Își are originea în adâncurile giganților stelari roșii, face parte din grăsimile vitale, aminoacizii și carbohidrații, poate forma milioane de compuși cu diferite elemente chimice și, în funcție de structură, are proprietăți mecanice complet diferite. Tija creionului moale și casantă și cel mai dur diamant mineral sunt realizate din același material de construcție - carbon. Ce face un diamant atât de unic? Unde se foloseste? Care este valoarea lui?
Conductor de căldură indestructibil
În traducerea din greaca veche, cuvântul „diamant” înseamnă „indestructibil”. Chiar înainte de vremurile antichității, oamenii cunoșteau puterea incredibilă a acestei pietre. În antichitate, diamantele erau comercializate pe scară largă în India și Egipt. Și acest mineral a ajuns în întinderile europene după campaniile agresive ale lui Alexandru cel Mare. El a adus pietrele ca artefacte magice. Grecii antici numeau acest mineral cel mai dur lacrimile zeilor care cădeau pe pământ.
Dar secretul invincibilității pietrei stă,cu siguranță nu în misticism și nici în legătură cu lumea spirituală. Structura rețelei clare a elementului sub formă de tetraedre și legătura puternică dintre atomii de carbon oferă cea mai mare rezistență. Datorită aceleiași structuri, diamantul este un excelent conductor de căldură. De exemplu, dacă ar fi posibil să faci o linguriță dintr-o singură bucată de diamant, nu ai putea amesteca zahărul în ceai fierbinte cu ea, deoarece te-ai arde în momentul în care lingura atinge apa clocotită.
Comparație duritate minerală
Cum să determinați care mineral este cel mai dur? Talentatul mineralog german Karl Friedrich Moos a ajuns să se ocupe de această problemă în secolul al XIX-lea. În 1811, omul de știință a propus utilizarea unei scale comparative pentru a determina duritatea diferitelor minerale. Este format din zece puncte, fiecare dintre ele corespunde unui anumit mineral. Primul (talcul) este cel mai moale, iar ultimul, respectiv, cel mai dur. Verificarea se face experimental. Dacă o probă (de exemplu, argint) este zgâriată de fluorit, care se află pe a patra linie de pe scară, dar nu este deteriorată de ipsos (scara standard numărul doi), atunci argintul are o duritate de 3 pe scara Mohs.
Cel mai dur mineral este diamantul. El ocupă locul zece. Și deși masa Mohs a fost pusă în circulație la începutul secolului al XIX-lea, ea rămâne totuși aplicabilă pe scară largă. Cu toate acestea, merită să ne amintim că acest tabel nu este liniar. Aceasta înseamnă că un diamant cu numărul zece nu va fi exact de două ori mai greu.apatit, care ocupă locul cinci în tabel. Alte metode sunt folosite pentru a determina valoarea absolută a durității.
De la regi la muncitori
De mult timp, diamantele au fost apanajul exclusiv maeștrilor de bijuterii. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea industriei, acest mineral cel mai dur a fost considerat din ce în ce mai mult nu numai din partea estetică obișnuită, ci și din punctul de vedere al proprietăților sale fizice unice. La început, în producția de scule, s-au folosit diamante naturale care nu puteau fi tăiate. Acestea sunt pietre care aveau astfel de defecte încât era imposibil de eliminat bijutierul. Au devenit cunoscute drept diamante tehnice.
Odată cu trecerea timpului, nevoia de unelte cu tăiere diamantată și muchii de găurire a crescut. De exemplu, în industria construcțiilor, burghiele cu diamant sunt la mare căutare. Avantajul lor față de omologii din aliaje metalice dure este că atunci când lucrați cu un burghiu cu diamant, nu se formează microfisuri în material. Diamantul taie usor si curat orice material, fie el piatra, beton sau metal. Iar absența microfisurilor este cheia durabilității structurii. În plus, procesul de lucru în sine este mult mai rapid, vizibil mai ușor și mult mai silențios.
Pe baza acestui fapt, nu este surprinzător faptul că, conform datelor pentru 2016, numai Rusia produce 1200 de tipuri de diverse unelte și echipamente, a căror componentă principală de lucru este diamantul.
Aplicații medicale
Cel mai dur mineral din natură este potrivit nu numai pentru utilizarea în prelucrarea de brut și durrase. Diamantul este, de asemenea, indispensabil în instrumentele medicale. La urma urmei, cu cât incizia țesuturilor este mai subțire și mai precisă, cu atât organismul face față mai bine recuperării. Iar pentru operațiile complexe asupra organelor vitale, lățimea inciziei joacă un rol decisiv și mai mult.
În plus, bisturiul cu o peliculă subțire de diamant pe lamă rămâne ascuțit pentru o perioadă lungă de timp.
Perspective în electronică
Dezvoltarea circuitelor integrate de diamant este, de asemenea, promovată activ. În acestea, diamantele minuscule sunt folosite pentru suport. Echipamentele produse prin această metodă sunt mai rezistente la schimbările de temperatură și la supratensiuni mari. Diamantele pot fi folosite și pentru a transmite date în telecomunicații. Caracteristicile acestor cristale vă permit să transmiteți semnale de diferite frecvențe simultan pe același cablu.
Cel mai dur mineral de pe Pământ ajută la explorarea spațiului
De asemenea, diamantul este solicitat în industria chimică. Un mediu agresiv care dăunează cu ușurință sticla nu este deloc groaznic pentru un diamant. Fizicienii folosesc cristale pentru a efectua experimente de fizică cuantică și explorarea spațiului.
La crearea opticii telescopului, cerințele pentru acuratețea și fiabilitatea materialelor devin critice. Aici intervine cel mai dur mineral natural, care are parametri fizici și chimici remarcabili.
Sintetizarea diamantelor
Cu o cerere atât de intensă pentrucel mai dur mineral prețios, s-a pus brusc problema sintezei sale artificiale. Rețineți că nicio rezervă de pietre nu este capabilă să satisfacă cererea în continuă creștere. Și după experimente îndelungate, oamenii de știință au reușit să creeze un analog al diamantului natural, care are toate caracteristicile necesare. Până în prezent, producția de diamante artificiale pentru nevoi industriale a devenit deja o practică obișnuită.
Există mai multe metode de sinteză a acestui mineral. Prima este cea mai apropiată de formarea sa în mediul natural. Sinteza se realizează folosind o temperatură ultra-în altă și o presiune enormă. A doua tehnică vă permite să extrageți diamantul din abur. Este folosit în tehnologia filmului - cristalele sunt aplicate ca o peliculă subțire pe marginile de tăiere ale uneltelor. Această metodă este solicitată în special în fabricarea instrumentelor chirurgicale. Iar al treilea produce o împrăștiere de cristale mici folosind detonarea și răcirea rapidă.
Experimentele au continuat și a fost sintetizată nitrură de bor, care este cu 20% mai dur decât diamantul natural. Cu toate acestea, deși această substanță este atât de mică, încât diamantul este considerat în mod tradițional cel mai dur mineral.
