Təbii almaz mineralı: quruluşu, fiziki və kimyəvi xassələri

Mündəricat:

Təbii almaz mineralı: quruluşu, fiziki və kimyəvi xassələri
Təbii almaz mineralı: quruluşu, fiziki və kimyəvi xassələri
Anonim

Almaz təbii mineraldır, ən məşhur və bahalı minerallardan biridir. Onun ətrafında çoxlu fərziyyələr və əfsanələr var, xüsusən də onun dəyəri və saxtakarlığın aşkarlanması ilə bağlı. Tədqiqat üçün ayrıca bir mövzu almaz və qrafit arasındakı əlaqədir. Bir çox insanlar bu mineralların oxşar olduğunu bilirlər, lakin hər kəs dəqiq nə olduğunu bilmir. Onların necə fərqləndiyi sualına da hər kəs cavab verə bilməz. Almazın quruluşu haqqında nə bilirik? Yoxsa qiymətli daşları qiymətləndirmək üçün meyarlar?

Almaz strukturu

Almazın quruluşu
Almazın quruluşu

Almaz karbonun kristal modifikasiyası olan üç mineraldan biridir. Digər ikisi qrafit və lonsdaleitdir, ikincisi meteoritlərdə tapıla bilər və ya süni şəkildə yaradıla bilər. Və bu daşlar altıbucaqlı modifikasiyalardırsa, almaz kristal şəbəkəsinin növü bir kubdur. Bu sistemdə karbon atomları bu şəkildə düzülür: hər təpədə və üzün mərkəzində bir, kubun içərisində dörd. Beləliklə, belə çıxıratomlar tetraedr şəklində düzülür və hər bir atom onlardan birinin mərkəzindədir. Hissəciklər bir-birinə ən güclü bağ - kovalent bağ ilə bağlıdır, buna görə almaz yüksək sərtliyə malikdir.

Kimyəvi xassələri

Kobud desək, almaz təmiz karbondur, ona görə də almaz kristalları tamamilə şəffaf olmalı və bütün görünən işığı ötürməlidir. Amma dünyada mükəmməl heç nə yoxdur, bu o deməkdir ki, bu mineralın da çirkləri var. İnanılır ki, daş almazlarda çirklərin maksimum miqdarı 5%-dən çox olmamalıdır. Almazın tərkibinə həm bərk, həm də maye və qaz halında olan maddələr daxil ola bilər, bunlardan ən çox yayılmışı:

  • azot;
  • bor;
  • alüminium;
  • silikon;
  • kalsium;
  • maqnezium.

Həmçinin tərkibinə kvars, qranat, olivin, digər minerallar, dəmir oksidləri, su və digər maddələr daxil ola bilər. Çox vaxt bu elementlər mineralın tərkibində mexaniki mineral daxilolmalar şəklində olur, lakin onlardan bəziləri almaz strukturunda karbonu əvəz edə bilir - bu fenomen izomorfizm adlanır. Bu halda daxilolmalar mineralın fiziki xassələrinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər, onun rəngi, işığı əks etdirir və azot daxilolmaları ona lüminesans xassələri verir.

Almaz kristal qəfəs növü
Almaz kristal qəfəs növü

Fiziki xüsusiyyətlər

Almazın quruluşu onun fiziki xassələrini müəyyən edir, onlar dörd meyara görə qiymətləndirilir:

  • sərtlik;
  • sıxlıq;
  • işığın dispersiyası və sınması;
  • kristal qəfəs.

Mineralların sərtliyi Mohs şkalası ilə qiymətləndirilir, onun bu sistem üzrə balı 10-dur, bu maksimum göstəricidir. Siyahıda sonrakı yer korunddur, onun göstəricisi 9-dur, lakin sərtliyi 150 dəfə azdır, bu da almazın bu göstəricidə mütləq üstünlüyü deməkdir.

Lakin mineralın sərtliyi onun gücü demək deyil. Almaz olduqca kövrəkdir və çəkiclə vurulduqda asanlıqla qırılır.

Almazın xüsusi çəkisi (sıxlığı) 3,42 - 3,55 q/sm3 diapazonunda müəyyən edilir. O, mineralın çəkisinin eyni həcmli suyun çəkisinə nisbəti ilə müəyyən edilir.

Sərtlikdən başqa yüksək sındırma göstəricilərinə (2,417-2,421) və dispersiyaya (0,0574) malikdir. Bu xassələrin birləşməsi almazın ən qiymətli və ideal zərgərlik daşı olmasına imkan verir.

Mineralın digər fiziki xassələri də vacibdir, məsələn, istilik keçiriciliyi (900-2300 W/m·K), eyni zamanda bütün maddələr arasında ən yüksəkdir. Mineralın turşularda və qələvilərdə həll edilməməsi qabiliyyətini, dielektrik xüsusiyyətlərini, havada metal üçün aşağı sürtünmə əmsalı və 11 GPa təzyiqdə 3700-4000 ° C yüksək ərimə nöqtəsini qeyd edə bilərsiniz.

