Описание свойств алмаза и его кристаллизация в кубической сингонии. Изучение морфологии и внутреннего строения кристаллов для восстановления истории их образования. Идентификация и диагностика алмазов, методы их добычи. Создание синтетического минерала.
Аннотация к работе
Уже тогда человек стал делать украшения из натуральных камней. Правда, в давние времена человек мог обработать только мягкие минералы. Однако уже в середине 15 века ювелир бургундского герцога Людвиг ван Беркем впервые огранил алмаз, а в 17-м веке алмазы научились распиливать. Камни олицетворяли собой мощь, красоту и силу. Многие камни становились предметом религиозного поклонения.Описывая алмаз, десятки раз употребляют слово "самый" - самый твердый, самый блестящий, самый износостойкий, самый дорогой, самый редкий, самый теплопроводный… Название алмаз произошло от искаженного греческого адамас - неодолимый, несокрушимый. Установлен также гексагональный политип алмаза - лонсдэлеит с вюртцитовой структурой. Для алмаза характерны кривогранные формы октаэдроиды, додекаэдроиды, гексаэдроиды, тетраэдроиды, на гранях которых наблюдается параллельная, вальцеобразная или сноповидная штриховки, микрослоистость, пирамидальные и каплевидные холмики, ямки травления, дисковая и черепитчатая структуры. Иногда алмазы имеют каналы травления, покрываются тончайшими приповерхностными трещинами, создающими матовость при коррозии, несут следы механического износа. Внутреннее строение монокристаллов алмаза чаще зональное или волокнистое, устанавливается невооруженным глазом или специальными исследованиями.Данные по условиям образования алмаза в основном получены при изучении алмазов кимберлитов. Процесс роста алмаза характеризовался, с одной стороны возможностью равномерного питания кристалла (хорошо ограненные кристаллы), с другой - сменой, иногда многократной, роста и растворения (скульптуры растворения). Кристаллы алмаза обнаружены не только в кимберлитах, но и в содержащихся в них эклогитовых ксенолитах, то есть материале, возникшем в условиях верхней мантии Земли. Повсеместное развитие по кимберлиту серпентинов, обилие карбонатов, повышенное содержание H2O и карбонатов в алмазах с оболочкой свидетельствуют о высоком содержании летучих (H2O, CO2 и др.) в магме, из которой выделялся алмаз. В алмазах установлены включения других минералов и их срастаний.Алмазы приурочены к песчаникам, конгломератам, пескам и галечникам. После открытия богатых россыпей алмазов в Бразилии Индия утрачивает главенствующую роль в поставке алмазов. С увеличением добычи алмазов в Бразилии цены на них на мировом рынке упали. В Южной Африке алмазы обнаружены в 1867 году. Этот камень стал вторым алмазом, найденным в Южной Африке, при этом более крупным - его натуральный вес составил 83.5 карата.В ювелирной практике для имитации алмазов издавна использовали различные прозрачные, бесцветные минералы - циркон, корунд, фенакит, топаз, гошенит, горный хрусталь или окрашенные - демантоид, титанит, сфалерит, шеелит и ряд других. В настоящее время для имитации алмаза применяются новые синтетические материалы - фианит, гадолиний-галлиевый и иттрий-алюминиевый гранаты, рутил, титанат стронция (фабулит), ниобат лития, шпинель, корунд (лейкосапфир) и некоторые другие. К первой группе относятся имитации с высоким показателем преломления (выше 1,8, то есть их нельзя замерить на рефрактометре) и дисперсией, а такж с сильным алмазным блеском (синтетический рутил, титанат стронция, сфалерит, ниобат лития, фианит, ГГГ, ИАГ, титанит, демантоид). Рефлектограф "Gemprint" позволяет отличить алмаз от имитации по картинам отражения света гранями камней с различным внутренним строением и типом огранки. На различии критического угла у алмаза и имитаций основаны тесты "световой шпиль" и "световая передача".Тарджони при попытке сплавить несколько мелких алмазов в один крупный обнаружили, что при сильном нагревании алмаз сгорает, как уголь. В 1814 году Гемфри Дэви и Майкл Фарадей окончательно доказали, что алмаз является химическим родственником угля и графита. Открытие натолкнуло ученых на мысль о возможности искусственного создания алмаза. Первая попытка синтеза алмаза была предпринята в 1823 году основателем Харьковского университета Василием Каразиным, который при сухой перегонке древесины при сильном нагреве получил твердые кристаллы неизвестного вещества. После ряда экспериментов, в которых смесь парафина, костяного масла и лития длительное время выдерживалась в запаянной нагретой до красного каления стальной трубе, ему удалось получить несколько кристаллов, которые после независимого исследования были признаны алмазами.Благодаря своим уникальным свойствам этот минерал прочно завоевал свое место в различных сферах деятельности человека. Алмазные лезвия скальпелей имеют сверхтонкие края, что уменьшает ширину разрезов, это очень важное свойство для современной хирургии. Алмазы также применяются в лазерных устройствах для прижигания разрезов и ран. Алмаз состоят из углерода, и по этой причине он является идеальным материалом для использования в наших телах, так как не вызывает в организме иммунной реакции. Также ученые мечтают о крошечных машинах из алмазов, который в один прекрасный день позволят ускорить лечение и диагностику пациентов.
