Are originea în adâncurile stelelor roșiigiganți, 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 diamantul atât de unic? Unde este folosit? Care este valoarea lui?
Tradus din limba greacă veche, cuvântul „diamant”înseamnă „indestructibil”. Chiar înainte de antichitate, 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. A adus pietre ca artefacte magice. Grecii antici numeau acest mineral cel mai dur lacrimile zeilor care cădeau pe pământ.
Dar secretul invincibilității pietrei constă, desigur,nu în misticism şi nu în legătură cu lumea spirituală. Structura clară a rețelei elementului sub formă de tetraedre și legătura puternică dintre atomii de carbon asigură 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 bucată întreagă de diamant, nu ai putea amesteca zahărul în ceaiul fierbinte cu ea, pentru că te-ai arde în momentul în care lingura a atins apa clocotită.
Cum să determinați care mineral este cel mai dur?Talentatul mineralog german Karl Friedrich Moos a abordat 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 alcătuit din zece puncte, fiecare dintre ele corespunde unui mineral specific. Primul (talcul) este cel mai moale, iar ultimul, respectiv, este cel mai dur. Verificarea se face experimental. Dacă o probă (de exemplu, argint) este zgâriată cu fluorit, care se află pe a patra linie a cântarului, dar nu este deteriorată de gips (standardul scalei este numărul doi), atunci argintul are o duritate de 3 pe scara Mohs.
Cel mai dur mineral este diamantul.El este pe locul zece. Și deși masa Mohs a fost introdusă în circulație la începutul secolului al XIX-lea, ea rămâne totuși aplicabilă pe scară largă. Rețineți, totuși, că acest tabel nu este liniar. Aceasta înseamnă că diamantul de pe locul zece nu va fi exact de două ori mai tare decât apatitul de pe locul cinci în tabel. Alte metode sunt utilizate pentru a determina valoarea absolută a durității.
Multă vreme, diamantele au fost o prerogativăexclusiv de bijutieri. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea industriei, acest mineral cel mai dur a ajuns să fie 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 fabricarea uneltelor s-au folosit diamante naturale care nu pot fi tăiate. Acestea sunt pietre care aveau astfel de defecte pe care un bijutier nu le putea elimina. Au început să fie numite diamante tehnice.
Pe măsură ce timpul a trecut, și nevoia de instrumente cutăierea cu diamante și marginile de găurire au crescut. De exemplu, în industria construcțiilor, burghiele cu diamant sunt la mare căutare. Avantajul lor față de omologii lor din aliaje metalice dure este că atunci când lucrați cu un burghiu cu diamant, nu se formează microfisuri în material. Un diamant 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, mult mai ușor și mult mai liniștit.
Pe baza acestui fapt, nu este surprinzător că, conform datelor pentru 2016, numai în Rusia sunt produse 1200 de tipuri de diverse instrumente și echipamente, a căror principală parte de lucru este diamantul.
Cel mai dur mineral din natură nu este potrivitpentru utilizare numai pe roci dure și dure. Diamantul este, de asemenea, de neînlocuit în instrumentele medicale. La urma urmei, cu cât tăierea țesutului este mai subțire și mai precisă, cu atât organismul face față mai bine recuperării. Iar pentru operațiile complexe asupra organelor vitale, lățimea inciziei joacă și mai mult un rol decisiv.
În plus, un bisturiu cu o peliculă subțire de diamant pe lamă rămâne ascuțit pentru o perioadă lungă de timp.
Dezvoltarea diamantuluicircuite integrate. Ei folosesc diamante minuscule pentru suport. Tehnica produsă prin această metodă este mai rezistentă la schimbările de temperatură și la supratensiuni mari. Diamantele pot fi folosite și pentru transmisia de date în telecomunicații. Caracteristicile acestor cristale permit semnale de diferite frecvențe să fie transmise simultan prin același cablu.
De asemenea, diamantul este solicitat în chimieindustrie. Un mediu agresiv care dăunează cu ușurință sticla nu este absolut înfricoșător pentru un diamant. Fizicienii folosesc cristale pentru a efectua experimente în fizica cuantică și explorarea spațiului.
La crearea opticii telescopului, cerințele pentruacuratețea și fiabilitatea materialelor devin critice. Aici intervine cel mai dur mineral natural, care se distinge prin parametri fizici și chimici remarcabili.
Cu o cerere atât de intensă pentru cei mai greuun mineral prețios, s-a pus problema sintezei sale artificiale. Rețineți că niciun stoc de pietre nu este capabil să satisfacă cererea în 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 tehnici pentru a sintetiza acest lucrumineral. Prima este cea mai apropiată de formarea sa în mediul natural. Sinteza se realizează folosind o temperatură ultra-înaltă și o presiune enormă. A doua tehnică vă permite să extrageți diamantul din abur. Este folosit în tehnologia filmelor - cristalele sunt aplicate cu o peliculă cea mai 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 au fost sintetizatenitrura de bor, care este cu 20% mai dura decât diamantul natural. Cu toate acestea, până acum această substanță este atât de mică încât diamantul este considerat în mod tradițional cel mai dur mineral.
