Драгоценные камни самые твердые

Характеристики и определение твердости камней по шкале Мооса

Природой создано огромное количество различных минералов. Одни из них настолько мягкие, что крошатся в руках. А вот другие не деформируются даже от самого сильного удара. Какой камень самый прочный в природе? Давайте разбираться.

Если говорить исключительно о минералах, то ответ очевиден – это алмаз. Данное природное образование является одной из форм чистого углерода, которая образуется в недрах Земли на значительных глубинах. Минерал находится на вершине шкалы Мооса с абсолютной твердостью в 1600 единиц. Кроме того, алмаз обладает еще и таким качеством, как метастабильность (то есть, способностью существовать неограниченно долгий период времени при нормальных условиях среды).

Стоит отметить, что под словом «камень» может подразумеваться еще и такое понятие, как горная порода (агрегат из одного или нескольких видов минералов). Определить абсолютного рекордсмена по твердости среди горных пород не так просто. Чаще всего в список самых прочных камней попадают следующие породы:

Самые твердые минералы на планете. Топ 5

Однако далее в нашей статье мы уделим особое внимание именно алмазу – самому прочному камню среди минеральных образований.

Заточная история. Критский камень.

Критский заточной камень (Cretan natural sharpener stone) известен с древнейших времен и является сегодня одной из главных легенд заточных камней прошлого. Предполагается, что он был известен и использовался в средиземноморском регионе еще до нашей эры. Так же этот камень является объектом непрекращающихся споров и постоянных сравнений с легендарным «турецким камнем» (мы описывали его в этой статье ). Греки считают, что под названием турецкого камня в ХIХ – ХХ веках продавался именно камень с критских каменоломен.

Остров Крит входил в состав Османской империи с ХVII века и до 1898 года. Однако и после получение независимости критские камни продолжали импортироваться в Турцию. Ясности в этом вопросе нет, однако известно, что критские и турецкие заточные камни в течение столетий продавались параллельно и несмотря на схожесть являются разными камнями. Как и турецкий камень, критский в данный момент не добывается и продается на различных заточных форумах и аукционах по высоким ценам.

Фото: Олег Хлынин. Источник: https://zatochiklinok.ru/1-2/naturalnye-abrazivy/cretan-natural-sharpener-stones
На острове Крит имеется несколько горных массивов: Астерусиевы горы, горы Талоса, горы Дикти и т.д. Они имеют карстовую природу, сложены в основном известняками и сланцами.

Однако критский камень, как считают специалисты имеет в составе более 70% диоксида кремния и относиться к кварцитам. Согласно шкале Мооса кварцит имеет 7 баллов из 10 возможных, что соответствует твердости кварца. Кроме того, камень обладает высокой плотность. Средняя плотность кварцита – 2700 кг/м³. Для сравнения плотность гранита составляет 2600 кг/м³, плотность песчаника – 2250 кг/м³.

Чем выше этот показатель, тем тяжелее камень.

Камень обычно серого цвета, с оттенками от светло-серого, до голубоватого. Более светлые камни обычно плотнее и тоньше работают (приблизительно 4000-6000 грит по JIS), темно серые более грубые (приблизительно 2000-4000 грит по JIS) и работают быстрее. Самым редким камнем является серо-голубой, он отличается самой высокой твердостью и может достигать примерно 12 000 грит по JIS.

Но такие камни работают очень медленно. Поэтому их чаще всего используют для наведения суспензии, как притир. В целом темные камни имеют меньше трещин и более однородные, более светлые имеют сильные трещины. Многие из доживших до современности камней – это камни смешанной (гибридной) породы.

Фото: Олег Хлынин. Источник:https://zatochiklinok.ru/1-2/naturalnye-abrazivy/cretan-natural-sharpener-stones

Критские камни относятся к масляным камням, и по традиции основательно пропитывались маслом. В частности, в исторических источниках указывалось о необходимости длительной пропитки этих камней в оливковом масле вплоть до недели. Опытные заточники отмечают, что без пропитки он действительно работает значительно медленнее.

В современных условиях требования пользоваться именно оливковым маслом, конечно, является устаревшим и камень показывает хорошие результаты при пропитке современными маслами. В частности, может использоваться вазелиновое или гвоздичное масло, а также масло на основе олеиновой кислоты. Необходимо отметить, что после пропитки маслом, камень становится темно-коричневого цвета и в нем уже с трудом опознается первоначальная разновидность.

