Камень алмаз: как он выглядит, его химическая формула и свойства

Самым твердым камнем в мире является одна из модификаций углерода алмаз, формула которого обозначается латинской литерой С. Это простое вещество с кристаллической гранецентрированной кубической решеткой. Он плохо проводит электрический ток, устойчив при высоком давлении и не плавится при естественных температурах. Среди главных физических свойств алмаза следует отметить высокую плотность, хрупкость, прозрачность и невероятной красоты блеск.

Алмаз: что это и как он появился

Об истории происхождения алмаза известно чрезвычайно мало. Ученые считают минерал алмаз ровесником нашей планеты. Его сформировали несколько миллионов лет назад высокое давление и температура. Структура минерала представлена атомами углерода, с которыми мы повседневно встречаемся в быту (стержни карандашей изготавливают из графита, который также состоит из чистого углерода).

В природе алмазы существуют в виде небольших кристаллов, которые крайне редко достигают размеров птичьего яйца.

Ископаемые и добываемые в шахтах алмазы — это камни, которые имеют чрезвычайно плотное строение и в чистом виде тверже любого из известного сегодня вещества.

Интересно, от какого слова произошло слово алмаз.

Происхождение слова алмаз имеет давнюю историю. Древние римляне и греки называли его Adamas, что обозначает «твердый» или «непобедимый».

Уже от греческого «Адамас» произошло арабское слово «Алмас», которое в русском языке превратилось в привычное нашему уху «Алмаз».

На английском языке алмаз называют Diamond, а в славянских языках эти минералы называют диамантами.

Украшения из алмазов

Современный рынок ювелирных изделий предлагает множество украшений с бриллиантами разной величины.

Обручальное кольцо с бриллиантами выделит жениха и невесту, ведь дорогое украшение будет указывать на их материальное положение и статус.

Набор украшений, полностью испещренный небольшими бриллиантами, ненавязчиво укажет на богатство состоятельной женщины в возрасте от 40 лет.

Легендарный камень с длинной историей

О драгоценных камнях алмазах впервые заговорили более 5 тысяч лет назад, когда жители Индии обратили внимание на блестящие камни, которые невозможно было разбить, но с их помощью легко обрабатывались другие минералы.

Природный алмаз привлекал древних жителей Индии своей прозрачностью и блеском, постепенно став своеобразными твердыми деньгами, за которые можно было приобретать еду, одежду и другие ценности. Многочисленные правители страны не подвергали эти камни никакой обработке, а хранили в целом виде, помещая в сокровищницы.

В Европе о существовании кристаллов алмаза узнали лишь в эпоху Александра Македонского, который организовал поход на Индию для того, чтобы захватить эти драгоценные камни.

Лишь в средние века мастера бельгийского города Брюгге научились обрабатывать эти минералы, превращая их в бриллианты.

Самоцветный камень с сильным блеском

Геммология алмаза относит этот кристалл к самоцветным камням. Она изучает его химический состав, физические и оптические свойства, а также декоративные и художественные характеристики.

Алмазы — это кристаллы, имеющие натуральный блеск. По сравнительной шкале плотности Мооса они имеют максимальное значение 10 и пригодны для обработки любых других минералов.

Чаще всего встречаются бесцветные прозрачные минералы, но изредка они могут иметь розовые, голубоватые, серые, желтые и даже зеленоватые оттенки. Это связано с тем, что под воздействием высокой температуры и давления в углерод вступает в химические реакции с другими веществами, изменяя структуру кристаллической решетки алмаза.

Чаще всего его добывают в горных породах, находящихся на глубине 600 и более метров. Крайне редко залежи выходят на поверхность и их можно добывать, просто просеивая грунт.

Классификация по химическому составу

В чистом виде алмаз в природе встречается чрезвычайно редко. Основная масса кристаллов имеет определенные изъяны, связанные с присутствием «чужих» атомов бора или азота, либо с отсутствием отдельных фрагментов кристаллической решетки.

В зависимости от строения кристаллической решетки выделяют тип и класс этого минерала:

• наиболее распространенный в природе тип I с присутствующими отдельными атомами азота;
• имеющие желтоватый оттенок тип IA, в котором находятся группы атомов азота;
• крайне редкий тип IB, в котором содержание азота минимально, а камни имеют оранжевый, коричневый и даже зеленый цвет;
• тип II, практически совсем не содержащий азот;
• чистые или стопроцентные алмазы типа IIA совсем не содержат в своем составе азота;
• имеющие голубой или серый цвет алмазы типа IIB содержат бор в различных концентрациях.

Раньше описание добытых минералов проводили на глаз, а теперь для этих целей используют специальное оборудование.

