Является ли алмаз полезным ископаемым

Алмаз

Алмаз (от греч. непобедимый, несокрушимый) кристаллизуется в кубической сингонии и слагается углеродом с примесью кремния, бора, железа, титана и др. Содержание золы 0,18—5%. Близок по физическим свойствам к алмазу и гексагональный лонсдэлеит, имеющий аналогичный состав и структуру типа вюрцита. Лонсдэлеит обнаружен в метеоритах каньона Диаболо и Гулапара (США) и в импактитах Сибирской платформы.

Алмазы разделяются на ювелирные и технические. К техническим алмазам относятся борт, его мелкозернистая разновидность — конго и магнитная разновидность — стевартит, карбонадо и баллас. Борт — неправильные кристаллы, сростки, индивиды неправильной формы, некрасивого цвета, трещиноватые; баллас — дробе- или градообразный борт с более твердой, чем центральные части оболочкой. Карбонадо — черные серые совершенно непрозрачные тонкозернистые или плотные образования.

Полезные ископаемые Донецкой области

Алмаз наблюдается в кристаллах октаэдрического, ромбододекаэдрического и реже кубического габитусов. Правильные, хорошо образованные кристаллы очень редки. Среди алмазов широко распространены кривогранные кристаллы, плоскогранные и плоскореберные алмазы с характерной скульптурой на гранях.

Алмазы могут быть прозрачными, просвечивающими и непрозрачными. По окраске их можно разделить на бесцветные, бурые, серые, черные. Отмечаются алмазы различных оттенков — желтоватого, зеленоватого, голубоватого, розоватого, фиолетового. Возможно изменение окраски под влиянием облучения источниками с различной длиной волн. Показатель преломления высокий, порядка 2,4; блеск алмазный; дисперсия света сильная. Плотность алмаза 3,56 г/см 3 .

Алмаз характеризуется совершенной спайностью по октаэдру и несовершенной по ромбододекаэдру. Твердость у алмаза наивысшая из всех природных веществ; она зависит от кристаллографического направления и наибольшая на гранях октаэдра. Балласы и карбонадо имеют наиболее высокую твердость.

Алмаз обладает высоким модулем упругости и низким коэффициентом трения, в связи с чем он исключительно стоек на истирание. Алмаз обычно немагнитен, при трении заряжается положительно, является диэлектриком. Однако встречаются некоторые алмазы голубого или синего цвета, являющиеся полупроводниками с проводимостью р-типа. Для подавляющего большинства алмазов характерно свечение под воздействием ультрафиолетового, катодного и рентгеновского излучения. Поверхность алмазов не смачивается водой (гидрофобна), в связи с чем они хорошо прилипают к жировым поверхностям, что нередко используется при обогащении алмазных руд.

В алмазах часто встречаются включения — газообразные, жидкие, твердые. Последние представлены графитом, магнетитом, рутилом, ильменитом, оливином, кварцем. Наиболее часто наблюдаются включения графита. Алмаз химически стоек, не подвергается действию кислот; он сгорает в расплавленной селитре и соде, а при температуре 850—1100 °С — в воздухе, при 720—880 °С — в струе чистого кислорода; при нагревании без доступа воздуха превращается в графит.

Алмаз

Разработано много способов синтеза алмазов. Наиболее близок к природным условиям метод получения алмаза из графита при высоких температурах и давлениях. По составу искусственные алмазы не отличаются от природных, кристаллизуются в формах, наблюдаемых в природе, и соответствуют им по другим свойствам. Размеры первых полученных алмазов не превышали долей миллиметра, сейчас достигают 5 мм.

Алмазы по величине, степени прозрачности, окраске, наличию или отсутствию включений и другим признакам делят на сотни сортов. Для каждого месторождения существует своя сертификация. На мировом рынке действует Генеральная классификация алмазов, которая принята крупнейшими фирмами. Разработаны технические условия на натуральные алмазы, в соответствии с которыми алмазы делятся на семь категорий и 23 группы.

К ювелирным алмазам относят кристаллы высокого качества, без дефектов, красивой и равномерной окраски, размером не менее 1/20 карата (карат равен 0,2 г). Алмаз лучшего качества должен быть совершенно прозрачным, без оттенков и мутных участков (алмаз чистейшей воды). Цветовые оттенки, особенно желтого цвета, снижают ценность камня.

Экземпляры с красивой и редкой окраской ценятся особо — «фантазийные камни». Ювелирные алмазы подвергаются огранке и полировке и тогда называются бриллиантами. При обработке алмазов потери составляют от 15 до 50%. Наиболее крупным алмазам и бриллиантам присваиваются собственные имена. В настоящее время в технике используется около 80—85% природных алмазов и все синтетические.

