Природные формы кристаллов алмаза чрезвычайно разнообразны. При изучении форм приходится серьезно вспоминать основы пространственной геометрии.
В природе алмазы встречаются в виде:
- одиночных кристаллов различной формы (или их обломков)
- образований, состоящих из нескольких сросшихся кристаллов
- поликристаллических образований из множества мельчайших зерен алмазов.
1. Формы одиночных кристаллов алмаза
Все встречающиеся в природе формы кристаллов алмаза можно свести к следующей общей классификации (рис.1).
Рис 1. Основные формы кристаллов алмаза
Одиночные алмазы в природе обычно встречаются в виде
- плоскогранных кристаллов с гладкими или пластинчато-ступенчатыми гранями, и
- кривогранных кристаллов со скругленными вершинами и сглаженными ребрами
Рис.2- плоскогранные и кривогранные кристаллы алмаза:
Для информации: поверхности граней кристаллов часто усеяны равносторонними треугольными углублениями, которые возникают вследствие природного травления и растворения.
Огранку алмаза , делают так !!!
Формы кристаллов алмаза с плоскими гранями
Среди плоскогранных форм наиболее распространены правильные октаэдры (рис. 3, фото 1.) и додекаэдры (фото 2), среди которых встречаются кристаллы с поразительной симметрией.
Рис. 3 — одиночные кристаллы алмаза в форме октаэдров:
Фото 1 — октаэдр:
Фото 2 — додекаэдр:
Более редкой формой является гексаэдр – куб (фото 3). Встречаются алмазы, образованные в форме различных комбинации этих простых форм.
Фото 3 — гексаэдр (куб):
Формы кристаллов алмаза с искривленными гранями
Кривогранные кристаллы морфологически являются следующей стадией развития простых форм. Они образуются в результате процесса растворения (природного травления) плоскогранных форм. На начальных стадиях растворения первоначальный габитус и характер строения граней формы роста сохраняются полностью, но по мере развития поверхностей растворения плоскогранные кристаллы преобразуются в кривогранные.
Для справки: габитус — наружный вид кристаллов, определяемый преобладающим развитием граней тех или иных простых форм. Примеры габитусов: призматический, дипирамидальный, ромбоэдрический, кубический и др.
ОГРАНКА КАМНЕЙ: как рождается бриллиант
Основными формами кривогранных кристаллов являются октаэдроиды (фото 4), додекаэдроиды и гексаэдроиды (кубоиды, фото 5), названия которых происходит от плоскогранных аналогов.
Фото 4. Октаэдроид
Фото 5. Гексаэдроид
Алмазы с двухслойной структурой
В некоторых месторождениях находят алмазы, покрытые твердой оболочкой, двухслойная структура которых хорошо видна невооруженным глазом при наличии сколов. Оболочка обычно мутная, молочно-белая, сероватая или окрашенная в желтый или зеленый цвет разной интенсивности. Оболочка включает в себя большое количество различных минералов и сильно отличается свойствами (к примеру, она гораздо мягче) от внутреннего ядра, как правило, представленного прозрачным кристаллом со стандартными для алмаза свойствами.
Соотношение форм добываемых алмазов различается в каждом месторождении и нередко по партии алмазов можно достаточно точно определить район добычи.
2. Алмазы, образованные сросшимися кристаллами
Алмазы довольно часто встречаются в виде двойников (фото 6). Двойники представляют собой два сросшихся по одной плоскости кристалла – двойники срастания, или два проросших друг в друга алмаза – двойники прорастания. Двойники могут образовываться плоскогранными и кривогранными кристаллами и их комбинациями.
Уплощение – характерная особенность двойников алмаза, так как наиболее часто встречаются сильно уплощенные сростки. Двойники часто образовывают треугольную или ромбическую форму (фото 7). Образуются так же звездообразные двойники алмаза. В результате циклического двойникования пяти кристаллов возникает пятилучевой сросток. При прорастании двух уплощенных двойников образуются сростки шестилучевой формы. Параллельное срастание кристаллов алмаза наблюдается по всем трем осям (рис 4.)
Фото 6 — двойники:
Фото 7 — треугольная или ромбическая формы:
Рис. 4 — параллельное срастание кристаллов:
3. Поликристаллические образования
К поликристаллическим разновидностям алмаза относят борт, карбонадо и баллас.
