Характеристика будови алмазу
Любителям дорогоцінних каменів вельми цікава тема про будову алмазу, опис його і основні фізичні, механічні та хімічні властивості. Цей красивий камінь за своєю хімічною структурою відноситься до неметалів і має кристалічну структуру. Якщо говорити мовою хіміків, адамант - це кубічна аллотропная форма вуглецю. У ювелірному мистецтві ця форма вуглецю вважається найдорожчим з дорогоцінних каменів, і прикраси з Адамант стоять дуже дорого. Це повязано з тим, що блиск кристалів цієї речовини неможливо порівняти ні з чим. І до того ж він не тьмяніє і не дряпається. Тобто полірована поверхня кристалів в прикрасах завжди радує око.
Як ні парадоксально звучить, але адамант і графіт мають однакову будову. І ці два таких діаметрально протилежних речовини мають одну природу. Справа в тому, що і діамант, і графіт утворені атомами вуглецю. Розглянемо докладніше будова і властивості діаманта.
Будова алмазу і його характеристика
За структурою кристал алмазу має форму тетраедра, і при цьому атоми вуглецю розташовуються в центрі. Вершинами в такому тетраедра служать самі близько розташованих атоми вуглецю. Виходить дуже стабільна атомарна звязок в самій структурі кристала, і цим пояснюється підвищена міцність речовини. Між собою атоми, з яких складається елементарний осередок, повязані ковалентним звязком. Цією особливістю пояснюється висока щільність алмаза.
В цілому кристал алмаза можна уявити як молекулу гігантських розмірів. Нагадаємо, що молярна маса цього кристала дорівнює 12. Форма кристала не повязана з кількістю граней у ювелірного каменю. Грані алмазу зявляються при його обробці.
За хімічною структурою алмаз є чистим вуглецем. Але в його склад все ж входять і домішки. Проведений хімічний аналіз дозволив визначити наявність певної кількості інших речовин. До домішок відносяться такі речовини, як:
- азот;
- магній;
- алюміній;
- кремній.
І ще багато інших хімічних елементів таблиці Менделєєва. Причому багато з елементів є ізоморфні включення. Але люди використовують алмази не тільки для виготовлення ювелірних прикрас. Широке застосування отримав цей кристал в техніці. І все це завдяки своїм унікальним властивостям і високої міцності.
Представлене відео добре показує кристалічну структуру діаманта.
Фізичні властивості алмазу
Алмаз - це найтвердіша речовина, яке зустрічається в природі.
Одна з різновидів адамант - корунд - має схожу будову, але більш низьку твердість (твердість корунду нижче, ніж у адамант в 150 разів) Варто згадати, що твердість речовин визначається за шкалою Мооса. З цього ранжиру алмазу присвоюється найвищий показник твердості - 10.
Стало бути, його можна використовувати для обробки металів, в тому числі і високоміцних, і твердих мінералів, таких як берил, гранат, сапфір і інші. Алмазний інструмент дуже стійкий до стирання. Твердість і щільність алмаза вище, ніж у кварцу і корунду.
Але при всій твердості у Діамант висока крихкість. І навіть виражена в високого ступеня щільність не знижує ймовірність розколу при падінні. Адже чистий кристалічний вуглець, яким і є діамант, має багатошарову структуру. І при різких ударах об тверду поверхню можливий його розкол в тих місцях структури, де звязок між атомами дуже слабка. Саме в місцях спайности атомів і відбувається розкол.
І при всій зносостійкості і довговічності цієї речовини його потрібно берегти від падінь на тверду поверхню. У цьому різновиді вуглецю і найвища теплопровідність серед всіх твердих тіл. Теплопровідність алмазу становить від 20 до 24 Вт / см. Також потрібно сказати, що домінують є діелектриком. Це пояснюється особливостями атомарних звязків в кристалі цієї речовини.
Температура горіння Діамант в кисні становить 800 ° С. Цей різновид вуглецю горить красивим блакитним полумям. А ось при температурі 2000 ° С і при відсутності кисню цей красивий мінерал перетворюється в графіт. Показники температури плавлення у алмазу дорівнюють 3700-4000 ° С.
Найголовніше і найцінніше властивість діаманта - це його показник заломлення і високий ступінь дисперсії. Блиск діамантів залежить від цих характеристик і є характерною ознакою цього дорогоцінного мінералу. Вага діамантів вимірюється в каратах. При цьому вага одного карата алмаза дорівнює приблизно 0,2 грама. Для визначення цієї величини у ювелірів існують необхідні таблиці і відомості.
