при какой температуре плавится алмаз
При какой температуре плавится алмаз
Алмаз — драгоценный камень, но его свойства физики оценили по достоинству только в XVI веке. И это несмотря на то что камень был найден несколькими столетиями раньше. Конечно, чтоб оценить всю значимость минерала, потребовалось провести немало опытов.
Они дали информацию о том, какая твердость у камня, температура плавления алмаза, а также другие физические характеристики. Но с тех пор камень используют не только в качестве красивого аксессуара, но еще и в промышленных целях.
11 ГПа. На воздухе алмаз сгорает при 850—1000 °C, а в струе чистого кислорода горит слабо-голубым пламенем при 720—800 °C, полностью превращаясь в углекислый газ.
Оценка проводилась в специальных лабораториях. И в результате был выяснен химический состав алмаза, строение его кристаллической решетки, а также открыто несколько феноменов.
Опыты, связанные с температурой плавления
Как известно, кристаллическая решетка вещества имеет форму тетраэдра с ковалентными связями между атомами углерода. Возможно, что именно такая структура стала причиной нескольких открытий, связанных с плавлением алмаза.
Энциклопедии минералов дают показатели плавления алмазов 3700-4000 градусов по Цельсию. Но это не совсем точная информация, поскольку они не поддаются общепринятым закономерностям.
В частности, во время плавления были обнаружены такие эффекты:
Для этого они использовали импульсы лазера, которые действовали на камень несколько наносекунд. При этом камень в жидком виде был получен при давлении, в 40 миллионов раз превосходящем атмосферное на уровне моря.
Кроме того, если давление понижалось до 11 миллионов атмосфер, а температура при этом на поверхности минерала была 50 тысяч Кельвинов, то на камне появлялись твердые кусочки. Они не тонули в остальной жидкости и внешне напоминали кусочки льда.
При дальнейшем понижении показателя давления, кусочки скапливались, образовывая «айсберги» на плаву. Ученые сопоставили, что так ведет себя углерод в составе планет Нептуна и Урана, на поверхности этих небесных тел тоже существуют океаны с жидким алмазом. Но чтоб доказать это предположение, необходимо отправить спутники к планетам, что на сегодняшний момент невозможно быстро осуществить.
Поэтому ультрафиолетовые лазеры на основе алмаза быстро ломаются и становятся непригодными к использованию. Но не следует переживать по поводу того, что бриллиант на украшении исчезнет со временем: чтоб удалить один микрограмм минерала, придется держать алмаз под ультрафиолетом около 10 миллиардов лет.
Температура плавления и характеристики алмаза
Температура плавления алмаза — это одна из характеристик драгоценности, которая до сих пор не изучена в полном объеме. Камень имеет уникальные свойства, которые ценятся не только в ювелирном деле, но и в промышленности. И температура плавления не стала исключением из правил.
Некоторые минералоги и исследователи объясняют такие странные характеристики алмаза его космическим происхождением. То есть, предполагают, что материал попал на планету после падения большого количества метеоритов и остался в недрах земли.
Базовые характеристики алмаза
В качестве примера можно привести то, что алмаз обладает наивысшей твердостью по шкале Мооса, при этом камень хрупкий. Вещество является диэлектриком и изолятором. Алмаз обладает самой прочной упаковкой, то есть кристаллической решеткой. Структура состоит из одного атома углерода, который в природе является горючим и имеет аллотропные модификации. Самой известной формой элемента, помимо алмаза, является графит.
Ученые неоднократно проводили опыты, а также эксперименты, которые были связаны с модификациями углерода. В частности, во время плавления хотели добиться и посмотреть, не будет ли перехода алмаза в графит и наоборот. Одними из последних исследователей, которые занимались вопросом плавления, была группа физиков из университета в Калифорнии. Опыт проводился в 2010 году, и целью ученых был перевод алмаза в жидкое состояние.
Температура плавления алмаза
Сложность заключалась в том, что с повышением температуры вещество превращается в графит. Поэтому, вместе с температурой, приходилось повышать и давление. Интересно, что в обратную сторону процесс провести нельзя: графит не превращается в алмаз без затравки даже под действием высоких температур.
Показатель плавления вещества
Если верить уже проведенным исследованиям, то показатели плавления алмаза находятся на таком уровне:
С доступом кислорода вещество сгорает при температуре 850-1000 градусов Цельсия. Алмаз горит синим пламенем, после чего исчезает бесследно, превратившись в углекислый газ. В этом убедились ученые из Италии Тарджони и Аверани на собственном опыте. Еще в 1694 году они решили провести эксперимент и соединить два мелких бриллианта в один крупный. Несколько попыток закончилось сгоранием драгоценностей.