Слово «борт», вероятно, происходит от старофранцузского bord или bort (неполноценный).
Борт (фото 8)представляет собой скрытокристаллическую форму, в которой кристаллы алмаза расположены беспорядочно, без определенной ориентировки. Этот термин используется также для обозначения кристаллов и их обломков, не находящих применения в ювелирном деле. Такие кристаллы измельчаются и используются для технических целей.
«Карбонадо» — португальское слово, означающее «углистый», оно употреблялось для обозначения плотных зернистых разновидностей алмаза, встречающихся в Бразилии. В настоящее время название карбонадо или черный алмаз употребляют для обозначения скрытокристаллических разновидностей алмаза (фото 9), представляющих собой неоднородную массу еще более мелких кристаллов (не более 20 мкм). Карбонадо имеет вид неправильных кусков или обломков, с эмалевидной поверхностью или шлакоподобные и пористые, обычно с более или менее округлыми кромками и углами. Цвет обычно темный с различными оттенками, более интенсивный снаружи. Карбонадо непрозрачный или только просвечивающий.
В скрытокристаллических формах отдельные кристаллы не способны раскалываться по определенным направлениям. По этой причине такие массы обладают исключительной твердостью алмаза, но не раскалываются под воздействием сильного удара, что и обуславливает их широкое использование в технических целях.
Баллас — сферолиты (фото 10), обычно имеют форму правильных шаров, хотя иногда встречаются каплевидные и грушевидные формы. Обладают радиально-лучистым строением, хорошо видимым на сколах. Характерна особая поверхностная скульптура, позволяющая их легко отличить от одиночных округлых кристаллов алмаза. Цвет обычно сероватый, совершенно черный или бесцветный. Темный цвет обусловлен наличием включений графика, которые концентрируются в верхней части сферолита.
Фото 8. — Борт
Фото 9. — карбонадо
Фото 10 — баллас
Источник: juvelirum.ru
Ювелирные истории. Алмаз (бриллиант).
Дорогие любители ювелирных украшений, сегодня поближе познакомимся с одним из самых популярных и желанных драгоценных камней. Но как же его правильно называть: алмаз или бриллиант?
Об алмазах и бриллиантах.
Если мы говорим о камне в ювелирном украшении, верно будет и то, и другое. Все дело в огранке. Если мы говорим просто о природном минерале, то называем его алмазом. А вот ограненный, он становится бриллиантом.
Алмазы — самые твердые в мире минералы. Именно алмаз называют «царем камней». Древние греки называли этот камень adamas (несокрушимый). Именно из-за высокого уровня твердости ювелиры не могли подвергать алмазы огранке до 14 века.
Характеристика алмаза по шкале твердости. Фото автора с печатного издания.
Природные алмазы имеют форму октаэдра . Вначале мастера лишь шлифовали естественные грани камня ( остроконечные алмазы или алмазные наконечники). Около 1400 г. появились «камни с площадкой» — спиленной верхушкой. Нижний острый угол тоже подпиливали.
При шлифовке ребер возникают плоскости, называемые фасетами ( фацетами). Камень простой огранки имеет 18 фасет, двойной — 34. (Кстати, идею последней приписывают кардиналу Мазарини). А в конце 17 века появилась тройная огранка с 58 фасетами . Правильно ограненный алмаз очаровывает игрой света на гранях, как будто светится изнутри.
«. это свет солнца, сгустившийся на земле и охлажденный временем. Он играет всеми цветами, но сам остается прозрачным, точно капля воды»(с, Куприн).
Алмазы без огранки внешне не представляют собой ничего особенного. Смотрите. Вот они, необработанные. В таком виде они ценны лишь в различных отраслях промышленности. Огранка же творит чудеса. Лишь около 20 % добываемых алмазов идет в ювелирную промышленность.
Наиболее значимые месторождения алмазов находятся в Австралии, Анголе, Бразилии, Заире, Индии, Венесуэле, Индонезии, Намибии, США, Танзании, ЮАР. В России — В Якутии и на Урале.
Неограненные алмазы. Фото из открытых источников.
Знаменитый алмаз «Шах». Мало обработан. Согласитесь, что и мало привлекателен.