Виды алмазов

Выделяют несколько классификаций драгоценного камня. Согласно первой есть такие разновидности алмазов:

1. Бриллиант — обработанные мастером сияющие образцы.
2. Борт — неправильные мелкозернистые экземпляры. Они обладают черным цветом и еще более высокой прочностью, чем обычные алмазы.
3. Баллас — шаровидные самоцветы лучистого строения. Они отличаются мутной сероватой структурой, за что их прозвали полупрозрачными кристаллами.
4. Карбонадо — кристаллы черных, серых оттенков, плотного или крупнозернистого строения.
5. Якутит — темные минералы с включениями и серебренным отблеском на поверхности.

Кроме этого деления на виды, все алмазы после добычи делят в зависимости от размера:

1. К мелким относят минералы, вес которых не достигает одной трети карата.
2. Средними называют те камни, которые не превышают веса 1 карата, но и не относятся к мелким.
3. Крупные бриллианты — это самоцветы более одного карата.

Добыча алмаза и его превращение в бриллиант

Алмаз относится к полезным ископаемым с самоцветными характеристиками. Сегодня его значение в мире несколько отличается от средневекового, поскольку камень используется в промышленности для ведения геологоразведочных и буровых работ. Для создания на основе кристалликов алмаза промышленных буров не станет препятствием ни одна горная порода, а геологоразведчики без проблем получают сведения о строении земной коры.

Для добычи минерала необходимо найти кимберлитовую трубку, через которую в древние времена происходило глубинное извержение веществ, содержащихся в земном ядре. Из содержащейся в ней породы добывают алмаз наивысшего качества, который после обследования на цвет и наличие трещин подвергается классификации.

Наиболее элитным считается алмаз, не имеющий вкраплений постороннего вещества. Он отправляется на огранку, после чего из него получается сверкающий на солнце своими многочисленными гранями бриллиант.

Лечебные свойства

Алмазы не только ценятся своей красотой и блеском, также имеют полезные и целительные свойства. В народной медицине самоцвет используется в качестве «цветотерапии». Заключается способ лечения цветом в направлении свечения от ультрафиолетовых лучей на человека, чем очищается организм от заболеваний.

Еще один метод лечения в литотерапии – опустить алмаз на несколько суток в воду и выпить ее. Получаемый концентрат тонизирует организм человека, убивая микробы и заставляя работать процессы организма в правильном русле.

Народные целители часто используют минерал в лечении, веря в природную мощь камня. Ниже перечислены патологии, при которых применяется алмазотерапия:

• астма;
• почечная недостаточность и камни в почках;
• ускоряет процесс обмена веществ;
• гепатит;
• бронхит;
• заболевания предстательной железы;
• патологии суставов;
• кожные заболевания.

Как выглядят алмазы

Несмотря на распространенное у обывателей мнение, настоящий алмаз, который находится в горной породе, очень сильно отличается от ограненного бриллианта. Он практически не имеет природного блеска и приобретает его лишь после обработки водой. Неспециалист может легко пройти мимо такого минерала, даже не подозревая, что перед ним лежит настоящее сокровище.

Очень часто встречаются дефекты структуры кристалла, который при ударе способен рассыпаться на десятки осколков.

Уникальное строение алмаза обусловливает его включающие цвет, прозрачность наличие блеска и практически полное отсутствие электропроводности.

Плотность алмаза значительно выше, чем у графита, хотя их химическая классификация является абсолютно одинаковой. Молярная масса того и иного вещества составляет 12 граммов на моль, но структура алмаза намного плотнее, чем графита.

Искусственные аналоги алмазов

Благодаря исследованиям удалось открыть метод синтеза агломерата, благодаря которому удается создать камни, идентичные по структуре алмазам природным. Синтетические экземпляры — фианиты — по своим характеристикам приближены к настоящим кристаллам. Создание синтетических бриллиантов — вынужденная мера, так как существующих запасов в месторождениях недостаточно, чтобы обеспечить все сферы промышленности большим количеством камней. Несмотря на старания ученых, существуют незначительные различия во внешнем виде и строении алмазов и фианитов.

Природные и синтетические бриллианты очень похожи, но не идентичны.

Молекулы с прочной химической связью

Химический состав алмазов представлен обычным углеродом, однако необычное молекулярное строение придает веществу свойства, характерные только для него.

По таблице Менделеева минерал обозначается С (углерод), точно так же, как и родственный ему графит. Алмазы состоят из атомов углерода, которые расположены в вершинах сложной конструкции. Кристаллическая решетка алмаза гранецентрированная, кубическая. Она делает минерал чрезвычайно устойчивым к внешним воздействиям.