Almaz və qrafit arasındakı oxşarlıqlar və fərqlər

Karbon Yer üzündə ən çox yayılmış elementlərdən biridir, bir çox maddələrdə, xüsusən də canlı orqanizmlərdə olur. Qrafit, almaz kimi, karbondan ibarətdir, lakin almaz və qrafitin strukturları çox fərqlidir. Almaz yüksək temperaturun təsiri altında oksigen əldə etmədən qrafitə çevrilə bilər, lakin normal şəraitdə qeyri-müəyyən müddətə qadirdir.dəyişməz qalır, buna metastabillik deyilir, əlavə olaraq, almaz kristal şəbəkəsinin növü bir kubdur. Lakin qrafit laylı mineraldır, onun strukturu müxtəlif müstəvilərdə yerləşən bir sıra təbəqələrə bənzəyir. Bu təbəqələr bal pətəklərinə bənzər bir sistem meydana gətirən altıbucaqlılardan ibarətdir. Güclü bağlar yalnız bu altıbucaqlılar arasında yaranır, lakin təbəqələr arasında olduqca zəifdir, bu mineralın təbəqələşməsinə səbəb olur. Aşağı sərtliyə əlavə olaraq, qrafit işığı udur və almazdan çox fərqli olan metal parıltıya malikdir.

Bu minerallar allotropiyanın ən parlaq nümunəsidir - maddələrin eyni kimyəvi elementdən ibarət olmasına baxmayaraq, müxtəlif fiziki xassələrə malik olduğu fenomen.

Almaz və qrafitin quruluşu
Almaz və qrafitin quruluşu

Almazın mənşəyi

Təbiətdə almazların necə əmələ gəldiyinə dair birmənalı fikir yoxdur, maqmatik, mantiya, meteorit və digər nəzəriyyələr mövcuddur. Bununla belə, ən çox yayılmış maqmatikdir. Almazların təxminən 200 km dərinlikdə 50.000 atmosfer təzyiqi altında əmələ gəldiyi, daha sonra kimberlit borularının əmələ gəlməsi zamanı maqma ilə birlikdə səthə çıxarıldığı güman edilir. Almazların yaşı 100 milyon ilə 2,5 milyard il arasında dəyişir. Meteorit yer səthinə dəydikdə almazların əmələ gəlməsi, həmçinin meteorit qayasının özündə də tapılması elmi cəhətdən sübut edilmişdir. Bununla belə, bu mənşəli kristallar olduqca kiçikdir və emal üçün nadir hallarda uyğundur.

Almaz depozitləri

İlk əmanətləralmazlar Hindistanda tapıldı və hasil edildi, lakin 19-cu əsrin sonunda onlar ciddi şəkildə tükəndi. Ancaq ən məşhur, böyük və bahalı nümunələrin minalandığı orada idi. 17-19-cu əsrlərdə isə Braziliya və Cənubi Afrikada faydalı qazıntı yataqları aşkar edilmişdir. Tarix xüsusilə Cənubi Afrika mədənləri ilə əlaqəli almaz qamışı haqqında əfsanələr və faktlarla doludur. Ən son aşkar edilmiş almaz yataqları Kanadadadır, onların işlənməsinə yalnız 20-ci əsrin son onilliyində başlanılıb.

Namibiya mədənləri xüsusilə maraqlıdır, baxmayaraq ki, orada almaz hasilatı çətin və təhlükəli bir işdir. Kristal yataqları torpaq qatının altında cəmləşmişdir, bu, işi çətinləşdirsə də, mineralların yüksək keyfiyyətindən danışır. Digər qayalara qarşı davamlı sürtünmə ilə səthə bir neçə yüz kilometr məsafə qət etmiş almazlar yüksək dərəcəli, aşağı keyfiyyətli kristallardır, sadəcə olaraq belə bir səyahətə tab gətirə bilmirdilər və buna görə də çıxarılan daşların 95%-i qiymətli daş keyfiyyətidir. Rusiya, Botsvana, Anqola, Qvineya, Liberiya, Tanzaniya və digər ölkələrdə də tanınmış və minerallarla zəngin kimberlit boruları var.

almaz kristalları
almaz kristalları

Almaz emal

Almaz emalı böyük təcrübə, bilik və bacarıq tələb edir. İşə başlamazdan əvvəl, sonradan çəkisini mümkün qədər qorumaq və daxilolmalardan xilas olmaq üçün daşı hərtərəfli öyrənmək lazımdır. Almaz kəsmənin ən çox yayılmış növü dəyirmidir, daşın bütün rənglərlə parıldamasına və işığı mümkün qədər müsbət əks etdirməsinə imkan verir. Ancaq bu iş də ən çətindir:dəyirmi almazda 57 təyyarə var və onu kəsərkən ən dəqiq nisbətlərə riayət etmək vacibdir. Həmçinin məşhur kəsmə növləri bunlardır: oval, gözyaşardıcı, ürək, markiz, zümrüd və s. Mineral emalının bir neçə mərhələsi var:

  • işarələmə;
  • parçalanma;
  • mişar;
  • yuvarlaqlaşdırma;
  • kəsik.