Кривую плавления алмаза построить тяжело, она получается аномальной, учитывается и наличие кислорода в процессе. Сходства и стандартов, как у других веществ, нет. Поэтому показатель неточный и может измениться после очередных экспериментов.
Ученые взяли алмаз небольшого веса, и плавление происходило под действием ударной волны. Волну создавали наносекундные лазерные импульсы. Жидкий алмаз, то есть расплавленный материал, действительно был получен в ходе эксперимента при давлении в 40 миллионов атмосфер.
Но при постепенном повышении давления и температуры до 50 000 по Кельвину на жидкой поверхности алмаза стали появляться твердые частицы. При этом неожиданным открытием стало то, что частицы не тонут в жидкости, а плавают, как кубики льда, напоминая айсберги. Жидкость не меняется и не кипит в процессе дальнейшего нагревания. При понижении давления и сохранении температуры на том же уровне частицы становились больше и склеивались в одно целое. В дальнейшем алмаз постепенно переходил в твердое состояние. Несколько «айсбергов» склеиваются между собой, жидкость не испаряется в процессе.
В обычных условиях на земле такого состояния углерода добиться нельзя. Но исследователи думают, что в недрах таких планет, как Нептун и Уран, углерод содержится именно в таком кипящем состоянии. Там есть целые океаны кипящих алмазов.
Подтверждения или материалов на эту тему нет, но большинство ученых согласно с гипотезой. А также это предположение объясняет странное действие магнитных полей планет. Эти небесные тела являются единственными в Солнечной системе, у кого нет четких географических полюсов, они все время перемещаются. Тщательнее исследовать планеты не получается, поскольку моделирование ситуации на земле или отправление экспедиций к этим планетам — дорогостоящий и трудоемкий процесс.
А вот еще один эксперимент был посвящен превращению алмаза в углекислый газ. Для этого ученые воздействовали на алмаз мощными ультрафиолетовыми лучами, после чего в камне образовывались углубления в месте воздействия. Камень выгорает и переходит в газообразное агрегатное состояние.
Производство лазеров на основе алмазов — изобретение, не имеющее смысла. Такие приборы ломаются и становятся непригодными к использованию. Но, конечно, не стоит переживать о том, можно ли носить камень летом под действием солнца — обычный ультрафиолет не повредит алмазу. Чтоб удалить один микрограмм минерала, нужно выдерживать камень под ультрафиолетом почти 10 миллиардов лет.
Интересен и тот феномен, что во время пайки изделий с бриллиантами в ювелирных магазинах, камень поддается нагреванию и обработке. Часто ювелиры паяют изделия с бриллиантами. Но такие действия могут закончиться помутнением камня, и владельцу придется отдавать его на переогранку. Опасно находиться над горелкой бриллиантам с микротрещинами или другими повреждениями — хрупкий камень рассыплется на части.
Каждый эксперимент внес свой вклад в исследование вещества под названием алмаз. К сожалению, до конца феномен плавления алмаза объяснить не удается. Зато новым ученым есть к чему стремиться, поле для исследований готово и человечество ждет открытий. Характеристика алмаза пригодится в производстве и в искусственном выращивании вещества. А также она поможет в исследовании космоса.
Категории статей
Ученые ставят диагноз планете
Cтолько углекислого газа, как сейчас, в атмосфере не было последние 2 млн лет, метана и закиси азота — 800 тыс. лет. Далее
Природный регулятор температуры колибри
Учитывая огромную скорость и частоту крыльев, птицы должны нагреваться до температур, несовместимых с жизнью. Далее
Биоразлагаемые пакеты – вред или польза?
Интересно разобраться, действительно ли такие пакеты не наносят вреда окружающей природе. Далее
Видео лекции на канале Temperatures.ru
Две видео лекции уже доступны для просмотра на канале Temperatures.ru Далее
Теплэко – тепло из ниоткуда?
