Алмаз

Шаблон:Другие значения Шаблон:Минерал

Файл:Diamonds glitter.png

Фрагмент кристаллической решетки алмаза.

Алма́з — минерал, одна из аллотропных форм углерода.

Свойства

Главные отличительные черты алмаза — высочайшая среди минералов твёрдость, наиболее высокая теплопроводность среди всех твердых тел, большие показатель преломления и дисперсия. Последнее свойство, наряду с высокой прозрачностью и достаточной дисперсией показателя преломления (игра цвета) делает алмаз одним из самых дорогих драгоценных камней (наряду с изумрудом и рубином, которые соперничают с алмазом по цене). Алмаз в естественном виде не считается красивым. Красоту придаёт алмазу огранка, создающая условия для многократных внутренних отражений. Огранённый алмаз называется бриллиантом.

Энергия кристалла составляет 1×10⁵ Дж/г-ат, энергия связи 700 Дж/г-ат - менее 1% от энергии кристалла.

Нахождение алмазов в природе

Файл:Octahedral diamon Udachnaya.JPG

Октаэдрический кристалл алмаза из ксенолита эклогита. Трубка Удачная, Якутия, Россия. Сканирующий электронный микроскоп.

Алмазы редкий, но вместе с тем довольно широко распространённый минерал. Промышленные месторождения алмазов известны на всех континентах, кроме Антарктиды. Известно несколько видов месторождений алмазов. Уже несколько тысяч лет назад алмазы в промышленных маштабах добывались из россыпных месторождений. Только к концу XIX века, когда впервые были открыты алмазоносные кимберлитовые трубки, стало ясно, что алмазы не образуются в речных отложениях.

Известны метеоритные алмазы, внеземного, возможно — досолнечного, происхождения. Алмазы также образуются при ударном метаморфизме при падении крупных метеоритов, например в Попигайской астроблеме на севере Сибири.

Кроме этого, алмазы были найдены в кровлевых породах в ассоциациях метаморфизма сверхвысоких давлений, например в Кумдыкульском месторождении алмазов на Кокчетавском массиве в Казахстане.

И импактные, и метаморфические алмазы иногда образуют весьма маcштабные месторождения, с большими запасами и высокой концентрацией. Но в этих типах месторождений алмазы мелки настолько, что не имеют промышленной ценности.

Промышленные месторождения алмазов связаны с кимберлитовыми и лампроитовыми трубками, приуроченными к древним кратонам. Основные месторождения этого типа известны в Африке, России, Австралии и Канаде.

По оценке компании «Де Бирс», в 2004 добыча алмазов (в стоимостном выражении) в странах-лидерах составила:

• Ботсвана - 2,9 млрд. долл.;
• Россия - 2 млрд. долл.;
• Канада - 1,4 млрд. долл.;
• ЮАР - 1,3 млрд. долл.;
• Ангола - 1,2 млрд. долл.;
• Намибия - 0,7 млрд. долл.

История добычи алмазов в России

В России первый алмаз был найден 4 июля 1829 года на Урале в Пермской губернии на Крестовоздвиженском золотом прииске четырнадцатилетним крепостным Павлом Поповым, который нашел кристалл, промывая золото. За полукаратный кристалл Павел получил вольную. Павел привел ученых, участников экспедиции немецкого ученого Александра Гумбольдта, на то место, где он нашел первый алмаз (сейчас это место называется Алмазный ключик (по одноименному источнику) и расположено приблизительно в 1 км от пос. Промысла́ недалеко от старой автомобильной дороги, связывающей поселки Промысла́ и Тёплая Гора Горнозаводского района Пермского края), и там было найдено еще два небольших кристалла. За 28 лет дальнейших поисков был найден только 131 алмаз общим весом в 60 карат.

Первый алмаз в Сибири был найден неподалеку от города Енисейска в ноябре 1897 года на реке Мельничной. Размер алмаза составлял 2/3 карата. Из-за малого размера обнаруженного алмаза, и недостатка финансирования разведка алмазов не велась. Следующий алмаз был обнаружен в Сибири в 1948 году.