Молекулы, входящие в состав алмаза, представляют собой кристаллы, имеющие форму куба, вершины которого фиксируются атомами углерода. Внутри кристалла расположены еще 4 атома углерода, имеющие химическую связь с вершинами такого куба. Такие особенности строения обеспечивают своеобразное движение электронов атомов углерода, а кристаллическая решетка становится необычайно прочной.

Аналогичное молекулярное и немолекулярное строение имеют кремний, низкотемпературная модификация олова и некоторые другие простые вещества.

Глубинные алмазы образуются из углерода органического происхождения

Рис. 1.
Кристалл алмаза в кимберлите. Образец из Филдовского музея естественной истории в Чикаго. Фото с сайта flickr.com

Австралийские ученые на основе результатов изотопных исследований пришли к выводу, что углерод, из которого состоят алмазы, образующиеся в переходной зоне мантии, имеет органическое происхождение. Авторы предполагают, что первичным источником углерода для глубинных алмазов были обогащенные органическим веществом морские осадочные отложения, затянутые в мантию погружающимися литосферными плитами. На глубине более 400 километров эти отложения были переработаны, а содержавшийся в них углерод вошел в состав алмазов, которые затем были вынесены к поверхности плюмами — восходящими потоками мантийного вещества.

Большинство алмазов приурочено к трубкам взрыва — вертикальным структурам, образовавшимся при прорыве обогащенного газовой составляющей мантийного расплава сквозь земную кору. Заполняющие трубки взрыва магматические породы — кимберлиты, лампроиты и лампрофиры — содержат большое количество ксенолитов (измененных обломков мантийных пород) — перидотитов и эклогитов, — к которым и приурочены алмазы.

В тектоническом плане алмазоносные трубки взрыва располагаются в зонах древней континентальной коры, расположенных над крупными областями мантии с аномально низкими скоростями прохождения поперечных (или сдвиговых) сейсмических волн — провинциями с низкой скоростью сдвига (LLSVP — Large low-shear-velocity provinces), которые еще называют суперплюмами (подробнее о суперплюмах см. новость Суперконтинентальные циклы синхронизированы с периодами активности суперплюмов, «Элементы», 10.01.2020). Ответвления суперплюмов — мантийные плюмы, — для которых тоже характерны пониженные скорости прохождения поперечных сейсмических волн, поднимаются вверх на тысячи километров, достигая нижней границы литосферы. Здесь в результате падения давления из мантийного расплава выделяется газовая фаза, и вскипающая магма прорывается на поверхность по ослабленным зонам, формируя трубки взрыва.

Минеральные и газово-жидкие включения в алмазах указывают на то, что подавляющее большинство из них образовались в верхней мантии на глубине от 150 до 300 км, а затем были вынесены на поверхность в составе мантийных ксенолитов. Но есть среди них небольшая группа — около одного процента от всех найденных алмазов, — которые, судя по составу включений, сформировались глубоко в недрах Земли, в переходной зоне мантии, расположенной на глубине от 410 до 660 км. Первые условно называют литосферными, а вторые — сублитосферными (или сверхглубинными континентальными).

Еще меньшая доля (существенно меньше одного процента от общего количества) алмазов находится в древней океанической литосфере, сохранившейся в офиолитовых комплексах по всему миру. Акцессорные алмазы в перидотитах офиолитовых поясов не представляют коммерческой ценности ввиду крошечных размеров и низкого качества, но чрезвычайно важны с научной точки зрения. Ранее ученые доказали, что такие океанические алмазы формировались на значительных глубинах, а наличие углеводородов в их газово-жидких включениях указывает на то, что на этих глубинах расплав уже содержал углерод, служивший источником вещества алмазов (см. новость Алмазы в перидотитах образовались из жидких и газообразных углеводородов переходной зоны мантии, «Элементы», 02.11.2017).

Рис. 2.

Изотопный состав углерода алмазов трех генетических групп (
а
— литосферные континентальные;
b
—сверхглубинные континентальные;
с
— океанические), выраженный через показатель δ13C (в промилле). δ13C — отклонение изотопного отношения 13C/12C от сигнатуры стандартного образца PDB — белемнита мелового периода
Belemnitella americana
формации Peedee (см. Peedee Formation) в Южной Каролине.
Розовым
показаны алмазы из эклогитов;
зеленым
— алмазы из перидотитов;
различными оттенками оранжевого и белым
— сверхглубинные алмазы из месторождений Жуина-5 (Бразилия), Ягерсфонтейн и Монастырь (ЮАР), Сан-Луис (Бразилия) и Канкан (Гвинея), а также единичные сверхкрупные алмазы класса CLIPPIR (cores — ядра кристаллов; rims — краевые зоны);
различными оттенками синего
— океанические алмазы месторождения Рай-Из (Полярный Урал), Мирдирта (Албания) и Позанти-Карсанти (Турция).
Серые вертикальные полосы
— диапазоны изотопных значений: органического углерода (organic), мантийного углерода (mantle) и углерода карбонатных пород (carbonates). Рисунок из обсуждаемой статьи в
Scientific Reports
Австралийские геологи из Школы наук о Земле и планетах Университета Кёртина в Перте решили по изотопным данным определить источник углерода, входящего в состав алмазов всех трех групп. Результаты показали, что литосферные, сверхглубинные континентальные и глубинные океанические алмазы характеризуются различным соотношением в их составе углерода органического и неорганического происхождения. При этом, что удивительно, больше всего органического углерода оказалось в двух глубинных разновидностях (рис. 2).