К рекламе на телевидении нужно относиться очень критически, особенно когда её представляют умные люди. Далее
Популярные статьи
Польза и вред инфракрасного обогревателя (323171)
Среди электрических обогревателей, которые мы используем в быту, наиболее популярными сейчас становятся инфракрасные нагреватели. Они очень широко рекламируются в Интернете и в газетах. Говорят, что они намного эффективнее масляных радиаторов и тепловентиляторов. Меньше потребляют энергии, не сжигают кислород и т.д. Главное – они совершенно не вредные, никакого отрицательного воздействия на организм человека не оказывают. Далее
Почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная? (209009)
Это действительно так, хотя звучит невероятно, т.к в процессе замерзания предварительно нагретая вода должна пройти температуру холодной воды. Парадокс известен в мире, как «Эффект Мпембы». Далее
Вредно ли разогревать пищу в микроволновке? (199037)
Контролируйте температуру приготовления мяса! (181055)
При приготовлении сырого мяса, особенно, домашней птицы, рыбы и яиц необходимо помнить, что только нагревание до надлежащей температуры убивают вредные бактерии. Далее
451 градус по Фаренгейту, температура возгорания бумаги? (164518)
451 градус по Фаренгейту. Это название знаменитой книги Рэя Брэдбери. На языке оригинала звучит так: ‘Fahrenheit 451: The Temperature at which Book Paper Catches Fire, and Burns’. Действительно ли при этой температуре начинают гореть книги? Далее
Основные разделы
Температура плавления алмазов
В начале 2010 года группа физиков из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, Калифорнийского университета в Беркли и Рочестерского университета провела уникальные измерения температуры плавления алмаза.
«Особенность эксперимента заключается в том, что простым повышением температуры перехода в жидкое состояние добиться невозможно, — объясняет ведущий автор исследования Джон Эггерт. — Приходится создавать высочайшее давление, что резко усложняет процесс измерения». Увеличивать давление необходимо для того, чтобы алмаз в процессе нагревания не превращался в графит.
По данным БСЭ, на которые ссылается Википедия (http:///ru.wikipedia.org), на воздухе алмаз сгорает при температуре 850-1000 °С, а при нагреве до температур примерно 1800-2000 °C без доступа воздуха алмаз переходит в графит.
В своих опытах американские ученые использовали небольшой природный алмаз массой около одной десятой доли карата. Плавление материала проходило в ударной волне, созданной с помощью наносекундных лазерных импульсов; жидкий алмаз был получен при давлении, в 40 миллионов раз превосходящем атмосферное на уровне моря.
В ходе постепенного понижения давления до 11 млн атмосфер и температуры до 50 000 К на поверхности жидкости появились твердые образования. Физики не ожидали, что кусочки твердого алмаза, не тонут, а остаются на плаву, подобно кусочкам льда. При дальнейшем понижении давления, температура оставалась неизменной, а на поверхности скапливалось все больше твердых кусочков алмаза, образующих «айсберги».
Примерно такие же условия существуют в недрах газовых гигантов — Урана и Нептуна, которые на 10% состоят из углерода. Существование океанов жидкого алмаза, как утверждается, могло бы дать объяснение свойствам магнитного поля этих планет, у которых географический и магнитный полюса разнесены в пространстве.
Для того, чтобы подтвердить гипотезу, необходимо либо послать к гигантским планетам исследовательские спутники, либо моделировать аналогичные условия на Земле. Оба метода очень трудоемкие и дорогие. Потребуется много лет для их подготовки и осуществления.
Полностью статья опубликована в журнале Nature Physics 6, 9-10 (1 January 2010)
Похожие по тематике статьи на сайте:
Физические свойства алмаза
Минерал алмаз по сути представляет собой одну из многочисленных модификаций углерода. Физические свойства алмаза определяются внутренним строением кристалла.
Как и другие минералы, физические свойства алмаза оцениваются по следующим критериям:
Твердость алмаза
По шкале Мооса твердость алмаза является максимальной и равна 10.
Следующим после алмаза по твердости в шкале идет корунд со значением 9. Но его абсолютное значение твердости в 150 раз меньше чем у алмаза – что говорит об абсолютном лидерстве алмаза в этом отношении.
Существуют и другие способы определения твердости, но оценка по Моосу (царапание минерала другим минералом-эталоном) оказалась наиболее простой и наименее разрушительной методикой, которая широко используется и в настоящее время.
Твердый — значит не сломать?
Твердость алмаза не одинакова в разных направлениях кристалла. На этом основана распиловка, огранка и шлифовка алмазов. Высокая твёрдость обусловливает исключительную износостойкость алмаза на истирание. Одновременно с твердостью, алмаз является достаточно хрупким, что несколько ограничивает его применение. Под воздействием сильного удара алмаз легко раскалывается по плоскостям, параллельным граням правильного октаэдра.
Плотность (удельный вес) алмаза
Удельный вес (плотность) алмаза находятся в промежутке 3,417-3,55 гр/см3. Это достаточно много, и высокая плотность в том числе влияет на прочность данного минерала.
Удельный вес тела есть отношение его веса к весу чистой воды равного объема.
Таким образом, при одинаковых объемах, алмаз весит примерно в 3,52 раза больше чем вода.
Коэффициент преломления и дисперсии алмаза
Характерный блеск и «огонь» ограненных и отполированных алмазов (бриллиантов) обусловлен очень высоким показателем преломления (от 2,417 до 2,421) и сильной дисперсией (0,0574).