Поиск алмазов в России велся почти полтора века, и только в середине 50-х годов были открыты богатейшие коренные месторождения алмазов в Якутии. 21 августа 1954 года была открытая первая кимберлитовая трубка за пределами Южной Африки. Её название было символично - «Зарница». Следующей стала трубка «Мир», что тоже было символично после Великой отечественной войны. Была открыта трубка «Удачная». Такие открытия послужили началом промышленной добычи алмазов на территории СССР. На данный момент львинная доля добываемых в России алмазов приходится на якутские горнообрабатывающие комбинаты.

Синтетические алмазы

Считается, что первый синтетический алмаз получил Анри Муассан.

В настоящее время существует крупное промышленное производство синтетических алмазов, которое обеспечивает потребности в абразивных материалах.

Для синтеза используется несколько способов. Один из них состоит в подготовке высокоуглеродистого сплава никель-марганец и его охлаждении под давлением в формах из твердого сплава (типа ВК). Выкристаллизовавшиеся мелкие алмазы отделяют после растворения металлической матрицы в смеси кислот.

Современные способы получения алмазов используют газовую среду состоящую из 95% водорода и 5% углесодержащего газа, пропана, ацетилена а так же высокочастотную плазму, сконцентрированную на подложке, где образуется сам алмаз. Температура газа от 700-850 градусов при давлении в тридцать раз меньше атмосферного. В зависимости от технологии синтеза, скорость роста алмазов от 7 микрон/час до 3 микрон/минута на подложке.

Гидротермальный способ наращивания и роста алмазов использует смесь азотной, серной и уксусной кислот, а также графита при оптимальной температуре 50 градусов и атмосферном давлении.

Применение

Файл:Lvasiliev.jpg

Алмаз «Леонид Васильев» весом 54,05 карат

Алмаз уже многие столетия является популярнейшим и дорогим драгоценным камнем. В то время как цена других драгоценных камней определяется модой и постоянно меняется, алмаз остаётся островком стабильности на бурном рынке драгоценностей. В значительной степени такое устойчивое положение алмаза обусловлено высокой монополизацией этого рынка. Фирма «Де Бирс», на долю которой приходится около 50 % мировой добычи, разрабатывает месторождения Ботсваны, ЮАР, Намибии и Танзании.

До 2000 года на рынке доминировала принадлежащая «Де Бирс» Центральная Сбытовая Организация (ЦСО), скупавшая по долгосрочным соглашениям алмазы как самой «Де Бирс», так и других их крупнейших производителей — России, Австралии, Заира, Анголы и контролировавшая тем самым до 80 % мировой добычи. В периоды превышения предложения над спросом ЦСО складировала «избыточные» алмазы в запасах, препятствуя тем самым снижению цен.

В 90-е годы ХХ века замедление потребления ювелирных украшений с бриллиантами, совпавшее с ростом добычи алмазов, привело к значительному росту запасов ЦСО. Не имея возможности финансировать постоянный рост запасов, ЦСО пошла на неоднократные снижения цен, что вызвало отказ от торговли с ней целого ряда алмазодобывающих фирм.

Исключительная твёрдость алмаза находит своё применения в промышленности: с ним делают ножи, свёрла, резцы и тому подобные изделия. Алмазный порошок (как отход при обработке природного алмаза, так и полученный искусственно) используется как абразив.

Огранка алмазов

Файл:Diamond cut history.png

См. также

{{#if: Химия {{#if: алмаз {{#if: {{#if: {{#if: {{#if: {{#if: Category:Diamonds {{#if: {{#if: {{#if:

Шаблон:2 cell table row}}

Шаблон:2 cell table row}}

Шаблон:2 cell table row}}

Шаблон:2 cell table row}}

Шаблон:2 cell table row}}

Шаблон:2 cell table row}}

Шаблон:2 cell table row}}

Шаблон:2 cell table row}}

Шаблон:2 cell table row}}

Шаблон:2 cell table row}}

• Трубка Удачная
• АЛРОСА
• Бриллиантовая огранка
• De Beers
• Знаменитые алмазы
• Крупнейшие алмазы отечественного происхождения

Ссылка

• Популярная статья о получении искусственных алмазов
• Интерактивная трёхмерная модель атомной решетки алмаза на WikiMol (необходим Macromedia Flash)
• Закрепка алмазов в ювелирные украшения

Шаблон:Аллотропные формы углерода Шаблон:Link FA Шаблон:Link FA