگالی یک الماس چقدر است، به راحتی می توانید آن را در کتاب مرجع پیدا کنید. اما قبل از اینکه نگاه کنیم، سعی کنید حدس بزنید چه چیزی باید باشد؟ بر اساس سختی آن - بسیار بالا است. اما حتی در اینجا نیز الماس پارادوکس خود را نشان می دهد.
سختی بالا به دلیل ساختار ویژه شبکه کریستالی مکعبی است که هر گوشه آن یک اتم کربن است. یک اتم دیگر در مرکز صورت و هر کدام 4 اتم در داخل مکعب قرار می گیرد. بنابراین، آن دسته از اتم هایی که در مرکز صورت قرار دارند با دو سلول همسایه و آنهایی که در راس قرار دارند با هشت سلول مشترک هستند. این روش بسته بندی یک اتم متراکم ترین است.
کریستال با تشکیل موازی های صاف (به اصطلاح شکاف کامل) شکافته می شود. شکستگی در این مورد از مخروطی تا تراشه ای (البته نه از طریق شکاف) متفاوت است.
نگاهی به کتاب مرجع: میانگین چگالی الماس 3500 کیلوگرم بر متر مکعب است. می تواند از 3.47 تا 4.55 گرم در سانتی متر مکعب متغیر باشد. برای چنین ماده معدنی سختی زیاد نیست. به گفته رازیوالسختی آسیاب 140000، 0.
است.
رنگها
یک ویژگی فیزیکی دیگر که می خواهم به آن اشاره کنم رنگ سنگ است. و رنگ بندی تاثیر بسزایی در تراکم الماس دارد. رایج ترین آنها بی رنگ یا مایل به زرد، با رنگ مایل به آبی یا قهوه ای است. کریستال های رنگی در طبیعت بسیار کمتر رایج هستند، اما تنوع رنگی آن بسیار متنوع است: صورتی و قرمز، نارنجی و زرد روشن، سبز و آبی، بنفش و کنیاک، گیلاس، خاکستری و حتی سیاه. نام دیگر الماس های رنگی فانتزی است. اگرچه گران‌ترین سنگ‌ها شفاف بی‌رنگ یا با رنگ مایل به آبی بوده و هستند، اما تقاضا برای سنگ‌هایی با سایه‌های کمیاب در حال افزایش است، که به این معنی است که قیمت آنها نیز در حال افزایش است.
علاوه بر این، ما به این واقعیت عادت کرده ایم که الماس ها شفاف هستند، اما الماس های مات نیز وجود دارند. رنگ و شفافیت مستقیماً به ترکیب شیمیایی کریستال ها بستگی دارد. نظم دیگری نیز مشاهده شد: هر چه تیره تر باشد، تراکم الماس کمتر است (g/cm3).
ترکیب و خواص شیمیایی
همانطور که قبلاً ذکر شد، این ماده معدنی 96.0-99.8٪ کربن است که اتم های آن در یک شبکه مکعبی به هم متصل هستند. علاوه بر این، مواد شیمیایی دیگری نیز در کریستال یافت می شود - اکسیژن، نیتروژن، بور و سیلیکون، آلومینیوم و منگنز، آهن و مس، تیتانیوم و روی، نیکل، و غیره. شامل الویت و کرومیت، گرافیت و پیروپ، انستاتین و غیره هستند. ممکن است.
اغلب می توانید کریستال هایی را با آب و اسید کربنیک، دی اکسید کربن و سایر مواد در گاز پیدا کنید.شرایط. شرط. اغلب، ناخالصی‌ها نزدیک‌تر به محیط کریستال هستند.
از نظر خواص شیمیایی، الماس در برابر اسیدها و قلیاها بسیار مقاوم است، با آب خیس نمی شود، اما به راحتی با یک لایه چربی پوشانده می شود، حتی در صورت لمس معمولی با دست. از این خاصیت برای تعیین سنگ واقعی استفاده می شود. این ماده معدنی تا زمانی که در معرض دماهای بالا قرار نگیرد از نظر شیمیایی بی اثر می ماند.
الماس در دمای 850 درجه سانتیگراد می سوزد و دی اکسید کربن تولید می کند. و هنگامی که بدون دسترسی به هوا تا بیش از 1000 درجه سانتیگراد گرم شود، به یک اصلاح آلوتروپیک - گرافیت تبدیل می شود.