Если связь континентальных алмазов с плюмовым магматизмом очевидна, то для объяснения появления глубинных алмазов в океанической коре, сформировавшейся из материала верхней мантии, в разное время предлагали разные механизмы, такие как возвратный поток мантийного вещества, возникающий при опускании субдуцирующей плиты (S. Arai, 2013. Conversion of low-pressure chromitites to ultrahigh-pressure chromitites by deep recycling: A good inference) или мантийный апвеллинг (J. Yang et al., 2015. Diamond-bearing ophiolites and their geological occurrence).

Авторы обсуждаемого исследования выдвинули свою, альтернативную гипотезу. На примерах конкретных офиолитовых поясов они показали, что алмазы в них связаны не с классическими офиолитовыми последовательностями, которые представляют собой нормальную океаническую литосферу, сформированную на срединно-океанических хребтах, а с наложенными производными крупных магматических провинций (см. Large igneous province, LIP) или базальтами океанических островов (см. Ocean island basalt, OIB). Первые, как известно, формируются над суперплюмами, а вторые характерны для так называемых горячих точек, являющихся проекцией на поверхность восходящих мантийных плюмов (подробнее о крупных магматических провинциях см. новость В крупных магматических провинциях могло быть два источника магмы, «Элементы», 18.04.2018).

В качестве подтверждения своей гипотезы о связи океанических алмазов с плюмами исследователи приводят факты находок алмазов в двух местах современного океана — в районе Гавайских островов и у острова Малаита в юго-западной части океанического плато Онтонг-Ява. Обе эти точки связаны с мантийными плюмами. Алмазы здесь приурочены к мантийным ксенолитам, где они встречаются совместно с минералами сверхвысокого давления. Изотопные значения δ13C в них очень низкие — от −30 до −20‰, то есть такие же, как у древних океанических алмазов из офиолитовых поясов.

Интересно то, что возраст известных алмазоносных офиолитов (430, 395, 165, 125 и 95 млн лет) в целом совпадает с пиками активности океанических мантийных плюмов за последние 500 млн лет. Аналогичная корреляция прослеживается и между континентальными плюмами и алмазоносными кимберлитами (рис. 3).

Рис. 3.

Пики активности мантийных плюмов — океанических (показаны
голубым
) и континентальных (показаны
оранжевым
).
По вертикали
— количество событий,
по горизонтали
— возраст в млн лет.
Пунктирная линия
— временное распределение алмазоносных кимберлитов,
фиолетовые ромбы
— находки океанических алмазов,
фиолетовые ромбы с белой каймой
— находки сверхглубоких континентальных алмазов, в том числе самого большого алмаза в мире «Куллинан». Рисунок из обсуждаемой статьи в
Scientific Reports
Периодичность плюмовой активности авторы связывают с глобальной мантийной динамикой, вызванной суперконтинентальным циклом.

Отдельно авторы останавливаются на крайней неоднородности изотопных показателей сублитосферных алмазов. Значения δ13C в них колеблются от −30 до +3‰ (рис. 2). На первый взгляд при таком разбросе определенно говорить о каком–то одном источнике углерода вообще не приходится. Однако детальное изучение алмазов из бразильских месторождений Жуина-5 и Сан-Луис, а также фрагментов нескольких крупных алмазов класса CLIPPIR (эта аббревиатура расшифровывается как Cullinan-like tend to be large, inclusion-poor, relatively pure, irregularly shaped, and resorbed — «похожие на «Куллинан», крупные, практически без включений, относительно чистые, неправильной формы и со следами резорбции»; резорбцией называют процессы, меняющие форму кристалла после завершения его роста, — например, растворение) показало, что все они демонстрируют изотопную зональность с очень легкими органическими фракциями в ядре (δ13C от −28 до −20‰) и более тяжелым мантийным изотопным составом углерода по краям (δ13C от −15 до −5‰). Исключение составляют только алмазы месторождения Канкан с аномально тяжелым углеродом, объяснения которому авторы пока не нашли.