Фото: Олег Хлынин. Источникhttps://zatochiklinok.ru/1-2/naturalnye-abrazivy/cretan-natural-sharpener-stones

Критский камень может эффективно работать не только с маслом, но и с водой. В этом случае он не требует замачивания, достаточно побрызгать его водой и периодически смачивать его в процессе заточки. Камень дает тонкую, белую суспензию при работе с водой и темную при работе с маслом. Суспензия позволяет работать на притирах с гритностью примерно в 6000 — 8000 по JIS.

Как с водой, так и с маслом камень работает очень быстро и может использоваться не только для доводки, но и для тонкой предфинишной заточки, особенно это относится к заточке бритв. Считается, что скорость работы критского камня выше вашиты и при этом в результате получается более тонкий подвод. Лучше всего критский камень работает по твердым сталям, в том числе и порошковым. Тем не менее для любителей сверхтонкой заточки ножей этот камень в качестве финишного не подойдет. После него остается достаточно заметная риска, которую необходимо убирать на более тонких камнях.

Главным недостатком камня является его хрупкость и склонность к сколам. Критский камень часто имеет трещины, которые увеличиваются в процессе работы и могут мешать заточке. Опытные заточники рекомендуют производить ремонт камня с помощью клея или лака. Также возможно расслаивание камня в процессе работы, особенно если камень имеет несколько слоев разных по твердости.

Критский камень необходимо оберегать от падений, ударов и сильных вибраций. Все эти факторы могут увеличивать количество трещин и способствовать разрушению камня.

Фото: Олег Хлынин. Источник:https://zatochiklinok.ru/1-2/naturalnye-abrazivy/cretan-natural-sharpener-stones

В наши дни критский камень представляет собой скорее реликвию прошлого, чем популярный заточной инструмент. Каменоломни, где он добывался ранее, в настоящее время закрыты. Камни продаются на вторичном рынке по высоким ценам, а их качество со временем все больше падает. Тем не менее в истории заточного инструмента он останется в ряду легендарных камней.

Предлагаем вам обсудить эту статью в комментариях. Расскажите, что вы думаете о критских заточных камнях и их использовании для заточки.

Источник: zolotoe-runo-sl.ru

Какой камень самый крепкий и твердый в мире: обзор и интересные факты

Ценность минералов определяется многими критериями, в том числе степенью их твердости. Чем тверже камень, тем выше он ценится.

Твердостью считается способность камня противостоять механическому воздействию. Под механическим воздействием подразумеваются различные действия: удары, царапания, трение, вдавливания и т.д.

Существуют два критерия оценивания прочности камней: абсолютный критерий и шкала Мооса (относительный).

Твердость драгоценных минералов оценивается по шкале Мооса. Под таким измерением подразумевается сравнение твердости нового минерала с уже существующими эталонными твердыми камнями. Для этой процедуры на камне намечают гладкую зону и проводят по ней острым углом эталонного камня, крепко придавливая его при этом.

Если в испытуемой зоне камня не остаются царапины, берут более твердый камень и царапают им и т.д. Делают это до того момента, пока на камне не образуется царапина. Сравнивая ее с эталонными камнями, твердость которых уже известна, делают выводы.

Самый прочный камень – это…

Природой создано огромное количество различных минералов. Одни из них настолько мягкие, что крошатся в руках. А вот другие не деформируются даже от самого сильного удара. Какой камень самый прочный в природе? Давайте разбираться.

Если говорить исключительно о минералах, то ответ очевиден – это алмаз. Данное природное образование является одной из форм чистого углерода, которая образуется в недрах Земли на значительных глубинах. Минерал находится на вершине шкалы Мооса с абсолютной твердостью в 1600 единиц. Кроме того, алмаз обладает еще и таким качеством, как метастабильность (то есть, способностью существовать неограниченно долгий период времени при нормальных условиях среды).

Стоит отметить, что под словом «камень» может подразумеваться еще и такое понятие, как горная порода (агрегат из одного или нескольких видов минералов). Определить абсолютного рекордсмена по твердости среди горных пород не так просто. Чаще всего в список самых прочных камней попадают следующие породы:

Однако далее в нашей статье мы уделим особое внимание именно алмазу – самому прочному камню среди минеральных образований.

Золото — 19,29 г/см³

С давних времен люди покупают, продают и даже убивают за этот драгоценный металл. Да что люди, целые страны занимаются скупкой золота. Лидером государств с самыми крупными запасами золота на данный момент является Америка. И вряд ли наступит пора, когда в золоте не будет нужды.