چه چیز دیگری هزینه را تعیین می کند؟
دامنه قیمت های الماس بسیار گسترده است و هزینه آن به ویژگی های بسیاری بستگی دارد. اما در هر صورت، قیمت یک قیراط (0.2 گرم) همیشه نشان داده شده است:
برش: با ارزش ترین آنها 57 وجه است، یا به آن برش تولکوفسکی نیز می گویند. برای الماس های کوچک - 17 و 33. بقیه برش ها فانتزی در نظر گرفته می شوند و قیمت آنها بسیار پایین تر است. اما با این حال، ما انواع دیگر برش ها را فهرست می کنیم: باریون، کوادریلیون، شاهزاده خانم، مارکیز، رز، بریولت، گلابی، بیضی، قلب، آشر، زمرد "، "درخشنده"، "تریلیانت"
- شفافیت: اگر شفافیت در الماس عالی باشد، هیچ ترکی، از جمله اجزای ریز وجود ندارد، پس قیمتفوراً با مرتبه‌ای یا حتی بیشتر افزایش می‌یابد.
- اندازه سنگ: اینجا در مورد قیراط صحبت نمی کنیم، بنابراین یک الماس با وزن یک قیراط قطر می تواند 6.5 میلی متر باشد، و اگر سایر شاخص ها نیز بالا باشند، هزینه آن می تواند 10-12 هزار دلار باشد. در هر قیراط.
- رنگ. این همه به روند مد و هوس مشتری بستگی دارد. اما با ارزش ترین آنها همچنان بی رنگ و با رنگ مایل به آبی در نظر گرفته می شوند.
برنامه
با بررسی خواص الماس، به جرات می توان گفت: این سنگ به سادگی منحصر به فرد است. اما نه تنها در جواهرات از آن استفاده می شود. علم و صنعت بخشی از ذخایر سنگ جهان را برای نیازهای خود می گیرد. آنها فقط از سنگ های کوچک یا معیوب استفاده می کنند.
چه خواصی برای علم و صنعت ارزشمند است:
- رسانایی حرارتی بالا؛
- سختی؛
- شفافیت (قابلیت انتقال اشعه UV و IR)؛
- ساختار کریستال (ممکن است رسانا یا عایق باشد). این می تواند ولتاژ بالا و تغییرات ناگهانی دما را تحمل کند.
پزشکی با استفاده از الماس در جراحی کنار نماند. اکنون چاقوی جراحی تولید می شود که تیغه آن الماس است. تیز شدن چنین تیغه هایی برش ها را فوق العاده نازک می کند. در دستگاه های لیزر، زخم ها با کمک الماس سوزانده می شوند. پنجره‌های الماسی در آزمایشگاه‌هایی با مواد شیمیایی خطرناک نصب می‌شوند.
ابزار ساخت و ساز و تعمیر برای مصارف خانگی و حرفه ای - اره، چاقوهای فلزی، فرز و برش شیشه، چرخ های سنگ زنی و موارد دیگر - برای افزایش عمر مفید آنها با سنگ ریزه الماس پوشانده شده اند. تونل هابا استفاده از ماشین تونل زنی به اصطلاح انجام می شود. چاقوهای او با لایه ای از سنگ الماس پوشانده شده است.
در برنامه درسی مدرسه
مشخصه ای مانند چگالی الماس حتی در برنامه درسی مدرسه نیز یافت می شود. آنها آن را در رشته ای مانند فیزیک در بخش "مبانی نظریه جنبشی مولکولی" در کلاس دهم مطالعه می کنند. و مشکل حل می شود. به طور کامل اینگونه به نظر می رسد:
الماسی وجود دارد که چگالی آن بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب 3500 است. اتمهای ماده چه حجمی را به مقدار 1022 اشغال خواهند کرد؟ (کتاب مسئله میاکیشف). معلوم می شود که خواص الماس در مدرسه مطالعه می شود. و نه تنها در این کتاب مشکل مشکلات مشابه وجود دارد. همچنین می توان شرطی مانند این نوشت:
چگالی الماس 3500 است. 1022 از مولکولهای آن چقدر حجم خواهد داشت؟
اخبار فضایی
تا همین اواخر، همه مطمئن بودند که بزرگترین الماس "ستاره آفریقا" است. جرم آن 3106 قیراط است. چقدر، همه فکر می کنند، اما ستاره شناسان الماس کوچکی در صورت فلکی مار پیدا کردند که جرم آن 1031 قیراط است! این یک غول واقعی است. البته هیچ کس آن را در دست نداشت، اما دانشمندان مطمئن هستند که این کوتوله سفید کاملاً از کربن کریستالی فوق متراکم تشکیل شده است. در اینجا یک الماس با قطر 55000 کیلومتر وجود دارد.