Основываясь на том, что ядра сверхглубинных континентальных алмазов имеют тот же изотопный состав, что и океанические алмазы, а также на том, что и те, и другие приурочены к местам плюмового магматизма, авторы предполагают, что алмазы этих двух групп имеют общее происхождение. Они сформировались из одного и того же органического углерода, затянутого в переходную зону мантии субдуцирующей плитой, а затем были вынесены к подножью литосферы мантийными плюмами.

В случае тонкой океанической литосферы плюмы подходят близко к поверхности, и в ксенолитах горячих точек над плюмами оказываются практически неизмененные глубинные алмазы. Если же мантийный плюм упирается в мощную континентальную литосферу, алмазы продолжают свой рост в магматических очагах верхней мантии, где на более легкое по изотопному составу ядро нарастает оболочка из тяжелого углерода (рис. 4).

Рис. 4.

Модель происхождения алмазов трех типов. Океанические и сверхглубинные континентальные алмазы (только ядра) образуются в переходной зоне мантии из субдуцированного органического углерода, а затем переносятся к основанию литосферы мантийными плюмами. Литосферные алмазы формируются в континентальной литосфере. Здесь же на ядра сублитосферных алмазов нарастают внешние каймы.
Оранжевым и темно-зеленым
показана континентальная литосфера (кора и верхняя часть мантии);
синим
— океаническая литосфера (кора и верхняя часть мантии), погружающаяся в мантию в зоне субдукции;
желтым
— переходная зона мантии;
красным
— мантийные плюмы;
черные ромбы
— алмазы, сформировавшиеся в переходной зоне мантии;
белые ромбы
— алмазы, сформировавшиеся в литосфере;
черные ромбы с белой каймой
— алмазы смешанного происхождения. Рисунок из обсуждаемой статьи в
Scientific Reports
Это первая модель, которая связывает алмазы всех трех типов с единым процессом подъема мантийных плюмов. Она хорошо объясняет и то, почему океанические алмазы всегда очень мелкие (микро- или нанометровые): по сути дела, это ядра сверхглубинных алмазов без «литосферной» оболочки. Также впервые ученые доказали, что главную роль при формировании глубинных алмазов играл углерод первично органического происхождения.

Источник:

Luc S. Doucet, Zheng-Xiang Li, Hamed Gamal El Dien. Oceanic and super-deep continental diamonds share a transition zone origin and mantle plume transportation /
Scientific Reports
. 2021. DOI: 10.1038/s41598-021-96286-8.

Владислав Стрекопытов

Искусственные камни и их использование

Сегодня ученые научились в лабораторных и промышленных условиях создавать искусственные алмазы. Под действием высоких температур и давления они образуются и состоят из углерода, а их уникальный состав зависит он использующихся в процессе производства веществ.

Искусственные алмазы чаще всего применяются для изготовления инструментов, способных резать и полировать другие минералы, а также проводить полноценную огранку натуральных камней, превращая их в бриллианты.

Характеристики и виды натуральных камней напрямую зависят от их химического состава, а также присутствия в естественных образованиях атомов азота и бора.

Ювелиры подразделяют эти камни на несколько классов. Характеристика минерала определяется по чистоте, цвету и размеру. Бывают алмазы различных цветов и оттенков, и их оценка в большинстве случаев проводится уже после проведения огранки.

Способы огранки

Виды алмазов и их названия чаще всего зависят от прозрачности. Специалисты предварительно тщательно изучают минерал, удаляя даже малейшие трещины и дефекты, какие бывают на камне. Только после этого приступают к его обработке.

Чаще всего изготавливается бриллиант с полуправильными гранями и ромбододекаэдр. Это двенадцатигранник. состоящий из одинаковых ромбов и имеющий 14 вершин.

Такой тип огранки подходит ко всем разновидностям бриллиантов, даже если они полупрозрачны. В мире очень редко встречаются другие типы огранки, которые связаны с желанием максимально сохранить величину добытого в естественных условиях алмаза.

Из-за высокой плотности, для огранки используют инструменты, режущие части которых изготовлены из этого же материала, а полировка граней проводится при помощи алмазной пыли, как правило. искусственного происхождения.

Обработка алмазов

Перед тем, как обработать алмаз, ювелир выбирает самый лучший материал без значительных повреждений или природных дефектов. Если на камнях есть микротрещины, то их удаляют или маскируют с помощью специальных приборов, изменяющих строение с помощью показателей окружающей среды.

После этого производят огранку. Наиболее популярные формы бриллиантов — это двенадцатигранники. Этот тип огранки считается универсальным, так как подходит алмазам независимо от вида, цвета и природных особенностей экземпляров. Более того, такая форма позволяет сохранить естественную величину крупных и средних самоцветов и не уменьшать еще больше размер небольших кристаллов.

