Den har sin opprinnelse i dypet av røde stjernekjemper, er en del av livsviktige fettstoffer, aminosyrer og karbohydrater, kan danne millioner av forbindelser med forskjellige kjemiske elementer og har, avhengig av strukturen, helt forskjellige mekaniske egenskaper. Den myke og sprø blyantstilken og den hardeste mineraldiamanten er laget av samme byggemateriale - karbon. Hva gjør en diamant så unik? Hvor brukes den? Hva er verdien?
Uforgjengelig varmeleder
I oversettelse fra gammelgresk betyr ordet "diamant" "uopprettelig". Allerede før antikken visste folk den utrolige styrken til denne steinen. I antikken ble diamanter mye omsatt i India og Egypt. Og dette mineralet kom til de europeiske vidder etter de aggressive kampanjene til Alexander den store. Han tok med seg steinene som magiske gjenstander. De gamle grekerne k alte dette hardeste mineralet tårene til gudene som f alt til jorden.
Men hemmeligheten bak steinens uovervinnelighet ligger,absolutt ikke i mystikk og ikke i forbindelse med den åndelige verden. Den klare gitterstrukturen til grunnstoffet i form av tetraeder og den sterke bindingen mellom karbonatomene gir den høyeste styrken. På grunn av den samme strukturen er diamant en utmerket varmeleder. Hvis det for eksempel var mulig å lage en teskje av et enkelt stykke diamant, ville du ikke kunne røre sukker i varm te med den, fordi du ville brenne deg i det øyeblikket skjeen kommer i kontakt med kokende vann.
Sammenligning av mineralhardhet
Hvordan finne ut hvilket mineral som er hardest? Den talentfulle tyske mineralogen Karl Friedrich Moos tok tak i denne problemstillingen på 1800-tallet. I 1811 foreslo forskeren å bruke en komparativ skala for å bestemme hardheten til forskjellige mineraler. Den består av ti punkter, som hver tilsvarer et visst mineral. Den første (talkum) er den mykeste, og den siste, henholdsvis den hardeste. Verifikasjon utføres eksperimentelt. Hvis en prøve (for eksempel sølv) er ripet opp av fluoritt, som er på den fjerde linjen på skalaen, men ikke er skadet av gips (skalastandard nummer to), så har sølv en hardhet på 3 på Mohs-skalaen.
Det hardeste mineralet er diamant. Han ligger på tiende plass. Og selv om Mohs-bordet ble satt i omløp på begynnelsen av det nittende århundre, er det fortsatt allment anvendelig. Det er imidlertid verdt å huske at denne tabellen ikke er lineær. Dette betyr at en diamant nummer ti ikke vil være nøyaktig dobbelt så hard.apatitt, som ligger på femteplass i tabellen. Andre metoder brukes for å bestemme den absolutte verdien av hardhet.
Fra konger til arbeidere
I lang tid var diamanter privilegiet til utelukkende smykkemestere. Men med utviklingen av industrien har dette hardeste mineralet i økende grad blitt vurdert ikke bare fra den vanlige estetiske siden, men også fra synspunktet til dets unike fysiske egenskaper. Til å begynne med, i produksjonen av verktøy, ble det brukt naturlige diamanter som ikke kunne skjæres. Dette er steiner som hadde slike feil at det var umulig å eliminere gullsmeden. De ble kjent som tekniske diamanter.
Som tiden gikk, økte behovet for verktøy med diamantskjæring og borekanter. For eksempel i byggebransjen er diamantbor etterspurt. Deres fordel fremfor kolleger laget av hardmetalllegeringer er at når du arbeider med en diamantbor, dannes det ikke mikrosprekker i materialet. Diamond kutter enkelt og rent i alle materialer, enten det er stein, betong eller metall. Og fraværet av mikrosprekker er nøkkelen til strukturens holdbarhet. I tillegg er selve arbeidsprosessen mye raskere, merkbart enklere og mye roligere.
Basert på dette er det ikke overraskende at ifølge dataene for 2016 produserer Russland alene 1200 typer forskjellige verktøy og utstyr, hvorav hoveddelen er diamant.
medisinske søknader
Det hardeste mineralet i naturen egner seg ikke bare til bruk i bearbeiding av grovt og hardtraser. Diamant er også uunnværlig i medisinske instrumenter. Tross alt, jo tynnere og mer nøyaktig snittet av vev, jo bedre takler kroppen utvinningen. Og for komplekse operasjoner på vitale organer, spiller bredden på snittet en avgjørende rolle enda mer.
I tillegg holder skalpellen med en tynn diamantfilm på bladet seg skarp i lang tid.
Prospekter innen elektronikk
Utviklingen av integrerte diamantkretser blir også aktivt fremmet. I disse brukes bittesmå diamanter som bakside. Utstyr produsert med denne metoden er mer motstandsdyktig mot temperaturendringer og store spenningsstøt. Diamanter kan også brukes til å overføre data i telekommunikasjon. Funksjonene til disse krystallene lar deg overføre signaler med forskjellige frekvenser samtidig på samme kabel.
Det hardeste mineralet på jorden hjelper til med romutforskning
I tillegg er diamant etterspurt i kjemisk industri. Et aggressivt miljø som lett skader glass er absolutt ikke forferdelig for en diamant. Fysikere bruker krystaller til å utføre kvantefysiske eksperimenter og romutforskning.
Når du lager teleskopoptikk, blir kravene til materialers nøyaktighet og pålitelighet kritiske. Det er her det hardeste naturlige mineralet kommer inn i bildet, som har enestående fysiske og kjemiske parametere.
Syntetisering av diamanter
Med så intens etterspørsel etterdet hardeste dyrebare mineralet, oppsto spørsmålet om dets kunstige syntese skarpt. Merk at ingen reserver av steiner er i stand til å tilfredsstille den stadig økende etterspørselen. Og etter lange eksperimenter klarte forskere å lage en analog av naturlig diamant, som har alle nødvendige funksjoner. Til dags dato har produksjon av kunstige diamanter for industrielle behov allerede blitt vanlig praksis.
Det finnes flere metoder for å syntetisere dette mineralet. Den første er nærmest dens dannelse i det naturlige miljøet. Syntese utføres ved hjelp av ultrahøy temperatur og enormt trykk. Den andre teknikken lar deg trekke ut diamanten fra dampen. Den brukes i filmteknologi - krystaller påføres som en tynn film på verktøyets skjærekanter. Denne metoden er spesielt etterspurt i produksjon av kirurgiske instrumenter. Og den tredje produserer en spredning av små krystaller ved bruk av detonasjon og rask avkjøling.
Eksperimentene fortsatte og bornitrid ble syntetisert, som er 20 % hardere enn naturlig diamant. Men mens dette stoffet er så lite at diamanten tradisjonelt regnes som det hardeste mineralet.
