Самый прочный минерал в мире

Самый твёрдый и прочный в мире минерал

«Разве алмаз не самый твердый минерал?». Все верно, алмаз — самый твердый , а нефрит — самый прочный .

Твердость и прочность — разные свойства. Твердый минерал (антоним мягкий) трудно поцарапать, а прочный минерал (антоним хрупкий) сложно расколоть. Алмазом можно поцарапать любой другой камень, однако он очень хрупок.

Путаница в этих свойствах привела к потери коллекции алмазов стоимостью многие миллионы долларов, когда в 1477 г. швейцарские воины захватили сокровищницу с алмазами убитого ими бургундского герцога Карла Смелого . Солдаты решили проверить, не поддельные ли алмазы. Твердость камней стали проверять ударами кувалды, и в итоге начинающие ювелиры превратили в пыль всю коллекцию.

Так как я люблю сравнивать минералы с людьми, то и здесь приведу пример.

Cамый твердый камень в мире

Твердость и прочность это как ум и мудрость.

Человек умный — может эффективно парировать чужие высказывания, блистать остроумием, но его могут сломать трудности.

Человек мудрый — не всегда может быстро сообразить как ответить, но он гораздо более стоек к жизненным трудностям. Потому что в мудром человеке ум и доброта прочно связаны.

Источник

Какие минералы являются самыми твердыми в мире: их особенности, свойства и интересные факты

Известно, что алмаз является самым прочным материалом на земле. Для этого минерала характерен максимально высокий уровень твердости по шкале Мооса. Именно этот камень является эталоном при определении показателя прочности других материалов.

Где его добывают? В каких областях применяют? Какие интересные факты существуют об алмазе? Какие еще прочные минералы встречаются в природе?

Какой минерал является самым прочным?

Статус самого твердого минерала принадлежит алмазу. Крепче и тверже камней в природе в настоящий момент не существует. По 10-балльной минералогической шкале твердости, созданной в 1811 году немецким минералогом Ф. Моосом для оценки твердости материалов посредством царапания, этот кристалл занимает первое место.

Алмаз

Алмаз обладает абсолютной твердостью, равной 1600. В отличие от других минералов, которые лишь царапают стеклянные поверхности, он способен разрезать стекло.

Физические свойства алмаза

Этот кристалл представляет собой кубическую аллотропную форму углерода. Обработанный особым образом алмаз, который называется бриллиантом, обладает очень красивым внешним видом. Для него характерен превосходный алмазный блеск и высокая степень прозрачности.

Высокая твердость алмаза обусловлена прочной связью углерода. Каждый его атом в структуре кристалла находится в центре тетраэдра, в качестве вершин которого выступают 4 ближайших атома. На изломе камень раковистый или занозистый. Его плотность варьируется от 3,47 до 3,55 г/см³.

В природных условиях встречаются экземпляры следующих расцветок:

• бесцветной;
• желтой;
• коричневатой;
• синей;
• голубой;
• зеленоватой;
• красноватой;
• розовой;
• черной.

Кристалл начинает плавиться при температуре выше 3700 градусов. На воздухе он сгорает при температуре 850-1000 градусов. В условиях чистого кислорода кристалл начинает гореть при температуре выше 720 градусов, образуя при этом голубоватое пламя и со временем трансформируясь в углекислый газ. При воздействии на алмаз температуры, равной 2000 градусов в условиях отсутствия воздуха, минерал за определенное время преобразуется в графит, взрываясь и распадаясь на мельчайшие частицы.

Алмаз «Шах»

Под воздействием солнечного света, электронных пучков, ультрафиолетового и рентгеновского излучения кристалл светится голубым, зеленоватым, желтоватым или красноватым цветом. При этом под действием катодных и рентгеновских лучей люминесцируют все виды алмазов, под влиянием ультрафиолета – только определенные экземпляры. Высокий показатель преломления, варьирующийся от 2,417 до 2,419, идеальная прозрачность и способность играть радужными бликами делают алмаз одним из наиболее дорогостоящих драгоценных минералов в мире.

