Viele der Volksweisheiten spiegeln die Eigenschaft eines der schönsten Steine der Erde wider: „Diamant des klaren Wassers“, „hart wie ein Diamant“, „Diamantbrillanz“usw. Und eine der Eigenschaften ist die Dichte. Diamant, dessen Name nach einer Version vom altgriechischen "almas" - unzerstörbar - stammt, ist ein Edelstein, wird aber nicht nur in Schmuck verwendet. Lassen Sie uns herausfinden, wovon die Dichte abhängt und welche Rolle sie im "Leben" eines Steins spielt.
Ein bisschen Geschichte
Es gibt viele Legenden und Überzeugungen, die mit dem erstaunlichen Stein verbunden sind. Und einer von ihnen - Diamant bringt seinem Besitzer viel Glück. Aber nur Gewinner im Leben können es besitzen. Und bemerkenswerte Leute, die es trugen, waren Napoleon Bonaparte, Julius Cäsar und der Heilige Römische Kaiser Ludwig IV.
EuropaIch habe den Diamanten um das 5.-6. Jahrhundert v. Chr. erkannt. e., aber erst vor 550 Jahren erlangte er seine unglaubliche Popularität. Schließlich lernten sie damals, wie man ihn richtig schneidet, um die Eigenschaften eines Diamanten zu maximieren. Und das alles wegen seiner unglaublichen Eigenschaften - enorme Festigkeit, während die Dichte von Diamant 3500 kg/m3 beträgt. Welches andere bekannte Mineral kann die gleichen Eigenschaften aufweisen?
Aber die Tatsache, dass viele den Diamanten für ein unzerbrechliches Mineral h alten, hat zum Verlust seltener und schöner Steine geführt. 1476 beispielsweise gelang es den Söldnern des Königs während des Krieges zwischen Herzog Karl dem Kühnen (einem der ersten Besitzer von geschliffenen Diamanten ähnlich dem Brillantschliff) und König Ludwig XI., in ein auf dem Schlachtfeld stehendes Zelt einzubrechen. Sie wurden von den dort befindlichen Diamantenträgern getroffen. Sie beschlossen, die Echtheit der Steine mit einem Hammer zu überprüfen, und sie verwandelten eine große Anzahl teurer und schöner Steine in Staub.
„Freundinnen“-Diamanten wurden erst Mitte des 15. Jahrhunderts dank Agnes Sorel, der Günstling Karls des Siebten, bekannt. Jetzt kennst du den Namen dessen, der viele Männer "unglücklich" gemacht hat.
Physikalische Eigenschaften
Eine unwissende Person, die einen Diamanten in der Hand hält, wird kaum erraten, was für einen Schatz sie hat. Ein roher Kristall sieht sehr schlicht und unauffällig aus. Ja, und meistens kommt das Mineral in der Natur in Form von Fragmenten mit unregelmäßiger Form vor. Na ja, transparent, ja, mit hoher Lichtbrechung, die von 2.417 bis 2.419 variiert. Was ist daran besonders?Nur ein Muster einer oktaedrischen Form (zwei Pyramiden sind durch eine Basis miteinander verbunden) kann die Aufmerksamkeit des Laien durch das Lichtspiel auf ihren Gesichtern erregen. Die hohe Lichtbrechung bestimmt das, was wir später als brillante Brillanz bezeichnen, es gibt keine Doppelbrechung. Bei längerer Sonneneinstrahlung beginnen die meisten Steine im Dunkeln zu leuchten.
Diamant ist auch für seine unglaubliche Härte bekannt - 10 von 10 auf der Mohs-Skala. Mit anderen Worten, das härteste bekannte Mineral der Erde. Aber welche Dichte ein Diamant hat, können Sie leicht im Nachschlagewerk finden. Aber bevor wir schauen, versuchen Sie zu erraten, was es sein sollte? Basierend auf seiner Härte - ziemlich hoch. Aber auch hier zeigt der Diamant sein Paradoxon.