Цвета и оттенки обработанных камней

Далее мы расскажем, какого цвета бывает алмаз. Цветовая гамма этого минерала в естественных условиях не отличается большим разнообразием. Чаще всего встречается прозрачный алмаз, не имеющий цветовых вкраплений.

Гораздо реже в естественной среде встречаются цветные бриллианты

Крайне редко цвет алмаза может быть голубой, серый, розовый, желтый или коричневый. В мире известны всего несколько месторождений, где добывают синие и черные минералы, которые, скорее всего, имеют космическое происхождение и попали на Землю вместе с метеоритами.

Если говорить, о том, какого цвета бывает бриллиант, то здесь ситуация несколько иная. Благодаря большому количеству искусственного камня, ювелиры могут придавать им различную окраску оттенков. Существуют бриллианты, очень существенно отличающиеся по цвету от естественных камней.

Если раньше цвет драгоценного изделия зависел от того, какой у алмаза цвет, то в последние годы публике показали коричневый камень и познакомили с огненным алмазом.

ЦВЕТА АЛМАЗОВ

Для геммолога идеальный алмаз — это прозрачный, абсолютно бесцветный кристалл.

Окраска камней связана, как выражаются специалисты, “с присутствием в структуре собственных или примесных дефектов кристаллической решетки”.

Палитра цветов у этих драгоценных камней велика:

• черные;
• белые;
• желтые;
• коричневые;
• синие;
• красные;
• голубые.

Цвета алмазов

Выбор фантазийных цветов достаточно велик, чтобы найти камень по душе и по карману.

Чтобы удачно инвестировать в бриллианты, не поленитесь слетать в США (можно ближе — в Израиль, Токио, Ботсвану, Гонконг). В этих странах расположены независимые геммологические лаборатории. Именно там могут выдать сертификат на приобретенный бриллиант.

Рекомендуем: ОПАЛ — природная радуга самоцветов, интересные легенды и мифы

Институт GIA — самая авторитетная геммологическая организация в мире, ее сертификаты не обсуждаются, не подвергаются сомнению.

Желтый алмаз

• Встречается чаще всего.
• Получает свой цвет от примесей азота.
• Сложная физхимия кристалла покажет, какое количество примесей в камне и как они расположены.
• Существует редкая группа желтых алмазов, цвет которой подарен никелем.
• Ранее считалось, что “никелевый” желтый адамант может быть только синтетическим.

Желтый алмаз

Синий алмаз

Алмазы синего и голубого цвета делятся на 2 категории.

1. Одним оттенок неба и моря дает бор, эти удивительные камни обладают свойством проводить электрический ток — “дырочной проводимостью”.
2. Вторая разновидность камней бора не содержит; по результатам спектрографии решили, что цвет может придавать водород. Есть облагороженные камни, которым придается окраска. Из желтых бриллиантов можно сделать голубые и синие — для этого существуют специальные технологии. Но неспециалисту невозможно будет по каким-либо признакам, по цвету определить, натуральный это алмаз или его благородные черты принял облагороженный камень.

Синий алмаз

Голубой алмаз

Камень алмазный небесного цвета — капля морская иль неба клочок…

• Голубые бриллианты редки и красивы. Серого цвета в голубизне камня быть не должно.
• Насыщенный, густой цвет весьма увеличит цену, которую придется отдать за драгоценность.
• Химия камня незатейлива — цвет неба кристалл получает за счет бора.

Самым знаменитым и дорогим голубым бриллиантом считается алмаз Хоупа массой 44,40 карата. Оценочная стоимость — 200-250 млн. $ США. Выставляется в экспозиции Музея естественной истории (штат Вашингтон, США).

Голубой алмаз

Зеленый алмаз

Зеленые ограненные кристаллы — редчайшие среди своих собратьев с фантазийной окраской.

• Цвет бриллианту дарит радиоактивное излучение; под воздействием α- и β-частиц алмаз приобретает зеленый цвет, но не полностью — камень будто покрывается зеленой кожей. Это обусловлено малой проникающей способностью такого вида излучения.
• Возможна зеленая частичная пигментация неравномерными пятнами. Именно поэтому добывают немало зеленых алмазов, а гранят единицы.
• Экземпляры, которые подвергались в процессе роста длительному γ- и нейтронному излучению, отличаются высокой проникающей способностью). Такие, очень редкие камни, имеют насыщенный зеленый цвет.

Зеленый алмаз

Самый крупный зеленый бриллиант — “Зеленый Дрезден”, массой 40,70 карата.

Красный алмаз

Далеко не каждый ювелир может похвастаться, что видел красный бриллиант.

