Diamanti është një mineral natyral, një nga më të famshmit dhe më të shtrenjtët. Rreth tij ka shumë spekulime dhe legjenda, veçanërisht në lidhje me vlerën e tij dhe zbulimin e falsifikimeve. Një temë e veçantë për studim është marrëdhënia midis diamantit dhe grafitit. Shumë njerëz e dinë se këto minerale janë të ngjashme, por jo të gjithë e dinë saktësisht se çfarë. Dhe pyetjes se si ndryshojnë, gjithashtu, jo të gjithë mund t'i përgjigjen. Çfarë dimë për strukturën e një diamanti? Apo kriteret për të gjykuar gurët e çmuar?
Struktura e diamantit
Diamanti është një nga tre mineralet që janë një modifikim kristalor i karbonit. Dy të tjerët janë grafiti dhe lonsdaleite, i dyti mund të gjendet në meteorite ose të krijohet artificialisht. Dhe nëse këta gurë janë modifikime gjashtëkëndore, atëherë lloji i rrjetës së kristalit të diamantit është një kub. Në këtë sistem, atomet e karbonit janë rregulluar në këtë mënyrë: një në çdo kulm dhe në qendër të fytyrës, dhe katër brenda kubit. Kështu, rezulton seatomet janë të renditura në formën e tetraedrave dhe secili atom është në qendër të njërit prej tyre. Grimcat janë të ndërlidhura me lidhjen më të fortë - kovalente, për shkak të së cilës diamanti ka një fortësi të lartë.
Vetitë kimike
Përafërsisht, një diamant është karbon i pastër, prandaj, kristalet e diamantit duhet të jenë absolutisht transparente dhe të transmetojnë të gjithë dritën e dukshme. Por nuk ka asgjë të përsosur në botë, që do të thotë se ky mineral ka edhe papastërti. Besohet se përmbajtja maksimale e papastërtive në diamantet e çmuar nuk duhet të kalojë 5%. Përbërja e një diamanti mund të përfshijë substanca të ngurta dhe të lëngshme dhe të gazta, më të zakonshmet prej tyre:
- azoti;
- bor;
- alumin;
- silicon;
- kalcium;
- magnez.
Gjithashtu, përbërja mund të përfshijë kuarc, granata, olivinë, minerale të tjera, okside hekuri, ujë dhe substanca të tjera. Shpesh këta elementë gjenden në përbërjen e mineralit në formën e përfshirjeve mekanike të mineraleve, por disa prej tyre mund të zëvendësojnë karbonin në strukturën e diamantit - ky fenomen quhet izomorfizëm. Në këtë rast, përfshirjet mund të ndikojnë ndjeshëm në vetitë fizike të mineralit, ngjyra e tij, reflektimi i dritës dhe përfshirjet e azotit i japin atij veti ndriçuese.
Vetitë fizike
Struktura e një diamanti përcakton vetitë e tij fizike, ato vlerësohen sipas katër kritereve:
- fortësi;
- densitet;
- shpërndarja dhe thyerja e dritës;
- grilë kristal.
Fortësia e mineraleve vlerësohet në shkallën Mohs, rezultati i tij në këtë sistem është 10, ky është treguesi maksimal. Tjetri në listë është korundi, treguesi i tij është 9, por fortësia e tij është 150 herë më pak, që do të thotë epërsi absolute e diamantit në këtë tregues.
Megjithatë, fortësia e një minerali nuk nënkupton aspak forcën e tij. Diamanti është mjaft i brishtë dhe thyhet lehtë nëse goditet me çekiç.
Graviteti specifik i një diamanti (dendësia) përcaktohet në intervalin nga 3,42 deri në 3,55 g/cm3. Përcaktohet nga raporti i peshës së mineralit me peshën e ujit me të njëjtin vëllim.
Përveç ngurtësisë, ka edhe indekse të larta thyese (2.417-2.421) dhe dispersion (0.0574). Ky kombinim i vetive lejon që diamanti të jetë guri më i çmuar dhe ideal i bizhuterive.
Vetitë e tjera fizike të mineralit janë gjithashtu të rëndësishme, si përçueshmëria termike (900-2300 W/m·K), gjithashtu më e larta nga të gjitha substancat. Ju gjithashtu mund të vini re aftësinë e mineralit për të mos tretur në acide dhe alkale, vetitë e dielektrikut, koeficientin e ulët të fërkimit për metalin në ajër dhe pikën e lartë të shkrirjes prej 3700-4000 °C në një presion prej 11 GPa.