Emaldan sonra almazın çəkisinin təxminən yarısını itirdiyinə inanılır.

təbii mineral almaz
təbii mineral almaz

Almaz qiymətləndirmə meyarları

Almazlar hasil edildikdə, mineralların yalnız 60%-i emal üçün yararlıdır, onlara zərgərlik deyilir. Təbii ki, kobud daşların qiyməti almazların qiymətindən (iki dəfədən çox) çox aşağıdır. Brilyantlar 4C sisteminə görə qiymətləndirilir:

  1. Karat (karat çəkisi) - 1 karat 0,2 q-a bərabərdir.
  2. Rəng (rəng) - təmiz ağ brilyantlara demək olar ki, rast gəlinmir, əksər minerallar müəyyən kölgəyə malikdir. Onun dəyəri əsasən almazın rəngindən asılıdır, təbiətdə olan daşların əksəriyyəti sarı və ya qəhvəyi rəngə malikdir, çəhrayı, mavi və yaşıl daşlara daha az rast gəlinir. Ən nadir, gözəl və buna görə də bahalı olanlar doymuş rəngli minerallardır, onlara fantaziya deyilir. Ən nadir olanlar yaşıl, bənövşəyi və qaradır.
  3. Aydınlıq (aydınlıq) həm də daşda qüsurların olduğunu müəyyən edən və onun dəyərinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir edən mühüm göstəricidir.
  4. Kəsmə (kəsmə) - almazın görünüşü kəsimdən çox asılıdır. İşığın sınması və əks olunmasıbir növ "parlaq" parıltı bu daşı bu qədər qiymətli edir və emal zamanı səhv forma və ya nisbət nisbəti onu tamamilə məhv edə bilər.
Almazın fiziki və kimyəvi xassələri
Almazın fiziki və kimyəvi xassələri

Süni almaz istehsalı

İndi texnologiya sizə təbii olanlardan demək olar ki, fərqlənməyən almazları "yetişdirməyə" imkan verir. Sintez etməyin bir neçə yolu var:

  1. HPHT-almazların yaradılması təbii şəraitə ən yaxın üsuldur. Minerallar qrafit və almaz toxumundan 1400 ° C temperaturda 50.000 atmosfer təzyiqi altında yaradılır. Bu üsul qiymətli daşları sintez etməyə imkan verir.
  2. CVD-almazların yaradılması (film sintezi) - toxum və metan və hidrogen qazlarından istifadə edərək vakuum şəraitində daşların istehsalı. Bu üsul ən təmiz mineralları sintez etməyə imkan verir, lakin onlar olduqca kiçik ölçülərə malikdir, buna görə də onlar əsasən sənaye məqsədləri üçün istifadə olunur.
  3. Partlayıcı birləşmə partlayıcıları işə salaraq və sonra onları soyudaraq kiçik almaz kristalları istehsal edən bir üsuldur.
  4. Brilyantların rənglənməsi
    Brilyantların rənglənməsi

Orijinalı saxtadan necə ayırd etmək olar

Brilyantların həqiqiliyini təyin etmək üsullarından danışarkən, almaz və kobud almazların həqiqiliyinin yoxlanılmasını bir-birindən fərqləndirməyə dəyər. Təcrübəsiz insan almazı kvars, kristal, digər şəffaf minerallar və hətta şüşə ilə qarışdıra bilər. Bununla belə, almazın müstəsna fiziki və kimyəvi xassələri saxtanı aşkar etməyi asanlaşdırır.

BƏvvəlcə sərtliyi xatırlamağa dəyər. Bu daş istənilən səthi cızmağa qadirdir, lakin yalnız başqa bir almaz üzərində izlər qoya bilər. Həm də təbii kristalın üzərində nəfəs alsanız, tər qalmır. Yaş daşın üzərində alüminium keçirsəniz, qələm kimi bir iz olacaq. X-ray ilə yoxlaya bilərsiniz: radiasiya altında təbii daş zəngin yaşıl rəngə malikdir. Və ya mətnə baxın: onu təbii almazdan ayırmaq mümkün olmayacaq. Ayrı-ayrılıqda qeyd etmək lazımdır ki, daşın təbiiliyi işığın sınması üçün yoxlanıla bilər: orijinalı işıq mənbəyinə gətirməklə, mərkəzdə yalnız parlaq nöqtəni görə bilərsiniz.

Tövsiyə: