» Начало
» История
» Структура
» Обработка
» Цени


 

Структура на Диамантите!

Тук ще откриете много информация за структурата на диамантите. Химичен състав на диамантите, Морфология, Структура и форма, Свойства.

Химичен състав

Диамантът се състои от чист въглерод, но много често съдържа малки примеси от различни химични елементи, включени в кристалната му структура, или в състава му са включени и други минерали.

През 1694 г. Дж. Аверани и К. А. Тарджони, членове на Академията на естествоизпитателите във Флоренция, решили от няколко малки диаманта да получат един голям. За тази цел нагрели малките диаманти и останали поразени, когато те изгорели като въглища, оставяйки след себе си само малко пепел. През 1772 г. френският химик Антоан Лавоазие установил, че в кислородна среда диамантът изгаря, образувайки въглероден диоксид. Всъщност диамантът, нагрят над 800°С гори като чист въглерод:

С+O2= СO2

Ако диамантът се нагрее над 1500°С в безкислородна среда, се превръща в графит.

Морфология

Най-често диамантът се среща във вид на кристали, но може да бъде намерен във вид на радиално-лъчисти, влакнести или тънкозърнести агрегати.

Зърнестите разновидности на диаманта със сив до черен цвят са познати с наименованието борт. Представляват нискокачествени кристали и агрегати, непригодни за остеняване и се използват като абразивни материали. Когато се намират като тънкозърнести, порести агрегати, включващи примеси от графит се наричат карбонадо. Цветът им обикновено е сив до черен. Когато минералът борт съдържа примеси от железни оксиди се нарича стюартит. Дребните, кръгли, лъчисти агрегати носят името балас. Всички тези разновидности се означават като технически диаманти.

Структура и формa

Структурата на диаманта е кубично хексооктаедрична (Fd3m), а=3,5668A, Z=8. Тя може да бъде представена като две всестранно центрирани кубични решетки, вместени една в друга така, че всеки въглероден атом е обгърнат от други 4 въглеродни атома. Тази силна връзка между въглеродните атоми обяснява голямата твърдост на диаманта. Обикновено се среща като октаедрични или ромбододекаедрични кристали, чиито стени често са заоблени. Когато кристалите диамант са образувани при сравнително ниски температури, те обикновено са кубични. Когато температурата при създаването им е била по-висока, почти винаги кристалите имат форма на октаедър. Често се срещат сдвоени кристали и срастъци, като някои от тях се характеризират с изпъкнали лица и извити краища.

Много пъти кристалите на диаманта съдържат някои структурни дефекти като точки, петна, линии, примеси. Тези несъвършенства в голяма степен определят физическите им свойства и тяхната стойност.

Физически характеристики

Съвършената цепителност на диаманта по (111) отговаря на посоката на най-плътните атомни плоскости и най-дебелите елементарни слоеве. Изключителната му твърдост се обяснява с чисто ковалентните връзки на въглеродните атоми. Твърдостта му по стените (111) е по-голяма от тази по (110) и (100). Максималната му твърдост е по стените на октаедъра, а минималната - по тези на куба. Относителната твърдост на диаманта по скалата на Моос е най-високата възможна - 10, като той е 4 пъти по-твърд от следващия в скалата — корунда. Абсолютната му твърдост е 150 пъти по-голяма от твърдостта на корунда и 1000 пъти - от тази на кварца.

Диамантът е изотропен с натриева светлина N 2,4175 с много силна дисперсия — за червената светлина 2,408, за синята — 2,451. Това му свойство е причината за характерното искрене или "пламъка" на диаманта. Освен това той е флуоресцентен, фосфоресцентен, трибоелектричен и при триене се наелектризира положително. Всеки диамант, облъчен с ултравиолетови лъчи, излъчва светлина и по този начин може да бъде разпознат от останалата руда. Флуоресценцията на диаманта обикновено е синя, но може да бъде и бяла, виолетова, жълта, зелена или оранжева. Схематично изображение на кристалната решетка на диаманта
Елементарна структура на кубична кристална решетка на диаманта
Дисперсия при диаманта

Твърдост по скалата на Моос — максималната 10
Плътност — 3,50-3,53 g/cm3
Чупливост — чуплив
Радиоактивност — 0
Цепителност — съвършена цепителност по (111). Борт, карбонадо и додекаедри - несъвършен
Молекулно тегло — 12,01 gm
Топлопроводимост — материалът с най-висока топлопроводност измежду всички твърди тела, 5 пъти по-висока от тази на следващия най-добър — среброто
Електропроводимост - диелектрик
Температура на топене - 4090°С. При 1500°С без кислород се превръща в графит.
Оптични свойства на диаманта

Ювелирните диаманти са най-често безцветни, прозрачни или с жълтеникав до кафеникав оттенък. Най-рядко срещани са цветните диаманти, които могат да бъдат розови, с оттенък на коняк, оранжеви, пурпурни, зелени, сини, синьосиви, червени и черни. Цената на цветните диаманти може да бъде много висока.

Оптичен клас — изотропен
Цвят — най-често безцветен или оцветен в син, жълт, сив, зелен, кафяв, черен цвят
Черта — безцветна
Прозрачност — прозрачен в голям спектър от дължина на светлинните вълни (от ултравиолетови до инфрачервени), полупрозрачен до непрозрачен
Блясък — диамантен
Дисперсия — силна, n = 2,4354 (486), 2,4175 (589), 2,4076 (687)
Показател на пречупване — n? = 2,418
Луминесценция — синя, флуоресцентен, фосфоресцентен


Кристалографски свойства

Кристална решетка — кубично хексооктаедрична (Fd3m), а=3,5668A, Z=8
Сингония — кубична
Точкова група — 4/m 3 2/m, възможност 43m, хексооктаедричен
Пространствена група - Fd3m (F4/m 3 2/m)
Лом — мидест


Други характеристики

Група — въглеродна
IMA статус — действителен, описан преди 1959 г.
Свързани минерали — форстерит, флогопит, пироп, диоспид, илменит, гранат, рутил, брокит, анатаз, хематит, магнетит, турмалин, злато, циркон, топа
Произход на името — от гръцки — (произношение — адамас) — несломим, несъкрушим