Hohe Härte ist auf die spezielle Struktur des kubischen Kristallgitters zurückzuführen, bei dem jede Ecke ein Kohlenstoffatom ist. Ein weiteres Atom wird in der Mitte des Gesichts platziert und jeweils 4 Atome innerhalb des Würfels. Somit sind die Atome, die sich in der Mitte der Fläche befinden, zwei benachbarten Zellen gemeinsam, und die an den Ecken sind acht gemeinsam. Diese Art, ein Atom zu packen, ist am dichtesten.
Der Kristall sp altet sich unter Bildung glatter Parallelen (die sogenannte perfekte Sp altung). Der Bruch variiert in diesem Fall von muschelig bis splittrig (natürlich nicht durch Sp altung).
Blick ins Nachschlagewerk: Die durchschnittliche Dichte von Diamant beträgt 3500 kg/m³. Es kann zwischen 3,47 und 4,55 Gramm pro Kubikzentimeter variieren. Nicht so sehr für ein so hartes Mineral. Laut RazivalSchleifhärte ist 140000, 0.
Farben
Eine weitere physikalische Eigenschaft, die ich erwähnen möchte, ist die Farbe des Steins. Und die Färbung hat einen erheblichen Einfluss auf die Dichte eines Diamanten. Die häufigsten sind farblos oder gelblich mit einem bläulichen oder braunen Farbton. Farbige Kristalle kommen in der Natur viel seltener vor, aber die Farbvariationen sind sehr vielfältig: Rosa und Rot, Orange und leuchtendes Gelb, Grün und Blau, Lila und Cognac, Kirsche, Grau und sogar Schwarz. Ein anderer Name für farbige Diamanten ist Fancy. Die teuersten waren und bleiben zwar transparent, farblos oder mit einem bläulichen Farbton, aber die Nachfrage nach Steinen in seltenen Farbtönen wächst, was bedeutet, dass auch ihr Preis steigt.
Außerdem sind wir daran gewöhnt, dass Diamanten transparent sind, aber es gibt auch undurchsichtige. Farbe und Transparenz hängen direkt von der chemischen Zusammensetzung der Kristalle ab. Eine weitere Regelmäßigkeit wurde ebenfalls festgestellt: Je dunkler, desto geringer die Diamantdichte (g/cm3).
Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften
Wie bereits erwähnt, besteht das Mineral zu 96,0–99,8 % aus Kohlenstoff, dessen Atome in einem kubischen Gitter miteinander verbunden sind. Darüber hinaus sind auch andere Chemikalien im Kristall zu finden - Sauerstoff, Stickstoff, Bor und Silizium, Aluminium und Mangan, Eisen und Kupfer, Titan und Zink, Nickel usw. Einschlüsse von Olivit und Chromit, Graphit und Pyrop, Enstatin und anderen sind möglich.
Oft findet man Kristalle mit Wasser und Kohlensäure, Kohlendioxid und anderen gasförmigen StoffenZustand. Meistens befinden sich Verunreinigungen näher an der Peripherie des Kristalls.
Was die chemischen Eigenschaften betrifft, so ist der Diamant sehr widerstandsfähig gegen Säuren und Laugen, er wird nicht von Wasser benetzt, aber er wird leicht mit einem Fettfilm bedeckt, selbst bei normaler Berührung mit den Händen. Diese Eigenschaft wird verwendet, um den echten Stein zu bestimmen. Das Mineral bleibt chemisch inert, bis es hohen Temperaturen ausgesetzt wird.
Diamant verbrennt bei 850 °C und erzeugt Kohlendioxid. Und wenn es ohne Luftzutritt auf mehr als 1000 ° C erhitzt wird, verwandelt es sich in eine allotrope Modifikation - Graphit.
Was bestimmt sonst noch die Kosten?
Die Preisspanne für Diamanten ist sehr breit und die Kosten hängen von vielen Eigenschaften ab. Aber in jedem Fall wird immer der Preis für ein Karat (0,2 g) angegeben:
Schliff: Der am meisten geschätzte davon ist 57 Facetten, oder er wird auch als Tolkovsky-Schliff bezeichnet. Für kleine Diamanten - 17 und 33. Der Rest der Schnitte gilt als ausgefallen und der Preis ist viel niedriger. Wir listen jedoch andere Schliffarten auf: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald“, „Radiant“, „Triliant“
- Transparenz: Wenn die Transparenz bei einem Diamanten perfekt ist, keine Risse oder Mikroeinschlüsse vorhanden sind, dann der Preiserhöht sich sofort um eine Größenordnung oder sogar mehr.