Ngjashmëritë dhe ndryshimet midis diamantit dhe grafitit
Karboni është një nga elementët më të zakonshëm në Tokë, ai gjendet në shumë substanca, veçanërisht në organizmat e gjallë. Grafiti, si diamanti, përbëhet nga karboni, por strukturat e diamantit dhe grafitit janë shumë të ndryshme. Diamanti mund të shndërrohet në grafit nën ndikimin e temperaturave të larta pa qasje në oksigjen, por në kushte normale, ai është i aftë për një kohë të pacaktuarmbeten të pandryshuara, kjo quhet metastabilitet, përveç kësaj, lloji i grilës kristalore të diamantit është një kub. Por grafiti është një mineral me shtresa, struktura e tij duket si një seri shtresash të vendosura në plane të ndryshme. Këto shtresa përbëhen nga gjashtëkëndësha që formojnë një sistem të ngjashëm me huall mj alti. Lidhje të forta krijohen vetëm ndërmjet këtyre gjashtëkëndëshave, por midis shtresave ato janë jashtëzakonisht të dobëta, kjo shkakton shtresimin e mineralit. Përveç fortësisë së tij të ulët, grafiti thith dritën dhe ka një shkëlqim metalik, i cili gjithashtu është shumë i ndryshëm nga diamanti.
Këto minerale janë shembulli më i mrekullueshëm i alotropisë - një fenomen në të cilin substancat kanë veti fizike të ndryshme, megjithëse përbëhen nga i njëjti element kimik.
Origjina e diamantit
Nuk ka asnjë mendim të qartë se si formohen diamantet në natyrë, ka teori magmatike, manteli, meteori dhe të tjera. Megjithatë, më e zakonshme është magmatike. Besohet se diamantet formohen në një thellësi prej rreth 200 km nën një presion prej 50,000 atmosferash, dhe më pas sillen në sipërfaqe së bashku me magmën gjatë formimit të tubave të kimberlitit. Mosha e diamanteve varion nga 100 milion në 2.5 miliardë vjet. Është vërtetuar gjithashtu shkencërisht se diamantet mund të formohen kur një meteorit godet sipërfaqen e tokës, dhe gjithashtu të gjenden në vetë shkëmbin e meteorit. Megjithatë, kristalet e kësaj origjine janë jashtëzakonisht të vogla dhe rrallë të përshtatshme për përpunim.
Depozita diamanti
Depozitat e para që ishindiamantet u zbuluan dhe minuan, të vendosura në Indi, por deri në fund të shekullit të 19-të ato u varfëruan rëndë. Sidoqoftë, ishte aty ku u minuan mostrat më të famshme, të mëdha dhe të shtrenjta. Dhe në shekujt 17 dhe 19, depozita minerale u zbuluan në Brazil dhe Afrikën e Jugut. Historia është e mbushur me legjenda dhe fakte në lidhje me nxitimin e diamantit, të cilat lidhen veçanërisht me minierat e Afrikës së Jugut. Depozitat e fundit të diamantit të zbuluara janë në Kanada, zhvillimi i tyre filloi vetëm në dekadën e fundit të shekullit të 20-të.
Minierat e Namibisë janë veçanërisht interesante, megjithëse nxjerrja e diamanteve atje është një biznes i vështirë dhe i rrezikshëm. Depozitat e kristaleve janë të përqendruara nën një shtresë dheu, e cila edhe pse e vështirëson punën, flet për cilësinë e lartë të mineraleve. Diamantet që kanë udhëtuar disa qindra kilometra në sipërfaqe me fërkime të vazhdueshme kundër shkëmbinjve të tjerë janë kristale të shkallës së lartë dhe me cilësi më të ulët thjesht nuk mund t'i rezistojnë një udhëtimi të tillë, dhe për këtë arsye 95% e gurëve të nxjerrë janë të cilësisë së çmuar. Ekzistojnë gjithashtu tuba kimberliti të njohur dhe të pasur me minerale në Rusi, Botsvanë, Angola, Guine, Liberi, Tanzani dhe vende të tjera.
Përpunimi i diamantit
Përpunimi i diamantit kërkon përvojë, njohuri dhe aftësi të mëdha. Para fillimit të punës, është e nevojshme të studioni plotësisht gurin në mënyrë që më pas të ruani peshën e tij sa më shumë që të jetë e mundur dhe të shpëtoni nga përfshirjet. Lloji më i zakonshëm i prerjes së diamantit është i rrumbullakët, ai lejon që guri të shkëlqejë me të gjitha ngjyrat dhe të reflektojë dritën sa më mirë që të jetë e mundur. Por kjo punë është gjithashtu më e vështira:një diamant i rrumbullakët ka 57 aeroplanë, dhe gjatë prerjes së tij, është e rëndësishme të vëzhgoni përmasat më të sakta. Llojet e njohura të prerjes janë gjithashtu: ovale, pika loti, zemra, marquise, smeraldi dhe të tjera. Ka disa faza të përpunimit të mineraleve:
- markup;
- ndarje;
- sharrim;
- rrumbullakim;
- prerje.