Месторождения алмазов

Несмотря на редкость, этот камень достаточно широко распространен. В промышленных масштабах его добывают на всех континентах, кроме Антарктиды. Наиболее крупные месторождения находятся в ЮАР. В этой стране расположена компания De Beers, являющаяся крупнейшим международным экспортером алмазов. Также этими драгоценными камнями богаты Ангола, Ботсвана, Намибия, Танзания, Канада, Австралия.

В России лидер алмазодобывающей промышленности – компания «АЛРОСА». Эта организация занимает второе место после корпорации De Beers, осуществляющей добычу, обработку и продажу природных алмазов.

Область применения

Благодаря своим превосходным эстетическим и эксплуатационным качествам этот материал имеет широкую сферу применения. Бриллианты высоко ценятся в ювелирной промышленности и используются ювелирами для создания различных украшений: колец, серег, колье, браслетов.

Самый твердый материал в мире нашел применение и в промышленной сфере. Из него изготавливают прочные ножи, сверла, резцы. Алмазный порошок, который образуется в процессе обработки кристаллов, применяется в качестве абразивного сырья для производства режущих и точильных элементов.

Помимо этого, данный материал применяется в квантовых компьютерах, производстве часов и ядерной сфере. В настоящее время перспективным направлением является развитие микроэлектроники с применением алмазных подложек. Существуют готовые изделия, для которых характерна высочайшая термическая и радиационная устойчивость.

В перспективе рассматривается широкое применение алмаза в качестве активного элемента в сильноточной и высоковольтной электронике. Использование кристаллов в данной сфере обусловлено большой способностью пробивного напряжения и высоким уровнем теплопроводности.

Кристаллы также широко применяются в медицине. На их основе изготавливают хирургические инструменты, которые обладают тончайшим лезвием и не требуют частой заточки.

Интересные факты об алмазах

Об алмазе, как о самом твердом материале из существующих в природе, существует немало любопытных фактов:

1. На Сатурне и Юпитере периодически случаются такие необычные явления, как «алмазный дождь».
2. Вопреки распространенному мнению, этот минерал не является самым редким в мире. Существует около десятка драгоценных камней, которые встречаются гораздо реже бриллианта.
3. Существует «кровавая» или «конфликтная» разновидность этих камней. Так называют экземпляры, добываемые на территории военных действий. Как правило, средства от реализации таких кристаллов направляются на финансирование повстанцев. Чаще всего под этим термином подразумеваются минералы из Африки.
4. Алмазы, состоящие из углерода, образуются в земляной коре, в вулканической породе, под влиянием высоких температурных условий и давления.
5. При определенных условиях данный материал можно получить из текилы или арахисового масла.
6. Скорость света при прохождении через алмаз снижается в 2 раза.
7. Впервые в истории обручальное кольцо с этим драгоценным камнем получила Мария Бургундская – дочь короля Франции Карла Смелого. Преподнес своей избраннице такой подарок в 77 г. XV в. австрийский эрцгерцог Максимиллиан.
8. После огранки вес самоцветов снижается вдвое.
9. Бриллианты используют не только для изготовления ювелирных украшений. Ими украшают автомобили и дамские сумки. Корпорация The Dubai First Royal для своих VIP-клиентов выпускает позолоченные кредитные карты, украшенные 0,235-каратным бриллиантом.
10. Самый большой на планете бриллиант весит 530 карат и носит название «Звезда Африки».

Другие твердые минералы

Помимо алмаза, существует еще несколько твердых минералов. В минералогии к таким материалам относят экземпляры, твердость которых по шкале Мооса составляет не менее 8. К таким камням относятся корунд (сапфир, рубин), берилл, шпинель, топаз. В таблице для сравнения представлены минералы с указанием абсолютной твердости, измеренной твердомером.