Для справки: светопреломление – это отклонение направления светового луча при вхождении в другую среду, где свет резко меняет свою скорость. Дисперсия – это различия в показателе преломления в зависимости от цвета (длины волны) применяемого освещения.
Рис.1: Схематичное изображение дисперсии:
Рис.2: Игра «огня» в бриллианте
Алмаз имеет показатель преломления 2,42, что является самым высоким среди всех драгоценных камней, используемых в ювелирном деле. Именно поэтому мы имеем удовольствие наблюдать такие свойства камня бриллиант, как сверкающий, алмазный блеск.
Уникальное сочетание дисперсии с высоким преломлением и твердостью алмаза, позволяющего отполировать его грани без малейших изъянов, составляет именно тот уникальный набор свойств, который позволил занять алмазу вершину в мире драгоценностей.
Другие физические свойства алмазов
Алмаз характеризуется аномально высокой теплопроводностью, которая составляет 900—2300 Вт/(м·К) и является наивысшей среди всех твердых тел. Это свойство позволяет рассматривать алмаз в качестве перспективного полупроводника (конечно, при условии, что будут разработаны достаточно дешевые методы производства синтетических алмазов). Существующие в настоящее время кремниевые полупроводники могут работать до 100°С, в то время как алмазные микросхемы будут работоспособны при гораздо более высоких температурах.
Из прочих свойств можно отметить, что алмаз не растворяется в кислотах и щелочах, является диэлектриком, обладает очень низким коэффициентом трения по металлу на воздухе (0,1) что объясняется образованием на поверхности алмаза тонких плёнок адсорбированного газа, играющих роль своеобразной смазки. Под действием дневного света и особенно ультарфиолетовых лучей большинство алмазов начинает светиться голубым, желтым и зеленым цветом, под действием катодных лучей проявляется люминесценция бледно-голубым цветом, под действием рентгеновских лучей – синеватым. Алмазы обладают свойством прилипать к некоторым жировым смесям. Это свойство широко используется для извлечения алмазов на обогатительных фабриках.
Температура плавления алмаза составляет 3700—4000 °C при давлении 11 ГПа. На воздухе алмаз начинает горение при 850°C. В струе чистого кислорода горит слабо-голубым пламенем при 720—800 °C, полностью превращаясь в углекислый газ. Нагревание алмаза без доступа воздуха приводит к его частичному переходу в графит при температурах выше 1500°С. При нагреве до 2000 °C без доступа воздуха алмаз переходит в графит за 15-30 минут.
Алмаз – драгоценный камень с уникальными свойствами
Алмаз – самый известный драгоценный камень, максимально твердый и кристально-чистый, из которого изготавливают бриллианты.
Основная версия происхождения минерала – магматическая и мантийная, то есть большинство ученых считают, что камень образуется глубоко в недрах земли (около 200 километров) посредством воздействия на углерод высоких температур и мегавысокого давления (свыше 50000 атмосфер). «Готовые» алмазы выносятся на поверхность по кимберлитовым трубкам, образующимся в результате взрыва подземных вулканов. Найден минерал и в местах падения небесных тел, часть этих камней образовалась в момент удара, а другая – имеет внеземное происхождение и возраст от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет (некоторые экземпляры старше самого Солнца).
Еще три тысячи лет назад в Индии ценили алмазы и «набивали» ими сокровищницы раджей и махараджей. В Древней Греции и Персии в то время еще не умели добывать самоцветы, а только осваивали обработку железной руды. Эти народы с алмазами познакомил Александр Македонский, привезя несколько экземпляров из индийского похода.
«Королевские самоцветы» тогда не ограняли, так как индийцы попусту не владели такими технологиями. О невероятной твердости камня слагали легенды и хранили «находки» в первозданном виде. Лишь спустя еще полтора тысячелетия алмазы превратились в бриллианты и засверкали во всем своем великолепии.
Физические и химические свойства
Алмаз по химическому составу – это чистый углерод с особой кубической кристаллической решеткой. Минерал метастабилен, то есть время его существования в обычных условиях ничем не ограничено. Если поместить образец в вакуум или инертный газ и воздействовать на него высокими температурами, то он постепенно преобразуется в графит.
Алмаз обладает самой высокой твердостью по шкале Мосса – 10, его нельзя повредить ни одним из известных минералов. Еще одной особенностью является максимальная теплопроводность — 900—2300 Вт/(м·К). Температура плавления алмаза – 3700-4000 градусов по Цельсию, но только при условии одновременного давления в 11ГПа. Минерал не плавится, но сгорает на воздухе при 850-1000 градусах по Цельсию, а также при 700-800 градусах в струе чистого кислорода, превращаясь в углекислый газ.