Ende besohet se pas përpunimit, diamanti humbet rreth gjysmën e peshës së tij.
Kriteret e vlerësimit të diamantit
Kur minohen diamantet, vetëm 60% e mineraleve janë të përshtatshme për përpunim, ato quhen bizhuteri. Natyrisht, kostoja e gurëve të ashpër është shumë më e ulët se çmimi i diamanteve (më shumë se dy herë). Diamantet vlerësohen sipas sistemit 4C:
- Karat (pesha karat) - 1 karat është e barabartë me 0,2 g.
- Ngjyrë (ngjyrë) - diamantet e bardhë të pastër pothuajse nuk gjenden kurrë, shumica e mineraleve kanë një nuancë të caktuar. Vlera e tij varet kryesisht nga ngjyra e diamantit, shumica e gurëve që gjenden në natyrë kanë një nuancë të verdhë ose kafe, gurët rozë, blu dhe jeshilë mund të gjenden më rrallë. Më të rrallat, të bukurat dhe për këtë arsye të shtrenjta janë mineralet me ngjyra të ngopura, ato quhen fantazi. Më të rrallat janë jeshile, vjollcë dhe e zezë.
- Qartësia (qartësia) është gjithashtu një tregues i rëndësishëm që përcakton praninë e defekteve në gur dhe ndikon ndjeshëm në vlerën e tij.
- Cut (prerje) - pamja e një diamanti varet shumë nga prerja. Përthyerja dhe reflektimi i dritësnjë lloj rrezatimi "shkëlqyes" e bën këtë gur kaq të vlefshëm dhe forma ose raporti i gabuar i përmasave gjatë përpunimit mund ta shkatërrojë atë plotësisht.
Prodhimi i diamanteve artificial
Tani teknologjia ju lejon të "rriten" diamante, pothuajse të padallueshëm nga ato natyralë. Ka disa mënyra për të sintetizuar:
- Krijimi i diamanteve HPHT është metoda më e afërt me kushtet natyrore. Mineralet krijohen nga grafiti dhe diamanti i farës në një temperaturë prej 1400 ° C nën një presion prej 50,000 atmosferash. Kjo metodë ju lejon të sintetizoni gurë me cilësi të çmuar.
- Krijimi i diamanteve CVD (sinteza e filmit) - prodhimi i gurëve në kushte vakum duke përdorur një farë dhe gaz metan dhe hidrogjen. Kjo metodë bën të mundur sintetizimin e mineraleve më të pastra, megjithatë ato janë jashtëzakonisht të vogla në përmasa, prandaj përdoren kryesisht për qëllime industriale.
- Shkrirja eksplozive është një metodë që prodhon kristale të vogla diamanti duke shpërthyer eksplozivët dhe më pas duke i ftohur ato.
Si të dallojmë një origjinal nga një fals
Duke folur për metodat për përcaktimin e autenticitetit të diamanteve, vlen të bëhet dallimi midis verifikimit të origjinalitetit të diamanteve dhe diamanteve të papërpunuara. Një person i papërvojë mund të ngatërrojë një diamant me kuarc, kristal, minerale të tjera transparente dhe madje edhe xhami. Megjithatë, vetitë e jashtëzakonshme fizike dhe kimike të një diamanti e bëjnë të lehtë të dallosh një të rremë.
BPara së gjithash, ia vlen të kujtojmë ngurtësinë. Ky gur është në gjendje të gërvisht çdo sipërfaqe, por vetëm një diamant tjetër mund të lërë gjurmë në të. Gjithashtu, djersa nuk mbetet në një kristal natyral nëse merrni frymë mbi të. Në një gur të lagur, do të ketë një shenjë si laps nëse kaloni alumin mbi të. Ju mund ta kontrolloni atë me një rreze x: një gur natyror nën rrezatim ka një ngjyrë të gjelbër të pasur. Ose shikoni tekstin: do të jetë e pamundur ta dalloni atë përmes një diamanti natyral. Më vete, vlen të përmendet se natyraliteti i gurit mund të kontrollohet për thyerjen e dritës: duke e çuar origjinalin në burimin e dritës, mund të shihni vetëm një pikë të ndritshme në qendër.