В зависимости от качества и назначения технические алмазы делят на ряд групп. Из алмазов изготовляют алмазный однокристальный инструмент — волоки, резцы часовые, делительные для резки полупроводниковых материалов, наконечники к приборам для измерения твердости, иглы граверные, стеклорезы и т. д. Для этих целей применяются только природные алмазы.

Для изготовления волок алмазы должны быть исключительно высокого качества, прозрачны, иметь форму октаэдра или додекаэдра и массу от 0,8 до 2,8 карата. Для колонкового бурения используется 10—15% всех технических алмазов. Для изготовления коронок применяют мелкие алмазы — до 200—300 шт. на коронку, армированные механическим способом. Для абразивных целей используются мелкие со значительными дефектами природные алмазы, а также все синтетические.

Месторождения алмазов распределены на земном шаре весьма неравномерно. Большая их часть сосредоточена в странах Африки (97% от мировых запасов), есть они и в России. Имеются месторождения в Индии, других странах Азии, Австралии, Америке.

Но такие крупные индустриальные страны, как США, Германия, Италия, Англия, Франция, Япония, все необходимое для них природное сырье вынуждены импортировать. После 30-х гг. на первое место по добыче алмазов выдвинулся Заир. Заир добывает 65% алмазов от общей добычи, но по их стоимости значительно уступает ЮАР, так как там получают в основном ювелирные алмазы. Последние добываются также в Намибии, Гане, Анголе, Сьерра-Леоне. В добыче других стран преобладают технические алмазы.

Цены на синтетические алмазы несколько ниже, чем на натуральные. Стоимость ювелирных алмазов колеблется в широких пределах в зависимости от величины, качества камней и моды на них. Цена камня массой более 1 карата определяется умножением массы камня в квадрате на условную цену одного карата.

Источник

Все, что нужно знать об алмазах

Самый желанный, прекрасный и величественный «камень мечты». В арабских странах его называли «алмас», что означает «самый твердый», в Греции – «адамас» или «несокрушимый». Этот камень был обожаем великой императрицей Екатериной II, и по сей день им интересуются миллионы людей на планете. Из чего состоит алмаз, какими свойствами обладает, где применяется, кому подходит – все это и многое другое об этом прекрасном камне вы узнаете из статьи.

Что это такое?

Слово «алмаз» появилось в русском языке в XV веке благодаря путешественнику Афанасию Никитину, который упомянул это слово в своей книге под названием «Хождение за три моря». Так что же это такое – алмаз?

Алмаз – это твердейший природный минерал, аллотропная модификация углерода, которая устойчива к высокому давлению. Выглядит необработанный, то есть без огранки, минерал как ничем не привлекательный обломок кристалла неправильной формы. За счет широкого спектра светопреломления от обычного кусочка стекла он отличается лишь ярким свечением.

Такое описание никак не соотносится с современным, реальным пониманием слова «алмаз».

На данный момент алмаз – это драгоценный, чистейший и самый дорогой самоцвет во всем мире, символ богатства и роскоши.

В древнейшие времена (почти за 3000 лет до нашей эры) в Индии люди верили, что в этом камне сосредоточено 5 природных начал, а именно воздух, вода, земля, небо и энергия. За его ярчайший блеск люди наделяли его определенными магическими свойствами и не считали его драгоценным.

Намного позже, в XV веке камень был привезен из Индии в Европу, развитие технологий позволило людям обрабатывать и подвергать огранке данный минерал. Тогда камень приобрел ценность и стал активно применяться в ювелирной промышленности. В России же драгоценный камень занял лидирующие позиции только в начале XVII века, до этого самыми популярными считались рубины и опалы.

В мировой истории существует несколько известных алмазов, каждый из которых имеет свою уникальную судьбу. Каждый из них также имеет собственное имя.

Алмаз по имени «Кохинур» (в переводе «Гора Света») назван так, потому что его вес составляет почти 800 карат. Был найден в 56 году до нашей эры на территории будущей Индии и Пакистана среди богатств империи Великих Моголов. В течение своей долгой «жизни» камень побывал в собственности персидского шаха, индийского короля, а также в Афганистане, после чего оказался в руках англичан. На территории Туманного Альбиона был повторно огранен и приобрел современный вид.

На сегодняшний день он украшает малую Королевскую государственную корону Великобритании.