Говорят, что деньги не растут на деревьях, но золото — растет! Небольшое количество золота можно найти в листьях эвкалипта, если тот находится на золотоносной почве.

Минерал алмаз: основные свойства

Итак, самый дорогой, самый желанный, самый красивый и самый прочный камень на Земле – это алмаз. И с этим сложно поспорить. Впрочем, само название этого минерала более чем красноречиво. Слово «алмаз» в переводе с древнегреческого языка означает «несокрушимый».

Первые исторические свидетельства о прозрачном камне невиданной прочности пришли к нам из Древней Индии и Китая. При этом индусы называли его фарий. А вот китайцы еще в третьем тысячелетии до нашей эры применяли алмазы для шлифовки своих церемониальных топоров, изготовленных из корунда.

Какими же физико-механическими свойствами обладает самый прочный камень в мире? Давайте перечислим самые основные из них:

• Блеск: алмазный.
• Цвет черты: нет.
• Твердость: 10 (по шкале Мооса).
• Плотность: 3,47-3,55 г/см3.
• Излом: раковистый до занозистого.
• Сингония: кубическая.
• Теплопроводность: 900-2300 Вт/(м·К) (очень высокая).

Наиболее распространенная окраска алмазов – желтая или бесцветная. Реже всего в природе встречаются минералы зеленого, синего, красного или черного цвета. Еще одно важное свойство всех алмазов – это способность к люминесценции. Под воздействие солнечного света они начинают светиться и переливаться различными цветами и оттенками.

Осмий — 22,61 г/см³

Хрупкий и при этом крайне твердый металл редко используется в чистом виде. В основном его смешивают с другими плотными металлами, такими как платина, для создания очень сложного и дорогого хирургического оборудования.

Название «осмий» происходит от древнегреческого слова «запах». При растворении щелочного сплава осмиридия в жидкости появляется резкое амбре, похожее на запах хлора или подгнившей редьки.

И осмий и иридий (первое место рейтинга) весят примерно в два раза больше свинца (11,34 г/см³).

Главные месторождения алмазов

Алмазы образуются на глубине 80-150 километров под воздействием колоссального давления и температуры. Затем благодаря вулканической деятельности они поднимаются ближе к поверхности нашей планеты, образуя при этом вертикальные месторождения – кимберлитовые трубки. Вот так, например, выглядит горловина такой трубки в Якутии (алмазный карьер «Мир»):

Помимо этого, некоторые алмазы могут иметь и метеоритное происхождение. Такие минералы образуются при контакте космического тела с поверхностью Земли. Так, «внеземные алмазы» были обнаружены в Большом Каньоне в США.

Так уж сложилось, что самые богатые залежи алмазов на Земле сосредоточены в недрах Африки. Именно здесь базируется крупнейшая по добыче ценного минерала компания в мире – De Beers. Алмазы сегодня активно добываются в ЮАР, Анголе, Ботсване, Намибии, Танзании, России, Канаде, Австралии. Лидером российской алмазной промышленности является .

Рений — 21,01 г/см³

Слово «Рений» происходит от латинского Rhenus, что означает «Рейн». Нетрудно догадаться, что этот металл был обнаружен в Германии. Честь его открытия принадлежит немецким химикам Иде и Вальтеру Ноддакам. Это последний из открытых элементов, у которого есть стабильный изотоп.

Из-за очень высокой температуры плавления рений (в виде сплавов с молибденом, вольфрамом и другими металлами) применяется для создания компонентов ракетной техники и авиации.

Применение алмазов в промышленности

Не стоит думать, что алмазы используют исключительно в ювелирном деле. Самый твердый камень нашел широкое применение также в промышленности. В частности, из него производят сверхпрочные сверла, ножи, резцы и прочие изделия. Алмазный порошок (по сути, отходы, получаемые при обработке природных алмазов) применяется как абразив при производстве точильных дисков и кругов.

Используют алмазы также в ядерной энергетике и квантовой электронике. Еще одна крайне перспективная сфера в наши дни – микроэлектроника на алмазных подложках.

Тантал — 16,67 г/см³

Десятую строчку в рейтинге занимает синевато-серый, очень твердый металл со сверхвысокой температурой плавления. Несмотря на свою твердость он пластичен, как золото.

Тантал является важным компонентом во многих современных технологиях. В частности, он используется для производства конденсаторов, которые применяются в компьютерной технике и мобильных телефонах.