Формула | C |
Цвет | Белый, голубой, синий, розовый, желтый, оранжевый, зеленый, красный, фиолетовый, коричневый, черный |
Вероятные примеси | Не бывает |
Блеск | Алмазный |
Твердость | 10 |
Прозрачность | Кристально-прозрачный |
Прочность | Прочный, но может расколоться от сильного удара |
Излом | Раковистый до занозистого |
Спайность | Совершенная по (111) |
Плотность | 3,47-3,55 г/см3 |
Молекулярная масса | 12,01 |
Сингония | Кубическая |
Показатель преломления | 2,417-2,419 |
Оптические свойства | Голубая, желтая, зеленая и красная люминесценция |
Цветовые разновидности
Слыша название «алмаз», практически каждый человек представит себе кристально-чистый и ослепительно блестящий бесцветный камень. Но мало кто знает, что в природе существует несколько цветовых разновидностей минерала. Основные параметры оценки – собственный цвет и наличие люминесценции.
Бесцветный (белый) алмаз
Классический белый самоцвет – эталон в мире драгоценных камней. Но такие камни (без дефектов и нацвета) в природе встречаются довольно редко. Чаще всего экземпляры имеют желтоватый оттенок и голубую люминесценцию, из-за чего кажутся человеческому глазу бесцветными. Качественными алмазами, используемыми в ювелирном деле, считаются образцы без оттенка или с легким коричневатым нацветом, обязательно люминесцирующие голубым. Все остальные камни находят применение в промышленности.
Черный алмаз
Черная разновидность диаманта стала популярной сравнительно недавно, ранее такой минерал считался отходами, сопровождающими белые эталонные кристаллы. Сегодня его ценность, благодаря спросу, сильно возросла.
Красный алмаз
Один из самых редких видов самоцвета, добываемый крупнейшими разработчиками в единичных экземплярах. Оцениваются красные алмазы баснословно дорого. Они украшают собой витрины музеев и частные коллекции.
Фиолетовый алмаз
Самый редкий вид, стоимость которого может достигать от нескольких сотен тысяч до миллионов долларов. Такие камни считаются достоянием страны, их обнаружившей.
Фантазийные алмазы
К прочим фантазийным алмазам относят голубые, зеленые, розовые, желтые, оранжевые, ярко-синие камни. Все они довольно редки в природе и очень высоко ценятся. Их стоимость варьируется в пределах нескольких сотен, тысяч или даже десятков тысяч долларов за карат.
Месторождения
Промышленные месторождения алмаза раскиданы по всей планете, исключением является только Антарктида.
В процентном соотношении объем добычи распределился следующим образом:
Самыми первыми месторождениями являются копи Индии, которые к концу 20-го столетия практически истощились. В 1727 году богатейшие залежи алмазов были обнаружены в Бразилии, в 1867 – в Южной Африке.
Магические свойства алмазов
Алмаз – это величественный камень – драгоценность сильных мира сего. Он символизирует решительность, бесстрашие, силу воли, власть, но еще великодушие и благородство. Вопреки убеждениям, его значение никак не связано с роскошью и богатством. Главные свойства камня, ценимые с древности – это твердость и вечность, поэтому он всегда олицетворял непоколебимость духа и долголетие.
Стихия камня огонь, поэтому он выделяет людей, предпочитающих «гореть» и добиваться, а не существовать тихо и мирно «под копирку». Этим людям алмаз будет содействовать во всем, но только если их помыслы чисты и благородны. Он усилит все положительные качества владельца, а отрицательные начнет искоренять, причем иногда очень болезненно.
Четкого направления у магии алмаза нет, он воздействует «на всех фронтах», делая человека везунчиком, профессионалом, лидером, победителем, счастливым влюбленным, разносторонней и самодостаточной личностью.
Лечебные свойства
Целительная сила алмазов направлена на общее оздоровление организма. Камень воздействует на человека избирательно, оказывая помощь именно там, где она особенно необходима.
Депрессивные люди выйдут из этого состояния и увидят жизнь в новых красках, вспыльчивые и раздражительные – станут спокойнее и начнут адекватнее реагировать на происходящее, мучащиеся бессонницей – получат крепкий и здоровый сон, обессиленные – запас энергии, а также избавятся от хронической усталости.
Еще литотерапевты рекомендуют лечение алмазом тем, кто:
- Имеет различные проблемы с сердцем, органами ЖКТ и дыхательной системы. Недавно перенес оперативные вмешательства и тяжелые заболевания для быстрого восстановления. Страдает от воспалительных процессов любого генеза для их прекращения. Страдает шизофренией для уменьшения частоты обострений состояния.