- Größe des Steins: Wir sprechen hier nicht von Karat, also kann ein Diamant mit einem Durchmesser von einem Karat 6,5 mm groß sein, und wenn die anderen Indikatoren ebenfalls hoch sind, können die Kosten 10-12 Tausend Dollar betragen pro Karat.
- Farbe. Es hängt alles von Modetrends und den Launen des Kunden ab. Aber die wertvollsten gelten immer noch als farblos und mit einem bläulichen Farbton.
Bewerbung
Nachdem wir die Eigenschaften eines Diamanten untersucht haben, können wir mit Sicherheit sagen: Der Stein ist einfach einzigartig. Aber nicht nur im Schmuck wird es mittlerweile verwendet. Wissenschaft und Industrie nehmen einen Teil der weltweiten Steinreserven für den Eigenbedarf in Anspruch. Sie verwenden nur kleine oder defekte Steine.
Welche Eigenschaften werden von Wissenschaft und Industrie geschätzt:
- hohe Wärmeleitfähigkeit;
- Härte;
- Transparenz (Fähigkeit, UV- und IR-Strahlen zu übertragen);
- Struktur des Kristalls (kann ein Leiter, ein Isolator sein). Es kann Hochspannung und plötzlichen Temperaturänderungen standh alten.
Medizin stand nicht beiseite und benutzte Diamanten in der Chirurgie. Jetzt werden Skalpelle hergestellt, deren Klinge aus Diamant besteht. Das Schärfen solcher Klingen macht die Schnitte ultradünn. In Lasergeräten werden Wunden mit Hilfe von Diamanten ausgebrannt. Diamantfenster werden in Labors mit gefährlichen Chemikalien installiert.
Bau- und Reparaturwerkzeuge für Haush alt und Gewerbe - Sägen, Metallmesser, Fräser und Glasschneider, Schleifscheiben und vieles mehr - sind zur Erhöhung der Lebensdauer mit Diamantkörnung beschichtet. Tunnelwerden mit der sogenannten Vortriebsmaschine verlegt. Seine Messer sind mit einer Schicht Diamantkörnung überzogen.
Im Schullehrplan
Ein Merkmal wie die Dichte eines Diamanten findet sich sogar im Schullehrplan. Sie lernen es in einem Fach wie Physik, im Abschnitt "Grundlagen der molekularen Kinetiktheorie" in der 10. Klasse. Und das Problem ist gelöst. Es klingt vollständig so:
Es gibt einen Diamanten, dessen Dichte in kg/m3 3500 beträgt. Welches Volumen werden die Materieatome in der Menge von 1022 einnehmen? (Myakishevs Problembuch). Es stellt sich heraus, dass die Eigenschaften von Diamanten in der Schule studiert werden. Und nicht nur in diesem Problembuch gibt es ähnliche Probleme. Es ist auch möglich, eine Bedingung wie folgt zu schreiben:
Diamant hat eine Dichte von 3500. Wie viel Volumen nehmen 1022 seiner Moleküle ein?
Weltraumnachrichten
Bis vor kurzem war sich jeder sicher, dass der größte Diamant der "Stern von Afrika" ist. Seine Masse beträgt 3106 Karat. Wie viel, würde jeder denken, aber Astronomen fanden einen kleinen Diamanten im Sternbild Schlange, dessen Masse 1031 Karat beträgt! Das ist ein echter Gigant. Natürlich hielt ihn niemand in den Händen, aber die Wissenschaftler sind sich sicher, dass dieser Weiße Zwerg vollständig aus superdichtem kristallinem Kohlenstoff besteht. Hier ist ein Diamant mit einem Durchmesser von 55.000 km Durchmesser.