Существует еще один, не менее легендарный камень, названный «Дерианур», или «Море Света». Был найден на территории Индии в XVI веке и первым огранен в форме розы. Его вес составлял около 182 карат. Побывал у иранских шахов, украшал трон Шах-Джакана. В настоящее время находится в Центральном банке Ирана в Тегеране.

Месторождения

Алмазы – это, по своей сути, полезные ископаемые, которые являются редкими и в то же самое время распространенными, так как их залежи есть абсолютно на всех континентах. До недавнего времени считалось, что алмазов нет в Антарктиде, но не так давно там были обнаружены осколки железного метеорита с алмазами.

В природе месторождения этих самоцветов делятся на две категории:

1. первичные (коренные), где алмазы образуются в магматических горных породах, в самых недрах земли;
2. вторичные (россыпные), где алмазы возникают при разрушении первичных месторождений.

К коренным месторождениям относятся кимберлиты, а в результате их размыва формируются месторождения россыпного типа. Кимберлитами обозначаются вулканические и субвулканические ультраосновные породы с щелочным уклоном. В основном их можно встретить на древних щитах и платформах.

Чаще всего существуют в трубчатой форме и образуют кимберлитовые трубки. Алмазы в них всегда сосредоточены неравномерно.

Драгоценные минералы находились в основном в россыпях, и почти всегда это происходило абсолютно случайно – специально алмазы никто не искал. Но после обнаружения первых видов в реках Южной Африки исследователи наткнулись на залежи рядом с рекой. Так было найдено второе коренное месторождение алмазов и позже названо Ягерсфонтейн. Первым же было месторождение в Индии, но примерно к концу XIX века они уже были истощены.

На сегодняшний день крупнейшими в мире месторождениями алмазов являются:

• месторождение «Юбилейный» (Россия);
• месторождение «Удачный» (Россия);
• месторождение «Мир» (Россия);
• месторождения «Аргайл» (Австралия);
• месторождение «Катока» (Ангола);
• месторождение «Венеция» (ЮАР);
• месторождение им. В. П. Гриба (Россия);
• месторождение «Джваненг» (Ботсвана);
• месторождение «Орапа» (Ботсвана);
• месторождение «Ботоубинская» (Россия).

Земные месторождения алмазов, на самом деле, не единственные. Существуют камни, созданные при столкновении космического тела с поверхностью земли, то есть при падении метеорита. В момент удара температура достигает 3000 градусов, а давление составляет 100 ГПа. В таких условиях формируется импактная порода. Такие камни были обнаружены в США, Якутии, а также в Антарктиде.

Добыча таких камней нерентабельна, так как камни в «неземных» месторождениях маленькие.

Из чего состоит алмаз?

Вы когда-нибудь задумывались, что алмаз и графит являются одним и тем же веществом. Казалось бы, они не могут иметь ничего общего. Но на самом деле и в том, и в другом случае это углерод, просто в разных модификациях.

По строению алмаз – это атомы углерода, равноудаленные друг от друга на 0,154 нанометра. Они образуют кристаллическую решетку с еще четырьмя атомами внутри нее, которые связаны друг с другом довольно прочными ковалентными связями, что делает алмаз самым прочным минералом. Как элемент в таблице Менделеева обозначается С (углерод) и является одним из самых простых по своему химическому составу драгоценным камнем, потому что состоит из одного лишь углерода.

Свойства

Алмаз характеризуется рядом важных свойств.

Химические

Помимо углерода, в алмазе могут содержаться различные примеси. Главной из них является азот, который образует центры, отвечающие за окраску камня.

Неограненные кристаллы являются непрозрачными, принадлежат к типу I, то есть азот в них содержится в количестве 0,25%. Все остальные – к типу II, то есть включения этого вещества в них не превышают 0,001%.

Физические

Алмазы бывают не только бесцветными, но и с тем или иным оттенком. Среди них встречаются лиловые, желтые, коричневые, голубые, розовые, зеленые, молочные, серые – вплоть до черных. На сегодня известно, что при облучении заряженными частицами камень становится голубым или зеленым. Как преобразовать его из цветного в синий – до сих пор неизвестно.

Самоцветы обладают сильным блеском, что обусловлено высокой степенью светопреломления (n = 2, 417), и явно выраженной дисперсией, а это дает игру света разных цветов.

Алмазные кристаллы могут люминесцировать (светиться), когда на них попадают рентгеновские лучи. А позже может наблюдаться фосфоресценция, иначе говоря, послесвечение.