• Цвет красным и розовым кристаллам придают не примеси — оттенок зависит от пластической деформации камня в процессе роста (по мнению геммологов).

Крупнейший красный бриллиант Музайя Ред Даймонд. Вес его составляет 5,11 карат. Стоит это сокровище 20 млн. $ США.

Не все обладатели сокровищ стремятся поделиться своей радостью от приобретения драгоценности. Потому информация об алмазах баснословной стоимости просачивается в СМИ неохотно.

Красный алмаз

Физико-химические свойства минерала

Уникальные свойства алмаза сделали этот минерал чрезвычайно востребованным не только как драгоценные камень. Оптические свойства и способность кристаллов преломлять свет делают их необходимыми в научных исследованиях, а возможность создания практически нетупящихся медицинских инструментов увеличивает их востребованность в хирургии.

Физические и химические свойства минерала напрямую зависят от содержащихся в нем примесей. Алмаз — это простое вещество, основу которого составляют соединенные в гранецентрированный кристалл атомы углерода. Удельный вес алмазов составляет 12 гр на моль, но наличие примесей может несколько менять этот показатель.

Далее расскажем, какими свойствами обладает алмаз и что сделало этот минерал чрезвычайно популярным в нынешнее время не только в качестве драгоценностей.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Применение в науке и технике

Благодаря своим уникальным свойствам и особенностям, алмаз применяется:

• в медицине — для изготовления инструментов для микрохирургии,
• в буровой технике — для производства сверхпрочных буров,
• в производстве инструментов — для обработки металлов и сплавов.

Рекомендуем: Как определяется ЧИСТОТА ИЗУМРУДА

Аппараты высокого давления, камнерезная промышленность, электронные приборы, физика — все это без уникального камня просто остановится.

Магические свойства алмаза

• Люди накопили массу наблюдений, поверий, суеверий, связанных с удивительными камнями.
• Индийцы — первые, кто поняли красоту камня, определили его магию, считали алмаз символом чистоты души.
• Свойства алмазов описывали и использовали астрологи, жрецы, мудрецы, ученые…

Вот малая толика свойств, приписываемых камням удивительной красоты и силы:

1. Укрепляет силы, делает сильнее и ярче свойства, присущие владельцу. Надо отметить, что все свойства — и хорошие, и дурные.
2. Защищает от дурного глаза, астральных атак, злого колдовства.
3. Очистит помещение от негативной энергии, от лярв, от любых злых сущностей. При условии, что в помещении не будет других драгоценных камней.
4. Носимый на левой руке камень поможет победить врагов.
5. Охраняет беременных и рожениц.
6. Носимый преступником, камень будет действовать против владельца.

Адамант будет работать только в том случае, если владельцу его подарили.

Купленный самому себе, украденный, добытый сомнительным путем камень яростно сопротивляется.

Кому подходит по знаку Зодиака

Подойдет всем, были бы деньги на покупку. Алмазу в гороскопе покровительствуют Солнце и Венера. Поскольку солнце присутствует в натальной карте каждого человека, подходит это сверкающее чудо всем (но с оговорками).

• Первые любимцы адаманта — Львы. Им, королям гороскопа, нужно по праву носить королевский камень.
• Овны, в чьих жилах течет расплавленный огонь, будет успешно помогать в жизни красный или розовый бриллиант.

Астрологическое значение алмаза — соединение природных стихий, Земли и Воды, Огня и Воздуха.

Индийские астрологи считают, что первый раз украшение с бриллиантом нужно надеть в пятницу — день Венеры.

Твердый камень с высокой прозрачностью

Идеальные камни, в которых отсутствуют примеси, являются полностью прозрачными и имеют очень высокие показатели преломления алмазом света.

Они отлично преломляют свет, разделяя его на все цвета радуги, что очень ценится в ювелирном производстве. Норма преломления алмаза составляет от 2,417 до 2,421 единиц, а коэффициент дисперсии — 0,0574.

Чем больше преломляется угол света, тем лучше блестит и играет цветами бриллиант.

Преломление света позволяет бриллианту лучше чем кварц изменять его скорость, перенаправляя в другую среду.

Алмазы часто используются для демонстрации оптических характеристик света и показа разделения его на цветовые фрагменты, зависящие от длины волн.

По физическим свойствам алмазы разделяют на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные. Они могут иметь алмазный жирный блеск и плотность. Один кубический сантиметр камня может обладать массой от 3,5 до 3,53 граммов, а его твердость составляет максимального показателя 10 по шкале Мооса.

Использование алмаза

Справка. Алмаз широко используется в жизни человека. В ювелирном деле алмаз — бриллиант, украшения с ним очень ценятся. В промышленной сфере используют мелкие камешки или искусственно произведенные камни. Алмазная крошка позволяет наделить любой инструмент большой производительностью и высоким качеством резки. Это могут быть ножницы для резки по металлу, стеклу или материалы, используемые в шлифовке. Скорость работы и эффективность при использовании алмаза резко повышаются.