Гексагональный алмаз

Еще десять лет назад алмаз можно было считать самым твердым материалом на Земле. Но в 2009 году группа ученых из Китая и США сумела доказать ложность такого утверждения. По их убеждению, самым прочным веществом в мире является искусственный материал под названием лонсдейлит (или гексагональный алмаз).

При помощи метода компьютерного моделирования ученым удалось установить, что данный материал на 58% прочнее, нежели алмаз. И если последний разрушается при давлении в 97 гигапаскалей, то лонсдейлит способен выдерживать нагрузки в 152 гигапаскалей.

Однако гексагональный алмаз существует пока только лишь в теории. Впрочем, ученые сомневаются, что новый материал когда-либо будет применяться на практике. Ведь процесс его получения является чрезвычайно сложным и дорогостоящим.

Рубин Красный, розоватый, красный с коричневым оттенком

Какие драгоценные камни (названия) выглядят ярче, чем бриллиант? Что дороже, сапфир или рубин? Выбирая между ними, стоит помнить, что речь идет об одном и том же минерале, который окрашен по-разному. Цена на рубины и сапфиры всегда сопоставима.

Название рубина переводится как «красный». Он относится к корундам высокой прочности и является ближайшим родственником сапфира, который отличается от рубина только цветом. Рубин известен в качестве драгоценного камня уже несколько тысяч лет. В Индии его используют как защитный амулет, в Древней Греции камнем украшали не только драгоценные аксессуары и одежду, но и храмы.

Рубин символизировал огненную стихию, а также женское начало. В современном ювелирном деле прозрачные рубины гранят, а звездчатые – шлифуют.

Место добычи: крупные месторождения находятся в Антарктиде. Рубин распространен на всех континентах, однако главными мировыми поставщиками камня называют Восточную Африку, Таиланд и Шри-Ланку.

Магические свойства: рубин – это камень героических поступков, он способен придать человеку бодрость духа, вдохновить его, разбудить в нем любовь и страсть. Поэтому людям с пылким нравом и горячей натурой рекомендуют носить другие камни. Какие есть драгоценные камни (названия), более мощные, чем рубин? Рубин приносит победу в бою, аксессуар в виде кольца с рубином помогает совершить удачную сделку, а в аккомпанементе бриллианта он бережет ваше здоровье.

Лечебные свойства: в древности еще не знали, какие камни относятся к драгоценным, однако верили, что ценный рубин может останавливать кровь, лечить эпилепсию, помогать справиться с депрессией. В современной литотерапии популярны рецепты на основе «рубиновой» воды, которая имеет свойство приводить в норму артериальное давление, помогает при заболеваниях сердца.

Как проверить подлинность рубина?

Чаще всего за рубин выдают красное стекло или гранат. Поскольку основное свойство рубина – прочность и яркость, проверьте его подлинность, проведя по нему монеткой (на настоящем рубине царапин не будет).

Камень также не будет крошиться при трении о плотную поверхность. Так поступают и другие виды драгоценных камней в природе – к примеру, сапфир.

Цвет рубина не бывает блеклым, направьте на камень яркий свет – и вы должны увидеть, как одни грани станут ослепительно-белыми, другие – насыщенно-бордовыми. Список драгоценных камней по стоимости и другие способы их отличить – в новых статьях.

Субоксид бора (B6O) — твердость до 45 ГПа

Субоксид бора обладает способностями создавать зерна, имеющие форму икосаэдров. Образованные зерна при этом не являются обособленными кристаллами или разновидностями квазикристаллов, представляя собой своеобразные кристаллы-двойники, состоящие из двух десятков спаренных кристаллов-тетраэдров.

Содержание недостаточного количества атомов кислорода в субоксиде бора обеспечивает материалу характеристики, свойственные керамическим материалам. Данное вещество имеет качества химической инертности, повышенной прочности, устойчивости к истиранию при невысоких показателях плотности, а его монокристаллы обладают твердостью в 45 ГПа.

Смешанные конкременты

Образуются преимущественно в результате длительного приема определенных лекарственных препаратов.

Камни сочетают характеристики солевых и белковых почечных образований.

Распространенность камней по типу кристаллов

Лечение в данном случае определяется индивидуально в каждом клиническом случае в зависимости от полученных результатов анализов и тяжести протекания заболевания.

Источник: nataly-moda.ru

Самый твёрдый минерал и шкала Мооса

Пожалуй, нет такого человека, кто не слышал о невероятной твёрдости алмазов или бриллиантов. Но как измеряют это свойство?

Создание рейтинга минералов по твёрдости

Чтобы решить задачу, как обрабатывать один минерал с помощью другого, в 1811 году немецкий учёный Фридрих Моос придумал шкалу относительной твёрдости. С её помощью стало возможным сравнивать минералы с эталонными образцами, которые располагались по мере возрастания их твёрдости: от талька под №1 до алмаза под №10.

Один из способов определения твёрдости

При этом определение данного свойства осуществлялось с помощью метода царапания. Дело в том, что каждый последующий минерал в группе эталонов может своим острым концом нанести царапину предыдущему. Таким образом, шкала Мооса говорит нам об относительной твёрдости минералов. Например, корунд под номером 9 в 2 раза твёрже топаза (№8), но при этом почти в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (№10).

Решающая характеристика

Для ювелиров, а также геммологов – специалистов, занимающихся сертификацией ювелирных камней – характеристики обрабатываемых материалов оказались ключевыми. Ведь твёрдость драгоценного или полудрагоценного камня – показатель устойчивости к износу.

Недаром рекомендуется хранить украшения с бриллиантами отдельно от любых аксессуаров. Ведь алмаз, из которого изготавливают бриллианты, настолько твёрдый минерал, что оставляет след на любом из камней естественного происхождения.

Список минералов Мооса

Перечень минералов, использованных Моосом для построения таблицы эталонов твёрдости в 19 веке, сегодня почти не изменился. Шкала лишь немного пополнилась аналогами, помогающими диагностировать испытуемые образцы.

Источник: alrosadiamond.ru

10+ самых твердых минералов в мире — По шкале Мооса

По всему миру мы находим массивные обработанные камни. Которые весят, порой, более 1000 тонн! Но как именно наши далекие предки перемещали в нужное место эти камни? Неужели они использовали лишь силу своих рук?

Или, возможно, как предполагают некоторые исследователи, наши предки использовали какие-то ныне утраченные технологии?

Здравый смысл подсказывает, что все эти камни были слишком тяжелыми для перемещения без помощи каких-то вспомогательных устройств. Но ведь считается, что в те времена у людей не было необходимых средств для транспортировки огромных глыб на большие расстояния.

Множество подобных объектов было обнаружено в Египте. Давайте поговорим о них. А заодно поразмышляем о том, как именно они были доставлены к своему нынешнему месту нахождения.

Самые твердые материалы на Земле

Самый прочный материал в мире, который тверже алмаза, – полимеризованный фуллерит. Этим материалом можно запросто поцарапать алмаз, с такой легкостью, будто это не драгоценный алмаз, а обычный пластик. Данный материал представляет собой структурированный кристалл, узлы которого состоят из целых молекул, а не из маленьких атомов.

Лонсдейлит также считается крепким материалом. Это модификация аллотропного углерода, который по твердости близок к алмазу. Данный материал был извлечен из метеоритного кратера. Происхождение материала – графитное.

Третью позицию в рейтинге твердости прочно занимает вюртцитный нитрит бора. Высокую степень прочности данному материалу обеспечивает кристаллическая структура.

Наноструктурированный кубонит, или кингсонгит. Уникальные возможности данного материала обеспечили его частое использование в промышленности.

Нитрит углерода-бора занимает почетную пятую позицию в нашем рейтинге. Главными компонентами данного материала являются атомы бора, а также углерода с азотом.

Как отличить настоящий алмаз от его имитации

Природные Алмазы

Даже не слишком разбирающемуся человеку известны такие дешевые заменители алмазов, точнее, бриллиантов, как фианиты (кубический цирконий) и муассаниты (карбид кремния). Сравнительно недавно появился новый вид имитаций – это ASHA-алмазы, отличающиеся от предыдущих версий наличием верхнего слоя из атомов углерода. В отдельных случаях рядовой наивный покупатель, мечтающий приобрести настоящую драгоценность по небольшой цене, может натолкнуться на особо наглых мошенников, выдающих за бриллианты обычные стекляшки.

Отличить природные диаманты от их подделок можно несколькими способами:

1. Провести по стеклу. Настоящий алмаз его режет, но и другие более дешевые самоцветы царапают. Поэтому данный способ известный, но не слишком эффективный.
2. Провести по претенденту специальным жировым маркером. На диаманте останется четкая непрерывная линия, на подделках – едва заметный пунктир.
3. Проверить теплопроводность посредством специального щупа – у алмазов она очень высокая, так что датчик отметит значительную потерю тепла за 2-3 секунды.
4. Подышать на камень: рожденный природой экземпляр не запотеет, на искусственных аналогах появится небольшой конденсат.
5. Опустить самоцвет (если он без оправы) в стакан с чистой водой. Настоящий камень станет невидимым.
6. Проверить наличие флуоресценции у самоцвета посредством его освещения ультрафиолетовой лампой. Оригинал будет излучать голубоватый свет даже после отключения лампы.