Название камня	Твердость по шкале Мооса	Абсолютная твердость	Свойства
Корунд	9	400	Поддается обработке алмазом. Способен царапать стеклянную поверхность.
Топаз	8	200
Квар	7	100
Ортоклаз	6	72	Поддается обработке напильником. Способен оставлять царапины на стекле.
Апатит	5	48	При прикладывании определенного усилия царапается ножом и оконным стеклом.
Флюорит	4	21	С легкостью поддается царапанию оконным стеклом и ножом.
Кальцит	3	9	Медь оставляет на поверхности кристалла царапины.
Гипс	2	3	Легко царапается ногтем.
Тальк	1	1

Ортоклаз

В таблице представлены общие характеристики корунда, берилла, шпинели и топаза, ненамного уступающих по твердости алмазу:

Наименование камня	Плотность, г/см³	Температура плавления, °C	Уровень хрупкости	Возможные оттенки
Корунд	3,9-4,1	2050	Высокий	Голубой, красный, желтый, коричневый, сероватый, розовый
Берилл	2,6-2,9	1420		Зеленый, голубой, желтоватый, красный, белый
Шпинель	3,57-3,72	2135		Бесцветный, красный, розовый, голубой, зеленый, фиолетовый, желтый
Топаз	3,49-3,57	Сведения отсутствуют		Бесцветный, золотисто-желтоватый, светло-голубой, желтоватый, желто-коричневый, фиолетово-красный, розовый

Источник

Нефрит – самый прочный камень или каменный войлок?

Нефрит, пожалуй, один из самых удивительных и загадочных камней известных человеку. Его уникальные свойства использовались еще в эпоху неолита, прежде всего для вполне практических целей изготовления различных орудий труда, таких как ножи, топоры, и даже пилы. Действительно, минерал обладает высокой ударной вязкостью, куски нефрита почти невозможно расколоть. В этом плане в природе ему нет равных!

Был проделан такой опыт: под паровой молот положили глыбу нефрита. Молот обрушился на нее, наковальня вдребезги, а глыба осталась невредимой. Это объясняется тем, что масса камня состоит из бесчисленных тончайших волокон, сложно переплетающихся между собой. Представьте себе кусок войлока – примерно то же представляет собой нефрит, только волоски, составляющие его, каменные, минеральные.

Из-за своей уникальной прочности у многих народов нефрит издавна считался величайшей драгоценностью, ибо стоял в одном ряду с золотом – самым благородным металлом и алмазом – самым твердым из известных материалов.

Известно, что нефрит имеет различную окраску, которая зависит от содержания в породе железа и примесей хрома и марганца. У разных народов предпочтение отдавалось тому или иному цвету камня.

Так, в Центральной Азии больше всего ценили белый нефрит, считая, что своим цветом он подобен священному лотосу и поэтому он вносит в душу умиротворение и покой.

В древней Мексике в почете был зеленый нефрит, он являлся символом сердца, кусочки камня клали умершим в рот как гарантию их будущего воскрешения.

Поразительно, но в Древнем Египте также помощником для возрождения в новой жизни служил зеленый нефрит, его располагали на груди мумии при захоронении.

Но особое значение этому камню придавали китайцы, они называли его «камнем жизни» и считали, что он обладает бессмертием. В Китае нефриту приписывались и разнообразные мистические свойства, например, он был символом пяти добродетелей. Изготовлялись специальные пластинки, одни – в виде дисков – олицетворяли Небо Би, другие – в виде квадрата – Землю У. Нефритовые амулеты, украшенные прекрасной резьбой, охраняли жителей Поднебесной от злых сил и приносили им благополучие.

Высоко ценились и лечебные свойства минерала. Кроме того, что он якобы помогал в душевных недугах, его считали способным излечивать болезни почек, ведь само название камня указывало на это, «нефрос» в переводе с греческого – почка. Интересно, что в Китае нефрит даже использовали в качестве музыкальных инструментов. Во время религиозных церемоний мелодичный перезвон получался в результате ритмичных ударов по нефритовым пластинам различной длины и ширины.