«Лучшие друзья девушек — это бриллианты…», действительно, текст из песни прекрасно описывает главное назначение алмаза. Минерал очень привлекательный, с особенным блеском и свечением привлекает к себе внимание. Украшения с ним невероятно утонченные и выглядят очень дорого. Лучший подарок для любого человека, который ценит качество драгоценных камней. К тому же камень обладает магическими и лечебными свойствами, подходит ко многим людям, но только с чистой и искренней душой. Ведь только алмаз обладает прозрачностью и большой твёрдостью. У минерала есть отличие в месторождении от других природных веществ. Алмаз добывают как внутри земли, так и «внеземные», которые образуются за счет метеоритов.

Обладает максимальной теплопроводностью

Эти основные физические свойства минерала делают его чрезвычайно востребованным в промышленности, науке и медицине, где используются при изготовлении сложного инструментария и оптических приборов.

Минералы отличаются хрупкостью и чрезвычайно высокой теплопроводностью. При комнатной температуре их теплопроводность в 4 раза выше, чем у меди.

Высокий показатель преломления кристаллов позволяет создавать приборы для научных исследований, превращать энергию солнечных лучей в электричество, а также изготавливать полупроводники способные работать при температуре до 100 градусов Цельсия.

Алмаз плавится при температуре 3700-4000 градусов, а горит при 850 градусах Цельсия. При горении минерал светится голубым, желтым и зеленым цветом, но делать это крайне дорого и невыгодно.

Химические свойства алмазов зависят от входящих в него механических включений.

С точки зрения химии этот камень является обычным углеродом, имеющим такой же атомарный состав, как и графит.

Алмаз в химии — это изоморфное вещество, в состав которого при создании определенных условий может входить азот, бор, а также алюминий и кремний.

Большинство натуральных алмазов содержат атомы азота, которые заменяют вершины гранецентрированных кристаллов. Содержащие азот минералы характеризуются высокими люминесцентными свойствами, а также способностью рассеивать рентгеновские лучи.

Натуральный камень является отличным диэлектриком, не растворяется в кислотной и щелочной среде. При производстве искусственных кристаллов в их состав вводятся алюминий и кремний, которые придают им отличительные характерные особенности, востребованные в той или иной сфере.

Для чего используют алмазы

Как уже говорилось выше, традиционное использование алмазов для огранки и получения бриллиантов, постепенно теряет свою актуальность. Физические и химические свойства этого минерала сделали его чрезвычайно востребованным в различных сферах современной жизни.

Камень очень твердый, является отличным диэлектриком и обладает высокой теплопроводностью. На этом основании применение алмаза получило большое распространение в промышленности.

С помощью алмазных инструментов проводится высокоточная резка любых материалов. Специальными коронками из этого материала оснащают буровые установки, проводящие геологоразведку и забуривание шурфов в шахтах и карьерах.

Алмазная смазка имеет чрезвычайно низкий показатель трения по металлу (0,1) за счет образования пленок адсорбированного газа, а сами камни отлично прилипают к жировым смесям. Ее используют для смазывания различных деталей и инструментов, которые значительно повышают свой рабочий ресурс и реже выходят из строя.

Происхождение алмаза

Основные алмазные месторождения находятся в:

• Африке;
• России;
• Австралии;
• Канаде.

Так как добыча началась задолго до исследований кристалла, природные сокровищницы значительно истощились. Это отражается и на цене, и на качестве добываемого материала. Однако бразильские и южно-африканские залежи, открытые только полтора века назад, продолжают одаривать человечество редкими, но очень изящными самоцветами. Происхождение каждого камня влияет на его физико-химические свойства, а так же на его цену и внешний вид.

Современная промышленная добыча

В древние времена алмазы находили на местах обвалов горной породы в Гималаях (Индия), но такой способ добычи является устаревшим и невыгодным.

Сегодня для поиска натуральных камней проводят открытие новых карьеров и шахт.

В связи с тем, что этот минерал образовался в глубине земной коры, основная глубина залегания месторождений составляет 600 и более метров.

Геологи проводят разведку территории и находят кимберлитовые трубки, в которых могут находиться эти самоцветные камни.

Шахтным или открытым способом до нужной глубины удаляется земля, а для твердых пород используется помощь направленного взрыва.

При достижении кимберлитовой трубки в разные стороны прокладываются тоннели, а порода поднимается на переработку. Обычно для получения 1 карата алмазов требуется переработать несколько сотен тонн всех добытых в шахте или карьере пород.