Ношение алмаза в лечебных целях будет полезно всем и каждому для обретения ясности ума, сохранения спокойствия в стрессовых ситуациях, улучшения общего самочувствия и повышения работоспособности.
Талисманы и амулеты
В качестве личного талисмана эзотерики рекомендуют выбирать алмаз людям влиятельным, но достойным, имеющим чистые помыслы, целеустремленным, но честным, мужественным и непреклонным, но великодушным. Если диамантом обзаведется отрицательная личность, то камень начнет ее воспитывать, используя при этом далеко не самые гуманные методы.
Камень может использоваться в качестве:
- Оберега, который защитит своего владельца от напастей любой природы, агрессивно реагируя на возникающую опасность и отправляя негатив в сторону его пославшего (по принципу «пришедший с мечом, от меча и погибнет»). Любовного амулета. Древние египтяне верили, что прикосновение к объекту симпатии рукой, натертой алмазной пылью, способствует возникновению сильной, взаимной и вечной любви. Современные эзотерики для ее привлечения рекомендуют «одиноким сердцам» носить на левой руке колечко или перстень, в которые бриллиант вставлен так, что прикасается к коже. Талисмана, привлекающего счастье и благополучие. В Индии до сих пор верят в эти качества камня и посыпают алмазной крошкой младенцев. Взрослым людям достаточно иметь при себе любое украшение с бриллиантами. Синий и зеленый адамас – защитник и покровитель будущих мамочек. С ним тяготы беременности и родов перенесутся намного легче.
Как отличить настоящий алмаз от его имитации
Даже не слишком разбирающемуся человеку известны такие дешевые заменители алмазов, точнее, бриллиантов, как фианиты (кубический цирконий) и муассаниты (карбид кремния). Сравнительно недавно появился новый вид имитаций – это ASHA-алмазы, отличающиеся от предыдущих версий наличием верхнего слоя из атомов углерода. В отдельных случаях рядовой наивный покупатель, мечтающий приобрести настоящую драгоценность по небольшой цене, может натолкнуться на особо наглых мошенников, выдающих за бриллианты обычные стекляшки.
Отличить природные диаманты от их подделок можно несколькими способами:
Синтезированные алмазы
Уникальные физические, химические и эстетические свойства алмазов способствовали появлению их искусственно созданных аналогов. Упоминания об удачных попытках синтеза встречаются в научных документациях полувекового периода 1879-1928 годов. Многие из них были проверены, но не нашли подтверждения. Только в 1939 году советский ученый-физик Овсей Липунский смог вычислить необходимые условия для образования алмазов, в частности, что давление в ходе опыта должно быть не ниже 60 тысяч атмосфер. В сороковых годах этого же столетия СССР, Швеция и США начали активно пытаться вырастить алмаз в лаборатории и вскоре им это удалось.
Испытания проводились двумя методами, которые остаются наиболее перспективными и по сей день, это:
Еще два метода синтеза алмазов появились чуть позже – это:
На ювелирном рынке около 2% продающихся алмазов являются синтезированными с использованием HPHT и CVD технологий. Их стоимость ниже, чем у камней, рожденных природой на 15-20%.
На прилавках магазинов можно встретить и искусственные цветные бриллианты. Их цвет достигается введением в процессе синтеза примесей: у желтых – азота, у голубых — бора. Для получения розовых и зеленых самоцветов бесцветные камни подвергают радиационному облучению.
Применение
Человечество использует алмазы не как вставки в украшения и декоративные предметы уже более двух веков. Примерно до середины 20 столетия этот минерал был востребован исключительно в ювелирном деле.
Бриллианты
Изначально алмазы хранились в первозданном виде в сокровищницах царей, а обрабатывать их научились лишь в 15 веке.
В мире существует некое разделение профессиональных огранщиков:
- Мелкие камни (до 0,3 карата) гранят на Востоке (Индия, Китай и Таиланд). Американские огранщики работают только с крупными экземплярами. Россия, а также Бельгия берут на себя обработку средних и крупных камней.
Полученные бриллианты вставляют в роскошные изделия из драгоценных металлов.
Другие сферы
Чтобы превратить найденный камень в бриллиант, нужно использовать его собрата, так как тверже алмаза ничего нет. Именно исключительная твердость камня и натолкнула ученых на изучение его остальных свойств и поиск применения им в иных сферах.