План
Оглавление
Введение
1. Свойства алмаза
2. Образование алмазов
3. Добыча алмазов
4. Идентификация алмазов
5. Синтетические алмазы
Заключение
Литература
Введение
Драгоценные камни с давних времен были спутниками человека. Издавна человек стал замечать, что не все они похожи. Конечно, необработанный камень невзрачен, но часто их обрабатывает сама природа - при помощи ветра, песка, воды. Уже тогда человек стал делать украшения из натуральных камней. Правда, в давние времена человек мог обработать только мягкие минералы. Такие, как гагат, янтарь, кварц. Однако уже в середине 15 века ювелир бургундского герцога Людвиг ван Беркем впервые огранил алмаз, а в 17-м веке алмазы научились распиливать. Они и сейчас служат прекрасным материалом для изготовления бус, колец и прочей дорогой бижутерии. Но драгоценные камни - это не только красивый внешний вид. Камни олицетворяли собой мощь, красоту и силу. Поэтому люди наделяли их сверхъестественными свойствами. Многие камни становились предметом религиозного поклонения. Из красивых кристаллов вырезали фигурки богов, делали амулеты, хранили как талисманы. Люди верили, что камни способны оберегать своих владельцев от болезней и других всевозможных напастей. Вид камней, особенно их цвет, как полагают люди, влияет на характер, здоровье, а часто и судьбу человека. Драгоценные камни использовали и для приношений богам. Золотисто-желтые камни, например, преподносили богу здоровья, красные камни - богу войны; богине плодородия и любви предназначались зеленые камни. Также определенные камни вставляли в статуэтки, изображающие божества.
Несомненно, алмаз по праву считался самым популярным и дорогим драгоценным камнем в мире. Символом роскоши, богатства и великолепия уже давно стал ювелирно обработанный алмаз - бриллиант. В истории человечества фигурировало множество алмазов, которые в силу своих больших размеров и неповторимой красоты привлекали к себе всеобщее внимание. Самые известные из них получили даже собственные имена.
Вывод
Благодаря своим уникальным свойствам этот минерал прочно завоевал свое место в различных сферах деятельности человека. Алмазные лезвия скальпелей имеют сверхтонкие края, что уменьшает ширину разрезов, это очень важное свойство для современной хирургии. Плюс такие лезвия остаются острыми гораздо дольше, чем стальные. Алмазы также применяются в лазерных устройствах для прижигания разрезов и ран. Алмаз состоят из углерода, и по этой причине он является идеальным материалом для использования в наших телах, так как не вызывает в организме иммунной реакции. Ученые в настоящий момент разрабатывают алмазные имплантаты, которые будут контролировать здоровье пациента или смогут взять на себя роль недееспособных тканей. Также ученые мечтают о крошечных машинах из алмазов, который в один прекрасный день позволят ускорить лечение и диагностику пациентов. Кристалл алмаза может позволить нескольким сигналам на разных частотах пройти одновременно по кабелю. Это дает возможность использовать его в области телекоммуникаций. Кроме того алмаз способен выдерживать высокое напряжение и изменение температуры. Тепло проходит через алмаз гораздо быстрее, чем через медь. Это делает его применение полезным в местах, где много тепла генерируется на небольшом пространстве. Микроэлектронные устройства один из таких примеров. Алмазные окна обеспечивают защиту в некоторых научных экспериментах, например в испытаниях с использованием кислот или расплавленной пластмассы. Алмазные окна также очень прозрачны, что позволяет следить за состоянием вещества, применяя инфракрасные измерительные приборы. Алмазное бурение - это наиболее эффективный и экономичный способ бурения горных пород. Алмаз прочно занял место в промышленности, не одно современное производство не обходится без алмазных инструментов: сверл, фрез, резцов, шлифовальных кругов, стеклорезов.
Список литературы
1. Даусон Д. Кимберлиты и ксенолиты в них. М.: Мир, 1983.
2. Милашев В.А. Алмаз. Легенды и действительность. Л.: Недра, 1981.
3. Милашев В.А. Трубки взрыва. Л.: Недра, 1984.
4. Орлов Ю.Л. Минералогия алмаза. М., Наука, 1974.
5. Епифанов В.И. и др. Технология обработки алмазов бриллианты. М., Высшая школа, 1971.
6. Трофимов В.С. Геология месторождений природных алмазов. М.: Недра, 1980.