Твердость, как характеристика минерала

Если говорить о таком свойстве, как твердость минералов, то стоит сказать, что это сопротивление вещества, которое оказывает его поверхность при попытке царапания камнем или другим предметом. Показатель напрямую зависит от кристаллической решетки и строения атомов в камне. Но также следует знать, что такая характеристика, как твердость, может быть непостоянной и зависеть от таких факторов, как:

• Направление камня. Ярким примером является кианит. В одном случае его твердость определяется как 5, и он царапается ножом, а в другом, как 7, и нож следов не оставляет.
• Агрегатное состояние камня. Например, скрытокристаллические, тонкопористые и порошковатые виды веществ имеют ложные малые твердости. Так, гематит в кристаллах шкалы твердости Мооса оценивают на 6 баллов, а в виде красной охры показатель падает ниже четверки.
• Месторождения камня. Сапфиры, добытые в Цейлоне тверже, чем рубины, а кашмирские сапфиры — мягче. Это объясняется естественными процессами во время образования камня. И даже алмазы с Калимантана и Уэльса тверже, чем экземпляры с ЮАР.

Определение твердости осуществляется путем поиска эталонного материала, который он способен поцарапать. Или же подбираются камни, которые могут поцарапать его. Сама шкала основана на сравнении, поэтому с ее помощью производится грубая сравнительная оценка минерала. Шкала Мооса работает по системе мягче-тверже и называется относительной.

С ее помощью можно определить и промежуточные значения твердости — в таком случае показатель записывается дробью. Например, число 8, под которым находится хризоберилл в классификации, означает, что камень царапает топаз так же, как сам царапается корундом. А вот гранат тверже, чем кварц, но мягче берилла и поэтому получил значение 7.

Чем больше обнаруживают новых камней, тем больше расширяется классификация и появляются промежуточные значения. Но костяк таблицы Мооса остается тем же. А еще до сих пор работает правило: чем тверже камень, тем он стоит дороже.

Твердость необходима для того, чтоб знать насколько сложная обработка камня. Она влияет на процессы огранки, полировки. По твердости камни используют в промышленности в качестве абразивов, как, например, алмазы. Но одной шкалы для определения твердости недостаточно. Существуют и другие способы, которые являются более точными, хотя шкала Мооса так и остается оплотом ювелирного дела.

Существует классификация, которая основана на применении подручных средств, например, ногтя, карандаша, соли поваренной, гвоздя, напильника, ножа, железа. Чтоб запомнить правила этой методики, следует знать, что ноготь оставляет царапины на гипсе и более мягких веществах. Так появилась линейная твердость, а камни стали распределять на такие группы:

• твердые;
• мягкие;
• средней мягкости.

По классификации линейной твердости определяют минералы так:

• тальк — 1 — поддается царапинам ногтем;
• гипс — 3 — возможно поцарапать ногтем;
• кальцит — 9 — можно поцарапать медной монетой;
• флюорит — 21 — легко поддается царапинам ножом;
• апатит — 48 — трудно поцарапать ножом;
• ортоклаз — 72 — повреждается с помощью напильника;
• кварц — 100 — может поцарапать стекло;
• топаз — 200 — способен поцарапать кварц;
• корунд — 400 — царапает топаз;
• алмаз — 1600 — невозможно ничем поцарапать, абсолютная твердость минерала.

Основной параметр

Существует в свойствах конкретного минерала такое, которое непосредственно определяет его практическую ценность и влияет на цену реализации – твердость. Это чисто физический параметр, который зависит от внутренней структуры минерала и напрямую влияющий на долговечность его использования. Она определяется методом царапания поверхности испытуемого минерала эталонным образцом.

На сегодняшний день в мире используется несколько методик определения твердости драгоценных камней. Большую популярность снискала шкала твердости, которую предложил австрийский ученый Ф. Моос. Согласно этой шкале, все минералы разделяются на 10 групп, при этом каждой группе соответствует показатель твердости от единицы до 10.