Самыми ценными считаются прозрачные бесцветные камни или имеющие чуть голубоватый оттенок. Но существуют алмазы, окрашенные в синие, розовые, красные, зеленые цвета.
Существует много «исторических алмазов». Как правило, это крупные камни, чья история уходит в глубину веков. Индийский «Кох-и-Нор», «Куллииан», «Великий Могол», «Дерианур», «Питт», «Санси», «Шах», «Орлов» и многие другие. (Отдельный обзор будет посвящен этим алмазам и их историям).
Скипетр с алмазом «Орлов». 180 граней. Фото автора с открытки.
Традиционно бриллианты украшают монаршие короны. Одной из самых чудесных корон Европы считается Корона Екатерины Второй (Большая императорская корона) .
Источник: dzen.ru
Алмаз — свойства, характеристики бриллиантов, как выглядит камень
Минерал алмаз по сути представляет собой одну из многочисленных модификаций углерода. Физические свойства алмаза определяются внутренним строением кристалла.
Как и другие минералы, физические свойства алмаза оцениваются по следующим критериям:
- Твердость
- Плотность (удельный вес)
- Коэффициент преломления и дисперсия
- Структура кристаллической решетки (см. Химические свойства алмазов)
Включения «кристалл в кристалле»
Немного истории
Существует множество легенд и поверий, связанных с удивительным камнем. И одно из них — алмаз приносит удачу своему владельцу. Но владеть им могут только победители по жизни. И к известным людям, носившим его, относятся Наполеон Бонапарт, Юлий Цезарь и император Священной Римской империи Людовик Четвертый.
Европа узнала алмаз примерно в 5-6 веке до н. э., но лишь 550 лет назад он получил свою невероятную популярность. Ведь именно тогда его научились правильно гранить, чтобы максимально раскрыть свойства бриллианта. А все из-за его невероятного свойства — огромной прочности, при этом плотность алмаза 3500 кг/м3. Какой еще из известных минералов может похвастаться такими же характеристиками?
Но вот то, что многие считают алмаз минералом, который нельзя разбить, привело к утере редких и красивейших камней. Например, в 1476 году, во время войны между герцогом Карлом Смелым (одним из первых владельцев ограненных алмазов подобием бриллиантовой огранки) и королем Людовиком XI наемникам короля удалось ворваться в палатку, стоящую на поле сражения. Их поразили россыпи бриллиантов, находящиеся там. Подлинность камней они решили проверить с помощью молота, и большое количество дорогих и красивейших камней были превращены ими в пыль.
«Друзьями девушек» алмазы стали лишь в середине пятнадцатого века, благодаря Агнессе Сорель, фаворитке Карла Седьмого. Теперь вы знаете имя той, кто сделала многих мужчин «несчастными».
Это интересно
- Самый известный образец – Дрездоновский алмаз. До огранки он весил 100 каратов. После обработки вес значительно уменьшился и составил 41 карат. Ювелиры придали камню грушевидную форму. Экземпляр добыли еще в 18-ом веке.
- Исследователи не могут объяснить происхождение цвета у розовых алмазов. Обычно такой оттенок дает марганец, но в составе красных алмазов его обнаружить не удалось. Некоторые ученые полагают, что на цвет повлияло аномальное изменение кристаллической решетки.
- Во времена Карла Смелого (Франция) была уничтожена целая коллекция алмазов. Враги герцога решили проверить подлинность образцов. Для этого они использовали молот. В итоге собрание было стерто в порошок.
Основные методы облагораживания
| Метод облагораживания | Цель |
| Высокотемпературная обработка | Изменение цветовых характеристик |
| Высокотемпературная обработка в условиях высокого давления | Изменение цветовых характеристик или придания дополнительных свойств |
| Радиационная обработка; радиационная обработка в комплексе с высокотемпературной обработкой, а также в условиях высоких давлений | Изменения цветовых характеристик |
| Заполнение открытых трещин и полостей высокопреломляющими составами | Улучшение качественных характеристик чистоты |
| Лазерное «высверливание» темного включения с последующим тампонажем устья канала сверления или без него | Улучшение качественных характеристик чистоты |
| Наращивание слоя синтетического алмаза | Изменение цветовых характеристик |
| Покрытие огранённого алмаза (полностью или частично) различными красителями | Изменение визуального восприятия цветовых характеристик |
Цветовая гамма
Еще одно физическое свойство, о котором хочется упомянуть, — цвет камня. И окраска оказывает значительное влияние на плотность алмаза. Самые распространенные — бесцветные или желтоватые, есть с голубоватым или коричневым оттенком.