Диапазон декоративных изделий из нефрита в Китае просто потрясает: от крохотных миниатюр до колоссальной статуи Будды высотой 6 метров, созданной из целого куска того же камня молочного цвета.

Надо сказать, что во всем мире из нефрита часто изготовлялись всевозможные саркофаги и надгробия. Слава камня приносящего покой видимо здесь играла свою роль. Можно вспомнить о надгробной плите из черного нефрита в гробнице Тамерлана, или о целом саркофаге Александра Третьего из сибирского нефрита.

Между прочим, у нефрита есть двойник, настолько на него похожий по внешнему виду, что до 1863 года их считали одним минералом. Это жадеит, минерал, относящийся, как и нефрит, к группе жадов, хотя по своему химическому составу они абсолютно разные. Нефрит относится к группе амфиболов, роговых обманок, а жадеит – один из пироксенов. Кстати, он более редок, чем его именитый собрат, и, как правило, обладает более насыщенным цветом.

История с двойником, наверное, могла произойти только с таким странным и непредсказуемым камнем как нефрит, и она, безусловно, подтверждает его многовековую репутацию загадочного минерала.

Источник

Какой материал на Земле самый прочный?

Если вы любите комиксы (и фильмы) Marvel, то знаете, что во вселенной, созданной Стэном Ли, самым прочным материалом на Земле является металл вибраниум. Из него, в частности, сделан щит Капитана Америки и костюм черной пантеры, в родной стране которого – Ваканде – он и был найден.

В комиксах этот материал существует в нескольких вариантах и встречается в изолированных регионах нашей планеты. Также вибраниум обладает способностью поглощать все колебания в окрестности, включая направленную прямо на него кинетическую энергию (энергию движущегося тела). В реальности, разумеется, вибраниума не существует, но это не значит, что на Земле нет ни одного материала, способного составить ему конкуренцию. Но какой материал на нашей планете является самым прочным?

Кстати, рука Зимнего солдата тоже сделана из вибраниума

От автомобиля до некоторых электронных приборов в вашем доме – как в природе, так и в лаборатории – современный мир наполнен впечатляющими материалами. Более того, ученые постоянно ищут новые материалы, которые можно было бы использовать в повседневной жизни, в лабораториях и даже в космосе. Но измерение прочности материала – не равносильно измерению твердости. Можно подумать, что эти два слова являются синонимами, но для опытного специалиста это далеко не одно и то же.

Прочность материала определяет его устойчивость к деформации, в то время как твердость позволяет узнать легко ли поцарапать материал.

Что такое карбид кремния?

Природный муассанит – очень красивый минерал

Карбид кремния – это неорганическое химическое соединение кремния и углерода. В природе карбид кремния можно найти в чрезвычайно редко встречающемся минерале муассаните. Муассанит в природе можно найти в некоторых типах метеоритов, а также в месторождениях кимберлита и корунда. Материал используется как имитирующий алмазные вставки в ювелирных украшениях, однако чаще всего карбид кремния используют в автомобильной промышленности, электрических и астрономических приборах. Важно понимать, что практически любой карбид кремния, который используется в промышленности, является синтетическим.

Природный муассанит впервые был обнаружен в 1893 году Фердинандом Анри Муассаном в виде шестиугольных пластинчатых включений в метеорите Каньон Диабло в Аризоне. Свое название минерал обрел в 1905 году. Несмотря на то, что на Земле карбид кремния невероятно сложно обнаружить, он широко распространен в космосе. Так, муассанит присутствует в газовых облаках вокруг звезд, богатых углеродом, а также в первозданных метеоритах.

Еще больше увлекательных статей об удивительных минералах и животных нашей планеты читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен

Как и для чего используют титановые сплавы?