Сегодня алмазы используются:
- В строительстве – это алмазная резка, сверление или демонтаж прочных бетонных и стальных конструкций, позволяющие проводить работы без образования трещин и прочих дефектов. А еще для прокладки туннелей, создающихся проходческим комбайном с огромным диском, имеющим алмазное напыление. В медицине. Примеры – идеально острый и практически не затупляющийся алмазный скальпель, лазерные приборы, в которых камень служит активным проводником. В телекоммуникациях, электронике и оптике, где нашли применение высокая теплопроводность минерала и способность преодолевать сильные скачки напряжения. В физике и химии в качестве защитного экрана для минералов, способных пострадать от агрессивных сред, а также в научных опытах разной направленности, требующих отсутствия погрешностей. В сфере добычи полезных ископаемых, где минерал незаменим для прокладки труб, сверления, преодоления твердых образований в почве, с которыми не справляется закаленная сталь. В точном приборостроении и тяжелом машиностроении. Исключительная твердость и износостойкость минерала позволяет использовать его для создания составляющих различных приборов и инструментов – от хирургических скальпелей до космических носителей.
Использовать в промышленности природные алмазы нерационально из-за их высокой стоимости. Поэтому сегодня (с 1953 года) для этих целей активно (97%) применяются синтезированные самоцветы.
Украшения и цены
Стоимость алмазов не является величиной постоянной, она зависит от множества факторов. Однако «король самоцветов» природного происхождения всегда оценивается либо дорого, либо очень дорого. Ценность камней после обработки, то есть превращения в бриллианты, увеличивается в несколько раз. Поэтому ювелирам зачастую выгодно крупный диамант правильной октаэдрической формы разделить на два более мелких бриллианта.
Цена на алмазную крошку (камешки весом менее 0,01 карата) несколько ниже, а на высококачественные бесцветные экземпляры – значительно выше и может доходить до 20000 долларов за карат.
Алмазы фантазийных цветов, редко добываемые в природе (1% от общего объема), оцениваются намного дороже. Самые ценные из них — красные и фиолетовые экземпляры, которые продаются с аукционов за баснословные деньги (от нескольких сотен тысяч до десятков миллионов долларов).
Описанные выше «короли самоцветов» и им подобные находки могут стать достоянием только крупнейших частных коллекций или государственных музеев. Более скромные экземпляры находятся в свободной продаже. Их вставляют во всевозможные ювелирные изделия, созданные из розового, белого или желтого золота, платины и (очень редко) серебра.
Как ухаживать за камнем
Уход за алмазами несложен, так как их невозможно поцарапать из-за непревзойденной твердости. Хранить камни нужно в отдельном мешочке по двум причинам – чтобы не повредить более мягкие драгоценности и сохранить в лучшем виде оправу.
Очищать диаманты можно щеткой и мыльным раствором. Иногда на самоцвете появляется белесый налет. В домашних условиях его убирают с помощью водки или слабого раствора нашатырного спирта, в которых камень замачивают несколько минут. После такой процедуры алмаз обязательно нужно тщательно промыть теплой водой. Для профилактики и сохранения ослепительного блеска бриллиантов рекомендуется их ежегодно сдавать на профессиональную ультразвуковую чистку.
Совместимость с другими камнями
Алмаз – настоящий король самоцветов – ослепительный и могущественный, роскошный и дорогой. Он не терпит соседства с полудрагоценными и поделочными камнями. Лучшая компания для него – это примерно равные по стоимости драгоценности, но не все. Камни, принадлежащие к стихии воды, исключены – это изумруд, хризоберилл, аквамарин, опал, селенит, коралл и другие самоцветы. Правило не распространяется только на жемчуг.
Сочетание водно-воздушного сапфира и огненного диаманта неоднозначно, последствия такого соседства предугадать сложно.
Самоцветы, относящиеся к стихии земли (нефрит, оникс, лазурит, яшма, малахит, бирюза, обсидиан, авантюрин, кахолонг), крайне редко сочетают с бриллиантами из-за невысокой стоимости, а также из-за того, что огонь подавляет их энергию.
По тем же причинам эзотерики не советуют носить одновременно алмазы и воздушные камни – аметист, горный хрусталь, хризопраз, сердолик, агат и прочие.
Кому подходит по имени
Как и у большинства самоцветов, у алмаза есть свои любимчики среди носителей тех или имен.
Среди женщин на особое покровительство камня может рассчитывать только Инна – сильная волевая натура с мужским непримиримым характером. Диамант сделает Инну храброй и решительной, наделит ее стремлением самосовершенствоваться и поможет добиться любых высот.
