Най-тежкият минерал в природата

Той е роден в дълбините на червен гигант звезда, е част от основните мазнини, аминокиселини и въглехидрати, могат да образуват милиони съединения с различни химични елементи и в зависимост от структурата е много различни механични свойства. Мека и чуплива ядро ​​молив и диамантът е най-трудната минерал състои от същия строителен материал - въглерод. Какво прави диаманта толкова уникален? Къде се използва? Каква е стойността му?

Неразрушим топлинен проводник

На гръцки език думата "диамант" означава "неразрушим". Още преди времето на античността хората са знаели невероятната сила на този камък. В древни времена диамантите са широко разпространени в Индия и Египет. И на европейските територии този минерал се е сдобил с кампанията на Александър Велики. Той донесе камъните като магически артефакти. Древните гърци наричат ​​този много тежък минерал сълзите на боговете, които се удариха в земята.

Но тайната на непобедимостта на камъка, разбира се, не е в мистика, а не във връзка с духовния свят. Точната структура на решетката на елемента под формата на тетраедра и силната връзка между въглеродните атоми осигуряват най-голяма якост. Благодарение на същото структура на диаманта е отличен топлинен проводник. Например, ако е възможно да се направи една чаена лъжичка от цяло парче диамант, вие не би могло да се разбърква захарта в гореща чая си, тъй като това ще бъдат изгорени в същото време, веднага след като лъжицата щеше да докосна вряща вода.

Сравнение на твърдостта на минералите

Как да определите кой минерал е най-тежкият? Този въпрос е бил през деветнадесети век, се пребори с талантливия немски минералог Фридрих Карл Moos. През 1811, учен препоръчва използване за определяне на твърдостта на различни минерали сравнителна скала. Състои се от десет елемента, всеки от които съответства на определен минерал. Първият (талк) - най-мекия и последната, съответно - най-трудното. Тестът се провежда експериментално. Ако пробата (например, сребро) нулата флуорит, който е по скалата намира на четвъртия ред, но не е повреден мазилка (скала стандартен номер две), това означава, че среброто има твърдост по скалата на Моос 3.

Най-трудният минерал е диамант. Това отнема десетия ред. Въпреки Моос маса е издаден в началото на ХIХ век, тя все още е широко приложимо. Трябва обаче да си припомним, че тази таблица не е линейна. Това означава, че диамантът, който е под номер десет, няма да има точно два пъти по-трудно от апатит, който е на пето място в таблицата. За да се определи абсолютната стойност на твърдостта, се използват други методи.

От царете до работниците

От дълго време диамантите са изключителна прерогатива на майсторите на бижута. Но с развитието на индустрията този най-солиден минерал все повече се разглежда не само от обичайната естетическа страна, но и от гледна точка на неговите уникални физически свойства. Първоначално при производството на инструменти се използват естествени диаманти, които не се подлагат на лицеви повърхности. Това са камъни, които имат такива дефекти, че е невъзможно да се премахне бижутер. Те се наричат ​​технически диаманти.

Имаше време и необходимостта от инструменти с диамантено рязане и сондажни ръбове се увеличи. Например, в строителната индустрия е много в търсенето диамантени упражнения. Техното предимство пред контрагентите от твърди метални сплави е, че когато се използва диамантена бормашина, в материала не се образуват микрокредити. Диамантът лесно и чисто отрязва всякакви материали, било то камък, бетон или метал. Липсата на микрокредити е ключът към трайността на структурата. В допълнение, самият процес на работа е много по-бърз, много по-лесен и много по-тих.

Въз основа на това, че не е изненадващо, че само един руски цифри за 2016 освободени 1200 вида различни инструменти и оборудване, основната работна част от която е диамант.

Приложение в медицината

Най-твърдият минерал в природата е подходящ не само за обработка на груби и твърди скали. Диамантът е необходим и в медицинските инструменти. В края на краищата, колкото по-тънка и по-точна е разрязването на тъканите, толкова по-добре тялото се справя с възстановяването. И за сложни операции на жизненоважни органи, широчината на разреза и, като цяло, играе решаваща роля.

Освен това скалпелът с тънък диамантен филм върху острието остава остър за дълъг период от време.

Перспективи в електрониката

Развитието на диамантени интегрални схеми също активно се развива. В тях се използват малки диаманти за субстрата. Техниката, произведена по този метод, е по-устойчива на температурни падания и големи вълни на напрежение. Повече диаманти могат да се използват за прехвърляне на данни към телекомуникациите. Характеристиките на тези кристали ви позволяват да предавате сигнали от различни честоти едновременно на един и същ кабел.

Най-тежкият минерал на Земята помага в изследването на космоса

Също така, диамант е в търсенето в химическата промишленост. Агресивна среда, която лесно уврежда стъклото, абсолютно не е ужасно за диамант. Физиците използват кристали за провеждане на експерименти в квантовата физика и изследването на космоса.

При създаването на оптика за телескопи, изискванията за точността и надеждността на материалите стават критични. Тук влиза в действие най-солият естествен минерал, който има изключителни физико-химични параметри.

Синтез на диаманти

С такова интензивно търсене на най-тежкия минерал, въпросът за изкуствения му синтез се вдигна рязко. Трябва да се отбележи, че никакви каменни запаси не са в състояние да посрещнат нарастващото търсене. И след дълги експерименти учените успяха да създадат аналог на естествения диамант, който има всички необходими функции. До днес производството изкуствени диаманти за промишлени нужди вече е станала обичайна практика.

Има няколко техники за синтезиране на този минерал. Първият е най-приблизителният за формирането му в природната среда. Синтезът се осъществява при използване на ултра-висока температура и огромно налягане. Втората техника ви позволява да извлечете диаманта от парата. Използва се във филмова технология - кристалите с най-фин филм се нанасят върху режещите ръбове на инструментите. Особено този метод е в търсене в производството на хирургически инструменти. И третата произвежда разсейване на малки кристали с помощта на детонация и бързо охлаждане.

Проведените експерименти продължават и се синтезира борен нитрид, който е с 20% по-твърд от естествения диамант. Въпреки това, докато това вещество е толкова малко, че диамантът традиционно продължава да се счита за най-солидния минерал.