Наивысшую твердость по этой шкале имеет самый твердый драгоценный камень – бриллиант. На порядок ниже показатели твердости у рубина и сапфира. Здесь необходимо уточнить, что бриллиант, имеющий твердость 10, намного прочнее представителей группы с твердостью 9. А вот разница в этом показателе между 9-й и 8-й группами не такая значительная. В практической деятельности по изготовлению украшений допускается использование драгоценных камней в кольцах, перстнях и браслетах до 5-й группы включительно, более мягкие самоцветы рекомендуется применять в носимых украшениях, не испытывающих таких значительных нагрузок.

Итак, общепринятым фактом является то, что самый крепкий камень на земле – бриллиант (ограненный алмаз). Однако в этом утверждении есть свои нюансы. Дело в том, что существуют еще более твердые материалы, например, фуллериты, представляющие собой молекулярные кристаллы, образующиеся при полимеризации молекул фуллеренов в условиях чудовищного давления (до 90000 атмосфер) и температуры. Полученный материал имеет аномальную жесткость и твердость. Строение фуллерита в корне отличается от алмаза и графита, хотя это тот же углерод, вернее, его аллотропная форма.

Валун

Чего только не сделаешь ради искусства! Лос-анджелесскому музею искусств пришлось заняться перевозкой из каменоломни гигантского монолита весом в 340 тонн на расстояние 136,8 километров, чтобы удовлетворить амбиции скульптора Майкла Хайзера.

Перевозка гиганта заняла 11 дней и стоила более 10 миллионов долларов. Зато теперь арт-инсталляция под названием «Левитирующая масса» грозно торчит над головами посетителей, когда они проходят по коридору, направляясь в здание музея.

Ракета «Сатурн-5»

Большие ракеты-носители обычно используются для отправки космических спутников и экипажей космонавтов на земную орбиту и дальше. Но прежде их приходится транспортировать до стартовой площадки.

Высота ракеты «Сатурн-5», которую NASA использовало в конце 1960-х и в начале 1970-х, составляла 110,6 м, что делает ее на 18,3 метра выше знаменитой Статуи Свободы в Нью-Йорке. Нагруженная топливом ракета весила 3100 тонн – примерно как 400 слонов.

Для перемещения этого гиганта Американское космическое агентство разработало специальный сорокаметровый гусеничный транспортер весом в 2570 тонн, который медленно тащился по специальным дорожкам, усеянным песком для уменьшения силы трения.

Транспортер был рассчитан на перевозку груза весом в три «Сатурна», однако таким испытаниям его никогда не подвергали.

Прочность натурального камня

Природные камни различаются не только своей декоративностью, но и по прочности, плотности, пористости, водопоглощению и показателем истираемости. От прочности зависит износостойкость материала.

Природные камни высокой прочности начинают разрушаться не ранее чем через 500 лет (гранит, кварцит, сланец), а средней прочности поддаются разрушению через 50-75 лет (доломит, известняк, травертин). Такие материалы как ракушечник поддаются разрушению через 30 – 50 лет. Но за счет специальных гидрофобизирующих средств, которые способны существенно повысить стойкость материала к негативным внешним воздействиям, решается главная проблема невысокой механической прочности таких природных материалов. После специальной обработки камень может использоваться даже в местах с жесткими погодными условиями.

Источник: jemchuzhinafood.ru

Самый прочный камень в природе. Свойства, применение, добыча, интересные факты о минерале

Современной науке геологии известны тысячи самых разнообразных минералов и горных пород. И уж кто-кто, а геологи точно знают, какой камень самый прочный в мире. А знаете ли вы ответ на этот вопрос? Если нет, обязательно прочитайте нашу статью.

Самый прочный камень – это…

Природой создано огромное количество различных минералов. Одни из них настолько мягкие, что крошатся в руках. А вот другие не деформируются даже от самого сильного удара. Какой камень самый прочный в природе? Давайте разбираться.

Если говорить исключительно о минералах, то ответ очевиден – это алмаз. Данное природное образование является одной из форм чистого углерода, которая образуется в недрах Земли на значительных глубинах. Минерал находится на вершине шкалы Мооса с абсолютной твердостью в 1600 единиц. Кроме того, алмаз обладает еще и таким качеством, как метастабильность (то есть, способностью существовать неограниченно долгий период времени при нормальных условиях среды).

Стоит отметить, что под словом «камень» может подразумеваться еще и такое понятие, как горная порода (агрегат из одного или нескольких видов минералов). Определить абсолютного рекордсмена по твердости среди горных пород не так просто. Чаще всего в список самых прочных камней попадают следующие породы:

Однако далее в нашей статье мы уделим особое внимание именно алмазу – самому прочному камню среди минеральных образований.