Самое известное физическое свойство, которое присуще алмазу, – это, конечно же, твердость. По 10-балльной шкале Мооса он является эталоном, то есть имеет самое высокое значение – 10. Это самый твердый самоцвет, но при этом он очень хрупок. Плотность (или, как еще называют, удельный вес) прозрачных кристаллов имеет отметку в 3515 кг/м3, а непрозрачных и полупрозрачных – в 3500 кг/м3.

Алмаз – диэлектрик и не проводит электричество. Устойчив ко всем кислотам даже при высоких температурных показателях. Обладает хорошей теплопроводностью. Может переходить в графит при 1880 градусах и атмосферном давлении. А при температуре 850 градусов алмаз может сгореть, но что важно – произойти это может только на воздухе.

Магические

Многие люди верят, что алмаз, как и любой другой камень, обладает еще и магической стороной. Считается, что этот минерал – символ смелости и совершенности, который укрепляет силу духа своего хозяина, подчеркивает его мужественность и силу, а также делает счастливым, удачливым и охраняет его от недоброго взгляда и порчи.

Если человек дарит другому такой камень, то считается, что они связывают себя прочнейшим союзом. Подарок в виде бриллианта считается символом любви и верности.

Украденные же бриллианты приносят несчастье и гибель. А также алмазы с дефектами могут стать источниками проблем.

Лечебные

Не менее интересным является тот факт, что алмазы обладают также лечебными свойствами: укрепляют иммунитет, снимают усталость, лечат бессонницу и помогают организму бороться с инфекциями.

В настоящее время существует множество разновидностей алмазов, которые известны человеку. Виды характеризуются в зависимости от выбранного параметра.

Итак, по весу алмазы делятся на следующие разновидности:

1. мелкие, вес которых не превышает 0,29 карата;
2. среднего размера, которые весят в пределах 0,3-0,99 карат;
3. крупные, вес которых превышает 1 карат.

Обратите внимание, что один карат по системе измерения (СИ) составляет 0,0002 кг.

Под размером же, в свою очередь, подразумевается диаметр бриллианта круглой формы огранки.

Некоторые самоцветы различают по типу кристаллической решетки.

Источник

Является ли алмаз полезным ископаемым

В земных недрах скрыты огромные богатства самоцветов, но один из камней выделяется особо. Он отличается удивительной твердостью. Речь идет об алмазе. Хотя этот драгоценный камень и считается самым дорогим, состав у него такой же, как у обычного угля. Весь секрет в том, при каких условиях будет сформирован камень.

Алмазы рождаются глубоко в земных недрах. Ученые до конца не выяснили как из природного газа, называющегося углеродом, получается драгоценный камень. Известно одно — под землей на газ действует очень большое давление. Со временем газ превращается в очень твердый кристалл.

Во время извержения вулканов или при землетрясении жидкая раскаленная лава выносит алмазы ближе к поверхности земли. Иногда для добычи алмазов приходится бурить шахту, но бывает так, что камни оказываются на поверхности. Самыми крупными местами добычи алмазов располагают Африка, Россия и Канада.

Главное качество алмаза — его твердость. Но при этом камешек довольно хрупкий. Это означает, что алмаз сложно поцарапать, а вот случайно расколоть его при обработке не так уж трудно. Свойства алмаза позволяют создавать из него великолепные ювелирные украшения и использовать в промышленности.

До обработки природный алмаз выглядит невзрачно, как обычный камушек. Он имеет шероховатую, матовую поверхность и похож на осколки обыкновенного стекла или кварц. При этом камни бывают не только бесцветные, но и с оттенками желтого, голубого, зеленого цвета. Самые редкие из них — красные. Добытые алмазы попадают к специалистам, которые сортируют их по размерам, цвету, прозрачности.

Крупные алмазные камушки, без дефектов и примесей, идут на изготовление ювелирных украшений. Обработанный, ограненный алмаз приобретает необычный блеск и называется бриллиантом. Остальные алмазы именуются техническими.

Основное качество алмазов с успехом применяется в различных обрабатывающих инструментах, сверлах, дисках для резки, кругах для шлифовки. Такие инструменты могут обработать самый твердый камень, бетон и стекло, при этом их не повредив. Также алмаз используется в изготовлении микросхем и приборов высокой точности.

В медицине, для особо тонких операций, используется лазер на основе алмазных кристаллов. Для технических целей зачастую применяют не природные алмазы, а камни с тем же химическим составом, искуственно выращенные в лаборатории. Искуственный алмаз значительно дешевле природного, к тому же он всегда свободен от лишних примесей.

Таким образом, алмазный камень не только красив, но и полезен людям, он широко применяется в современных технологиях.

Источник