Металл получил своё название в честь титанов, персонажей древнегреческой мифологии, детей Геи.

Титановые сплавы – это сплавы, основным компонентом которых является титан (легкий прочный металл серебристого цвета). Титановые сплавы используются во многих отраслях промышленности, включая спортивные автомобили, коммерческие самолеты и ракеты. Титановые сплавы очень устойчивы к коррозии.

Однако из-за дороговизны производства эти материалы используются только в высокотехнологичных отраслях промышленности. По распространенности на Земле титан находится на 10-м месте, содержится в земной коре — 0,57% по массе и в морской воде — 0,001 мг/л. В земной коре титан почти всегда присутствует только в кислородных соединениях. В свободном виде не встречается. В крупных коренных месторождениях титан встречается в России, США, Казахстане, Китае, Норвегии, Швеции и др.

Паучий шелк – один из самых прочных материалов на Земле

Несмотря на свои удивительные свойства, наткнуться на паутину и особенно в лесу максимально неприятно

На самом деле паучий шелк – один из самых прочных природных материалов на нашей планете. Как вы, вероятно, знаете, пауки используют паутину, чтобы поймать добычу и защитить потомство. Хотя прочность паучьего шелка варьируется от вида к виду, паучий шелк почти так же прочен, как высококачественная сталь. Согласитесь, это довольно серьезно.

Вот почему человек паук из небезызвестной вымышленной вселенной способен так лихо и с пользой использует паучий шелк. Возможно, в будущем паучий шелк будут использовать в качестве мышц для роботов. Подробнее об этом удивительном предложении ученых читайте в материале Ильи Хеля.

Алмаз – самый твердый природный минерал

Так выглядят бриллианты до того, как их дарят своим возлюбленным

Алмаз является самым твердым известным природным минералом, который когда-либо находили на нашей планете. Еще одним удивительным свойством этого природного минерала является его способность к неограниченно по длительности существованию. Необходимо отметить, что алмаз –это редкий, но вместе с тем довольно широко распространенный минерал.

Промышленные месторождения алмазов встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды. Благодаря различному количеству цветов, алмазы используются в широком спектре отраслей промышленности, включая производство. При этом, несмотря на свою твердость, алмаз очень легко поцарапать – но только другим алмазом. О происхождении и возрасте алмазов до сих пор нет точных научных данных, хотя согласно результатам некоторых исследований, его возраст может варьироваться от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет.

Чтобы всегда быть в курсе новостей из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Более того, известны метеоритные алмазы внеземного происхождения, так как этот самый твердый природный минерал на Земле также образуется при ударе во время падения крупных метеоритов на нашу планету. Однако наиболее удивительное свойство алмаз принимает после того, как ученые помещают его в вакуум или оставляют под воздействием инертного газа – при повышенных температурах этот минерал постепенно переходит в графит. Кстати, недавно внутри алмаза был обнаружен новый минерал. Подробнее об этом удивительном открытии мы вам уже рассказывали.

Почему графен – материал будущего?

Графен – самый тонкий и прочный материал, известный человеку.

Графен – самый прочный материал, известный человеку. Будучи прозрачным, графен состоит из однослойного атома углерода, расположенного в треугольной решетке и является основным структурным элементом древесного угля, графита и углеродных нанотрубок. По своей прочности графен в 200 раз превосходит сталь.

Многообразие химических и физических свойств этого самого прочного материала на Земле обусловлено кристаллической структурой и химической связью атомов углерода, которые и составляют графен. Используют этот поражающий воображение материал в аэрокосмической и автомобильной промышленности. Конечно графен – не вибраниум, однако вполне способен составить ему конкуренцию, учитывая, что в будущем с помощью графена ученые наверняка совершат огромное количество самых разных открытий. Так, с помощью этого сверхпрочного и тонкого материала ученые смогут восстанавливать сломанные кости и даже предотвращать переломы.

Источник