Минерал алмаз: основные свойства

Итак, самый дорогой, самый желанный, самый красивый и самый прочный камень на Земле – это алмаз. И с этим сложно поспорить. Впрочем, само название этого минерала более чем красноречиво. Слово «алмаз» в переводе с древнегреческого языка означает «несокрушимый».

Первые исторические свидетельства о прозрачном камне невиданной прочности пришли к нам из Древней Индии и Китая. При этом индусы называли его фарий. А вот китайцы еще в третьем тысячелетии до нашей эры применяли алмазы для шлифовки своих церемониальных топоров, изготовленных из корунда.

Какими же физико-механическими свойствами обладает самый прочный камень в мире? Давайте перечислим самые основные из них:

• Блеск: алмазный.
• Цвет черты: нет.
• Твердость: 10 (по шкале Мооса).
• Плотность: 3,47-3,55 г/см 3 .
• Излом: раковистый до занозистого.
• Сингония: кубическая.
• Теплопроводность: 900-2300 Вт/(м·К) (очень высокая).

Наиболее распространенная окраска алмазов – желтая или бесцветная. Реже всего в природе встречаются минералы зеленого, синего, красного или черного цвета. Еще одно важное свойство всех алмазов – это способность к люминесценции. Под воздействие солнечного света они начинают светиться и переливаться различными цветами и оттенками.

7 интересных фактов об алмазах

• Алмаз, графит и уголь – все эти вещества состоят из одного и того же элемента (углерода).
• На некоторых планетах Солнечной системы идут алмазные дожди.
• Алмаз нельзя назвать самым редким камнем на Земле. Существует как минимум десять драгоценных камней, которые встречаются в земной коре намного реже.
• Штаб-квартира крупнейшей компании по добыче и обработке природных алмазов расположена в Йоханнесбурге (ЮАР).
• При определенных условиях алмазы можно синтезировать из текилы или арахисового масла.
• Луч света, проходящий сквозь тело данного минерала, снижает свою скорость в два раза.
• 80% добываемых сегодня алмазов используется в промышленных целях.

Главные месторождения алмазов

Алмазы образуются на глубине 80-150 километров под воздействием колоссального давления и температуры. Затем благодаря вулканической деятельности они поднимаются ближе к поверхности нашей планеты, образуя при этом вертикальные месторождения – кимберлитовые трубки. Вот так, например, выглядит горловина такой трубки в Якутии (алмазный карьер «Мир»):

Помимо этого, некоторые алмазы могут иметь и метеоритное происхождение. Такие минералы образуются при контакте космического тела с поверхностью Земли. Так, «внеземные алмазы» были обнаружены в Большом Каньоне в США.

Так уж сложилось, что самые богатые залежи алмазов на Земле сосредоточены в недрах Африки. Именно здесь базируется крупнейшая по добыче ценного минерала компания в мире – De Beers. Алмазы сегодня активно добываются в ЮАР, Анголе, Ботсване, Намибии, Танзании, России, Канаде, Австралии. Лидером российской алмазной промышленности является компания «АЛРОСА».

Применение алмазов в промышленности

Не стоит думать, что алмазы используют исключительно в ювелирном деле. Самый твердый камень нашел широкое применение также в промышленности. В частности, из него производят сверхпрочные сверла, ножи, резцы и прочие изделия. Алмазный порошок (по сути, отходы, получаемые при обработке природных алмазов) применяется как абразив при производстве точильных дисков и кругов.

Используют алмазы также в ядерной энергетике и квантовой электронике. Еще одна крайне перспективная сфера в наши дни – микроэлектроника на алмазных подложках.

Гексагональный алмаз

Еще десять лет назад алмаз можно было считать самым твердым материалом на Земле. Но в 2009 году группа ученых из Китая и США сумела доказать ложность такого утверждения. По их убеждению, самым прочным веществом в мире является искусственный материал под названием лонсдейлит (или гексагональный алмаз).

При помощи метода компьютерного моделирования ученым удалось установить, что данный материал на 58% прочнее, нежели алмаз. И если последний разрушается при давлении в 97 гигапаскалей, то лонсдейлит способен выдерживать нагрузки в 152 гигапаскалей.

Однако гексагональный алмаз существует пока только лишь в теории. Впрочем, ученые сомневаются, что новый материал когда-либо будет применяться на практике. Ведь процесс его получения является чрезвычайно сложным и дорогостоящим.

Источник: fb.ru