Среди мужчин «счастливчиков» больше – это:
- Илья, которого «королевский самоцвет» избавит от дурных мыслей, защитит от недоброжелателей, а также поможет ему стать сильной волевой личностью. Иван. Ему камень прибавит уверенности в себе, сил и выдержки, чтобы преодолевать любые испытания (даже самые болезненные). Он покажет Ивану, куда двигаться, чтобы реализоваться в профессиональном плане, забыть о проблемах с финансами и здоровьем, а также, что нужно сделать или не делать, чтобы «жить долго и счастливо». Лев, которому алмаз поможет раскрыть творческий потенциал и реализовать свои способности так, чтобы извлечь из них максимальную выгоду. Самоцвет поможет Львам почувствовать себя по-настоящему счастливыми. Всеволод. Его камень сделает мужчиной с большой буквы, то есть сильным, бесстрашным, мудрым, здравомыслящим, решительным, напористым и надежным. Алмаз научит Всеволодов побеждать и добиваться, обеспечивать себя и семью, не опускать руки при неудачах и всегда двигаться вперед.
Алмаз и знаки зодиака
Алмаз – это огненный самоцвет, который среди всех знаков зодиака особо выделяет собратьев по стихии:
- Овнам он добавит стремлений в жизнь и упорства, чтобы добиваться поставленных целей. Адамас сделает представителей знака бесстрашными и решительными, но одновременно осмотрительными, менее раздражительными и вспыльчивыми. Улучшения ждут Овнов «на всех фронтах». Львам диамант дарует то, что им дороже всего на свете – всеобщее признание и власть, роскошь и богатство. Он сделает представителей зодиака сильнее во всех отношениях, успешнее в делах и тверже в принятии решений. Особенно сильно Львам благоволит черный алмаз, который дополнительно поможет им надолго сохранить здоровье, молодость и привлекательность. Стрельцам камень в первую очередь необходим для поднятия собственной самооценки, а еще как советчик и лучший друг. Алмаз поможет им в принятии сложных решений и поиске выхода из тупиковых ситуаций, поддержит в минуты печалей и избавит от груза пережитых разочарований. С подсказками «огненного монарха» Стрельцы легко наладят отношения со спутником жизни, найдут применение своим талантам и получат отличный возврат в виде денежных средств от вложенных в дело сил.
Дружба с алмазом не сложится только у знаков противоположной стихии воды:
- Раки могут впасть в депрессию, так как сильная энергия камня будет «давить» на них. Полностью противопоказаны представителям зодиака только желтые разновидности, белые алмазы носить можно, но только в качестве вечерних украшений на торжественные события, то есть не каждый день и всего несколько часов. Скорпионы станут чересчур эмоциональными. При длительном ношении диамантов у них начнут появляться беспричинные вспышки гнева и нервные срывы в виде сумасшедшего смеха или неисчерпаемого потока слез. Рыбы могут подружиться исключительно с голубыми алмазами и при условии индивидуальной совместимости. Остальные разновидности камня им противопоказаны. Рыбы – самый эмоционально слабый и незащищенный зодиак, у которого собственный запас энергии минимален. Ношение такого мощного самоцвета отнимет у Рыб последние силы, что приведет к физическому и психологическому истощению.
Воздушным и земным зодиакам ношение камня не принесет вреда, а, наоборот, положительно скажется на некоторых аспектах жизни:
- Тельцы научатся разумно ставить цели, избегая «недостижимых горизонтов» и мелких бесполезных дел. Добиваться задуманного станет намного легче, так как камень добавит представителям знака ясности ума, научит их логически мыслить, видеть обходные пути и не пасовать перед трудностями. Близнецам, подружившимся с алмазом, «грозит» проявление частых смен настроения – это, конечно, минус, но незначительный, если учесть, что они станут настоящими везунчиками. Дев диамант избавит от фобий и самоедства. Он поможет представителям знака поверить в свою значимость, почувствовать себя незаменимыми на профессиональном поприще и любимыми в семье. Весы, как правило, недолюбливают самих себя, а под действием алмаза их самооценка может упасть еще ниже, но при этом у представителей знака появится непреодолимое желание развиваться и совершенствоваться, чем они и начнут активно заниматься. Результатом станут заметные скачки вверх на всех уровнях жизни Весов. Козерогам камень поможет нейтрализовать отрицательные качества личности, такие как излишнее упрямство, обидчивость и раздражительность. При этом у представителей зодиака, особо ценящих роскошь, поднимется настроение и появятся силы для новых свершений. Водолеев алмаз сделает уравновешеннее, спокойнее и осторожнее, он избавит их от чрезмерного авантюризма и научит разбираться в людях.
Знак зодиака | Совместимость («+++» — идеальная, «++» — хорошая, «+» — можно носить, «-» — не рекомендовано) |
Овен | +++ |
Телец | + |
Близнецы | + |
Рак | — |
Лев | +++ |
Дева | + |
Весы | + |
Скорпион | — |
Стрелец | +++ |
Козерог | + |
Водолей | + |
Рыбы | — |