Het vindt zijn oorsprong in de ingewanden van de rode sterrenhemelreuzen, die deel uitmaken van vitale vetten, aminozuren en koolhydraten, kunnen miljoenen verbindingen vormen met verschillende chemische elementen en, afhankelijk van de structuur, totaal verschillende mechanische eigenschappen hebben. De zachte en broze kern van het potlood en de hardste minerale diamant bestaan uit hetzelfde bouwmateriaal - koolstof. Wat maakt een diamant zo uniek? Waar wordt het gebruikt? Wat is de waarde ervan?
Vertaald uit de oude Griekse taal, het woord "diamant"betekent "onverwoestbaar". Zelfs vóór de oudheid kenden mensen de ongelooflijke kracht van deze steen. In de oudheid werden diamanten op grote schaal verhandeld in India en Egypte. En dit mineraal kwam naar de Europese uitgestrekte gebieden na de agressieve campagnes van Alexander de Grote. Hij bracht de stenen als magische artefacten. De oude Grieken noemden dit hardste mineraal de tranen van de goden die op aarde vielen.
Maar het geheim van de onoverwinnelijkheid van de steen ligt natuurlijkniet in mystiek en niet in verband met de spirituele wereld. De heldere structuur van het rooster van het element in de vorm van tetraëders en de sterke binding tussen de koolstofatomen zorgen voor de hoogste sterkte. Door dezelfde structuur is diamant een uitstekende warmtegeleider. Als het bijvoorbeeld mogelijk zou zijn om van een enkel stuk diamant een theelepel te maken, zou je er geen suiker in hete thee mee kunnen roeren, omdat je zou verbranden zodra de lepel het kokende water raakte.
Hoe bepaal je welk mineraal het moeilijkst is? In de negentiende eeuw nam de getalenteerde Duitse mineraloog Karl Friedrich Moos deze kwestie op. In 1811 stelde de wetenschapper voor om een vergelijkende schaal te gebruiken om de hardheid van verschillende mineralen te bepalen. Het bestaat uit tien punten, die elk overeenkomen met een specifiek mineraal. De eerste (talk) is de zachtste en de laatste is de moeilijkste. De verificatie wordt experimenteel uitgevoerd. Als een monster (bijvoorbeeld zilver) is bekrast met fluoriet, dat op de vierde regel op de schaal staat, maar niet is beschadigd door gips (de standaard van de schaal is nummer twee), dan heeft zilver een hardheid van 3 op de schaal van Mohs.
Het hardste mineraal is diamant. Hij staat op de tiende plaats. En hoewel de Mohs-tafel aan het begin van de negentiende eeuw in omloop kwam, is hij nog steeds breed toepasbaar. Houd er echter rekening mee dat deze tabel niet lineair is. Dit betekent dat de 10e diamant niet precies twee keer zo hard zal zijn als de 5e plaats apatiet. Er worden andere methoden gebruikt om de absolute waarde van hardheid te bepalen.
Diamanten waren lange tijd een voorrechtuitsluitend sieradenmakers. Met de ontwikkeling van de industrie wordt dit moeilijkste mineraal echter steeds meer beschouwd, niet alleen vanuit de gebruikelijke esthetische kant, maar ook vanuit het oogpunt van zijn unieke fysische eigenschappen. Aanvankelijk werden bij de vervaardiging van gereedschappen natuurlijke diamanten gebruikt die niet konden worden geslepen. Dit zijn stenen met zulke gebreken die een juwelier niet kon verhelpen. Ze werden technische diamanten genoemd.
De tijd verstreek en de behoefte aan gereedschap metdiamantzaag- en boorkanten vergroot. In de bouwsector is er bijvoorbeeld veel vraag naar diamantboren. Hun voordeel ten opzichte van hun tegenhangers van hardmetaallegeringen is dat bij het werken met een diamantboor er geen microscheuren in het materiaal ontstaan. Een diamant snijdt gemakkelijk en schoon elk materiaal, of het nu steen, beton of metaal is. En de afwezigheid van microscheuren is de sleutel tot de duurzaamheid van de constructie. Bovendien is het werkproces zelf veel sneller, veel gemakkelijker en veel stiller.
Op basis hiervan is het niet verrassend dat volgens gegevens voor 2016 alleen al in Rusland 1200 soorten verschillende gereedschappen en apparatuur worden geproduceerd, waarvan het belangrijkste werkende deel diamant is.
Het hardste mineraal in de natuur is niet geschiktalleen voor gebruik op ruwe en harde rotsen. Diamant is ook onmisbaar in medische instrumenten. Immers, hoe dunner en netter het weefsel wordt gesneden, hoe beter het lichaam het herstel aankan. En bij complexe operaties aan vitale organen speelt de breedte van de incisie nog meer een doorslaggevende rol.
Bovendien blijft een scalpel met een dunne diamantfilm op het lemmet lang scherp.
Ontwikkeling van diamantgeïntegreerde schakelingen. Ze gebruiken kleine diamanten voor de achterkant. De techniek die door deze methode wordt geproduceerd, is beter bestand tegen temperatuurveranderingen en grote spanningspieken. Diamanten kunnen ook worden gebruikt voor datatransmissie in telecommunicatie. Dankzij de kenmerken van deze kristallen kunnen signalen van verschillende frequenties gelijktijdig over dezelfde kabel worden verzonden.
Ook is er veel vraag naar de diamant in de chemische stofindustrie. Een agressieve omgeving die glas gemakkelijk beschadigt, is absoluut niet erg voor een diamant. Natuurkundigen gebruiken kristallen om experimenten uit te voeren in de kwantumfysica en ruimteverkenning.
Bij het maken van telescoopoptica zijn de vereisten voorde nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van materialen worden steeds belangrijker. Hier komt het hardste natuurlijke mineraal om de hoek kijken, dat zich onderscheidt door uitstekende fysische en chemische parameters.
Met zo'n intense vraag naar de moeilijksteeen kostbaar mineraal, de kwestie van de kunstmatige synthese is gerezen. Merk op dat geen voorraden stenen in staat zijn om aan de steeds toenemende vraag te voldoen. En na langdurige experimenten slaagden wetenschappers erin om een analoog van natuurlijke diamant te maken, die alle noodzakelijke kenmerken heeft. Tot op heden is de productie van kunstmatige diamanten voor industriële behoeften al een gangbare praktijk geworden.
Er zijn verschillende technieken om dit te synthetiserenmineraal. De eerste is het dichtst bij zijn vorming in de natuurlijke omgeving. De synthese wordt uitgevoerd met behulp van ultrahoge temperatuur en enorme druk. Met de tweede techniek kun je diamant uit stoom halen. Het wordt gebruikt in filmtechnologie - kristallen worden met de dunste film op de snijkanten van gereedschappen aangebracht. Deze methode is vooral in trek bij de fabricage van chirurgische instrumenten. En de derde produceert een verstrooiing van kleine kristallen door detonatie en snelle afkoeling.
Experimenten gingen door en werden gesynthetiseerdboornitride, dat 20% harder is dan natuurlijke diamant. Tot nu toe is deze stof echter zo klein dat diamant traditioneel wordt beschouwd als het hardste mineraal.
