Najteži mineral u prirodi

On je rođen u dubinama zvijezdu crvenog diva, dio esencijalnih masti, aminokiselina i ugljikohidrata, mogu formirati milijune spojeva s različitim kemijskim elementima i ovisno o strukturi vrlo različita mehanička svojstva. Mekano i krhki olovku jezgra i dijamant je najteže mineral iz istog građevinskog materijala - ugljik. Što čini dijamant tako jedinstven? Gdje se koristi? Koja je njegova vrijednost?

Neuništiv vodič topline

Na grčkom, riječ "dijamant" znači "neuništivo". Čak i prije vremena antike, ljudi su znali nevjerojatnu snagu ovog kamena. U drevnim vremenima dijamanti su naširoko trgovali u Indiji i Egiptu. I na europskim prostranstvima taj je mineral dobio nakon kampanja Aleksandra Velikog. Donio je kamenje kao čarobne predmete. Stari Grci nazivaju ovim vrlo teškim mineralom suze bogova, koje su pogodile tlo.

Ali tajna nepobjedivosti kamena leži, naravno, ne u misticizmu, a ne u vezi s duhovnim svijetom. Precizna struktura rešetke elementa u obliku tetraedra i jaka veza između atoma ugljika pružaju najveću čvrstoću. Zahvaljujući istom struktura dijamanta je izvrstan konduktor topline. Na primjer, ako je moguće napraviti žličicu cijeli komad dijamanta, ne bi mogli promiješati šećer u njoj vruće čaj, jer će biti spaljen u isto vrijeme, čim se žlica bi dodirnuo kipuće vode.

Usporedba tvrdoće minerala

Kako odrediti koji je mineral najteži? Ovo pitanje je u devetnaestom stoljeću, dolazi do grips s talentiranim njemačkim mineralog Friedrich Carl Moos. Godine 1811. znanstvenik je predložio usporednu mjerilu kako bi se utvrdila tvrdoća raznih minerala. Sastoji se od deset predmeta, od kojih svaka odgovara određenom mineralu. Prvi (talk) je najhladniji, a posljednji, najteži. Test se provodi eksperimentalno. Ako uzorak (npr srebro) ispočetka fluorit, koja je na ljestvici nalazi na četvrtom redu, ali ne i oštećene žbuke (skala standardni broj dva), to znači da srebro ima tvrdoću na Mohsovoj skali 3.

Najjači mineral je dijamant. Potrebno je deseti redak. Iako je Mohsov stol bio stavljen u opticaj već početkom devetnaestog stoljeća, i dalje je široko primjenjiv. Međutim, vrijedi spomenuti da ova tablica nije linearna. To znači da dijamant ispod desetog broja neće biti točno dvostruko veći od apatija, što je peto u tablici. Za određivanje vrijednosti apsolutne tvrdoće koriste se druge metode.

Od kraljeva do radnika

Dugi niz godina, dijamanti su bili ekskluzivni prerogativ majstora nakita. Ipak, s razvojem industrije, ovaj najsvrsniji minerali sve se više razmatraju ne samo od uobičajene estetske strane već i sa stajališta svojih jedinstvenih fizikalnih svojstava. U početku su korišteni prirodni dijamanti, koji nisu podložni facetiranju, u proizvodnji alata. To su kameni koji su imali takve nedostatke da je nemoguće ukloniti zlatar. Zovu ih tehnički dijamanti.

Bilo je vremena i potreba za alatima s dijamantnim rezanjem i rubovima bušenja. Na primjer, u građevinarstvu je vrlo zahtjevna dijamantne bušilice. Njihova prednost nad kolegama izrađenim od tvrde metalne legure je da, kada se koristi dijamantna bušilica, u materijalu se ne formiraju mikro-strugotine. Diamond jednostavno i čisto rezati bilo koji materijal, bilo kamen, beton ili metal. Nedostatak mikrokrakova ključ je za trajnost strukture. Osim toga, sam proces rada je mnogo brži, mnogo lakši i mnogo tiši.

Na temelju toga, to je ne čudi da je samo jedan ruski podaci za 2016. izdao 1.200 vrsta različitih alata i opreme, glavni radni dio koji je dijamant.

Primjena u medicini

Najteži mineral u prirodi prikladan je ne samo za upotrebu u preradi grube i tvrde stijene. Dijamant je također neophodan u medicinskim instrumentima. Uostalom, tanji i točniji urezivanje tkiva, to bolje tijelo se prepušta restauraciji. A za složene operacije na vitalnim organima, širina rezova i općenito igra odlučujuću ulogu.

Osim toga, skalpel s tankim dijamantnim filmom na oštrici ostaje oštar za dulje vrijeme.

Izgledi u elektronici

Razvoj dijamantnih integriranih krugova također aktivno napreduje. U njima se za podlogu koriste sitni dijamanti. Tehnika proizvedena ovom metodom otpornija je na pad temperature i velike naponske napade. Više dijamanata može se koristiti za prijenos podataka u telekomunikacije. Značajke ovih kristala omogućuju istodobno odašiljanje signala različitih frekvencija na istom kabelu.

Najteži mineral na Zemlji pomaže u istraživanju svemira

Također, dijamant je potražnja u kemijskoj industriji. Agresivno okruženje, koje lako ošteti staklo, apsolutno nije strašno za dijamant. Fizičari koriste kristale za provođenje eksperimenata u kvantnoj fizici i istraživanju svemira.

Prilikom izrade optičke opreme za teleskope zahtjevi za točnost i pouzdanost materijala postaju kritični. Ovdje dolazi do najsloženijih prirodnih minerala, koji ima izuzetne fizičke i kemijske parametre.

Sinteza dijamanata

S takvom intenzivnom potražnjom za najdragocjenijim dragim mineralom, pitanje njegove umjetne sinteze oštro se pojavilo. Valja napomenuti da niti jedna kamena zaliha ne može zadovoljiti rastuću potražnju. I nakon dugih eksperimenata, znanstvenici su uspjeli stvoriti analogni prirodni dijamant, koji ima sve potrebne značajke. Do danas, proizvodnja umjetni dijamanti za industrijske potrebe već je postala uobičajena praksa.

Postoji nekoliko tehnika za sintezu ovog minerala. Prvi je najbliži oblikovanju u prirodnom okolišu. Sinteza se provodi pomoću ultra-visoke temperature i ogromnog pritiska. Druga tehnika omogućuje vam izdvajanje dijamanta iz pare. Koristi se u filmskoj tehnologiji - kristali s najfinijim filmom primjenjuju se na rezne rubove alata. Posebno je ova metoda potrebna u proizvodnji kirurških instrumenata. I treći stvara raspršenje malih kristala uz pomoć detonacije i brzog hlađenja.

Eksperimenti su nastavljeni i sintetiziran je bor nitrid, što je 20% teže od prirodnog dijamanta. Međutim, dok je ova tvar toliko mala da se dijamant tradicionalno i dalje smatra najčvršćim mineralom.