Гораздо реже в природе встречаются цветные кристаллы, но вариации цветов весьма разнообразны: розовые и красные, оранжевые и ярко-желтые, зеленые и синие, пурпурные и коньячные, вишневые, серые и даже черные. Еще одно название цветных алмазов — фантазийные. Хотя самыми дорогими были и остаются прозрачные бесцветные или с голубоватым оттенком, но спрос на камни редких оттенков растет, а значит, повышается и цена на них.
К тому же мы привыкли к тому, что бриллианты прозрачные, но есть они и непрозрачные. Цвет и прозрачность напрямую зависят от химического состава кристаллов. Замечена и еще одна закономерность: чем темнее, тем меньше плотность алмаза (г/см3).
Заполнение трещин
Сверление
Синтетические аналоги и имитации
Методы синтеза алмаза для ювелирной промышленности:
- метод выращивания кристаллов алмаза во флюсе в условиях высоких температур и высоких давлений (группа методов HPHT);
- метод выращивания монокристаллов и поликристаллических алмазных агрегатов из газовой фазы (группа методов CVD).
В качестве имитаций алмаза используются:
- оксид циркония (или гафния), стабилизированный в кристаллическом состоянии в кубической сингонии (фианит, джевалит, цирконит, CZ);
- бесцветная синтетическая и природная шпинель;
- синтетические гранаты (ИАГ – иттриево-алюминиевые гранаты; ГГГ – галлий-гадолиниевые гранаты);
- синтетический муассанит;
- фианит или муассанит с алмазными покрытием;
- дублеты: алмаз+топаз, алмаз+корунд, алмаз+стекло, алмаз+кварц;
- высокопреломляющие стёкла (стразы).
Термические характеристики
У кристалла уникальная теплопроводность, именно эта характеристика вкупе с его твердостью обозначила его применение в различных деталях и инструментах в обработке различных материалов. Излишки тепла, возникающие во время работы, быстро отводятся, делая процесс работы более интенсивным.
HPHT-синтез
Оценка бриллиантов
Геммологическая оценка бриллиантов осуществляется на основании основных классификационных критериев («4С»):
- Масса (в каратах), определённая путём взвешивания. Масса бриллиантов в ювелирных изделиях может быть определена расчётным способом;
- Цвет (в соответствии с эталонами цвета бриллиантов), определённый в стандартных условиях просмотра;
- Чистота бриллианта, определенная в соответствии с установленными факторами чистоты при просмотре в лупу-триплет с 10-ти кратным увеличением;
- Огранка бриллианта (с учётом фактора формы и стиля огранки), характеризующаяся комплексно в соответствии с влиянием оценок пропорций, симметрии и полировки. Как дополнительные факторы оценки, учитываются наличие или отсутствие люминесценции, а также степень подбора (для изделий с несколькими или большим количеством крупных камней) по форме, размеру, цвету, чистоте, и качеству огранки.
Твердость алмаза
По шкале Мооса твердость алмаза является максимальной и равна 10.
Данная общепринятая шкала Мооса дает относительные значения по твердости . Ее показатели говорят о том, что минерал с более высоким числом царапает минерал с более низким.
Следующим после алмаза по твердости в шкале идет
корунд со значением 9. Но его абсолютное значение твердости в 150 раз меньше чем у алмаза – что говорит об абсолютном лидерстве алмаза в этом отношении.
Существуют и другие способы определения твердости, но оценка по Моосу (царапание минерала другим минералом-эталоном) оказалась наиболее простой и наименее разрушительной методикой, которая широко используется и в настоящее время.
Твердый — значит не сломать?
Твердость алмаза не одинакова в разных направлениях кристалла. На этом основана распиловка, огранка и шлифовка алмазов. Высокая твёрдость обусловливает исключительную износостойкость алмаза на истирание. Одновременно с твердостью, алмаз является достаточно хрупким, что несколько ограничивает его применение. Под воздействием сильного удара алмаз легко раскалывается по плоскостям, параллельным граням правильного октаэдра.
Источник: nataly-moda.ru