Muitas das sabedorias populares refletem a propriedade de uma das mais belas pedras da terra: "diamante de águas claras", "duro como um diamante", "brilho de diamante", etc. E uma das propriedades é a densidade. O diamante, cujo nome de acordo com uma versão vem do grego antigo "almas" - indestrutível, é uma pedra preciosa, mas é usado não apenas em joias. Vamos descobrir de que depende a densidade e qual o papel que ela desempenha na "vida" de uma pedra.
Um pouco de história
Existem muitas lendas e crenças associadas à incrível pedra. E um deles - diamante traz boa sorte ao seu dono. Mas apenas os vencedores na vida podem possuí-lo. E pessoas notáveis que o usaram incluem Napoleão Bonaparte, Júlio César e o Sacro Imperador Romano Luís IV.
EuropaEu reconheci o diamante por volta dos séculos 5 e 6 aC. e., mas apenas 550 anos atrás ele recebeu sua incrível popularidade. Afinal, foi então que aprenderam a cortá-lo corretamente para maximizar as propriedades de um diamante. E tudo por causa de suas incríveis propriedades - enorme força, enquanto a densidade do diamante é de 3500 kg/m3. Que outro mineral conhecido pode apresentar as mesmas características?
Mas o fato de muitos considerarem o diamante um mineral que não pode ser quebrado levou à perda de pedras raras e belas. Por exemplo, em 1476, durante a guerra entre o duque Carlos, o Temerário (um dos primeiros proprietários de diamantes lapidados semelhantes a lapidação brilhante) e o rei Luís XI, os mercenários do rei conseguiram arrombar uma tenda que estava no campo de batalha. Eles foram atingidos pelos placers de diamantes localizados lá. Eles decidiram verificar a autenticidade das pedras com um martelo e transformaram em pó um grande número de pedras caras e bonitas.
Os diamantes "Girls' friends" tornaram-se apenas em meados do século XV, graças a Agnes Sorel, favorita de Carlos VII. Agora você sabe o nome daquele que deixou muitos homens "infelizes".
Propriedades físicas
Uma pessoa ignorante, segurando um diamante em suas mãos, dificilmente adivinhará que tipo de tesouro ele recebeu. Um cristal bruto parece muito simples e discreto. Sim, e na maioria das vezes o mineral é encontrado na natureza na forma de fragmentos de forma irregular. Bem, transparente, bem, com alta refração da luz, que varia de 2.417 a 2.419. O que tem de especial?Apenas uma amostra de forma octaédrica (duas pirâmides estão interligadas por uma base) pode atrair a atenção do leigo pelo jogo de luz em seus rostos. É a alta refração da luz que determina o que mais tarde chamamos de brilho brilhante, não há birrefringência. Com a exposição prolongada ao sol, a maioria das pedras começa a brilhar no escuro.
Diamond também é conhecido por sua incrível dureza - 10 de 10 na escala de Mohs. Em outras palavras, o mineral mais duro conhecido na Terra. Mas qual é a densidade de um diamante, você pode encontrá-lo facilmente no livro de referência. Mas antes de olharmos, tente adivinhar o que deveria ser? Com base em sua dureza - bastante alta. Mas mesmo aqui o diamante mostra seu paradoxo.
A alta dureza é devida à estrutura especial da rede cristalina cúbica, onde cada vértice é um átomo de carbono. Mais um átomo é colocado no centro da face e 4 átomos cada um dentro do cubo. Assim, aqueles átomos que estão localizados no centro da face são comuns a duas células vizinhas, e aqueles nos vértices são comuns a oito. Esta forma de empacotar um átomo é a mais densa.
O cristal se divide com a formação de paralelos suaves (a chamada clivagem perfeita). A fratura neste caso varia de concoidal a estilhaçada (claro, não por clivagem).
Olhando no livro de referência: a densidade média do diamante é 3500 kg/cu.m. Pode variar de 3,47 a 4,55 gramas por centímetro cúbico. Não tanto para um mineral tão duro. De acordo com Razivaldureza de moagem é 140000, 0.
Cores
Mais uma propriedade física que gostaria de mencionar é a cor da pedra. E a coloração tem um efeito significativo na densidade de um diamante. Os mais comuns são incolores ou amarelados, com tonalidade azulada ou marrom. Cristais coloridos são muito menos comuns na natureza, mas as variações de cores são muito diversas: rosa e vermelho, laranja e amarelo brilhante, verde e azul, roxo e conhaque, cereja, cinza e até preto. Outro nome para diamantes coloridos é chique. Embora os mais caros fossem e permaneçam transparentes incolores ou com um tom azulado, mas a demanda por pedras de tons raros está crescendo, o que significa que seu preço também está subindo.
Além disso, estamos acostumados com o fato de que os diamantes são transparentes, mas também existem os opacos. A cor e a transparência dependem diretamente da composição química dos cristais. Outra regularidade também foi observada: quanto mais escuro, menor a densidade do diamante (g/cm3).
Composição e propriedades químicas
Como já mencionado, o mineral tem 96,0–99,8% de carbono, cujos átomos estão interligados em uma rede cúbica. Além disso, outros produtos químicos também são encontrados no cristal - oxigênio, nitrogênio, boro e silício, alumínio e manganês, ferro e cobre, titânio e zinco, níquel, etc. Inclusões de olivita e cromita, grafite e piropo, enstatina e outros são possível.
Muitas vezes você pode encontrar cristais com água e ácido carbônico, dióxido de carbono e outras substâncias em gasesdoença. Na maioria das vezes, as impurezas estão localizadas mais próximas da periferia do cristal.
Quanto às propriedades químicas, o diamante é muito resistente a ácidos e álcalis, não é umedecido pela água, mas é facilmente coberto por uma película gordurosa, mesmo ao toque normal com as mãos. Esta propriedade é usada para determinar a pedra real. O mineral permanece quimicamente inerte até ser exposto a altas temperaturas.
O diamante queima a 850°C, produzindo dióxido de carbono. E quando aquecido sem acesso ao ar a mais de 1000 ° C, ele se transforma em uma modificação alotrópica - grafite.
O que mais determina o custo?
A gama de preços dos diamantes é muito ampla, e o custo depende de muitas características. Mas em qualquer caso, o preço de um quilate (0,2 g) é sempre indicado:
Cut: o mais valorizado deles é 57 facetas, ou também é chamado de corte de Tolkovsky. Para diamantes pequenos - 17 e 33. O resto dos cortes são considerados extravagantes e o preço é muito menor. Mas ainda assim, listamos outros tipos de cortes: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pera, Oval, Heart, Usher, Emerald", "Radiant", "Triliant"
- Transparência: se a transparência é perfeita em um diamante, não há rachaduras, incluindo microinclusões, então o preçoaumenta instantaneamente em uma ordem de magnitude, ou até mais.
- Tamanho da pedra: não estamos falando de quilates aqui, então um diamante pesando um quilate de diâmetro pode ter 6,5 mm e, se os outros indicadores também forem altos, o custo pode ser de 10 a 12 mil dólares por quilate.
- Cor. Tudo depende das tendências da moda e dos caprichos do cliente. Mas os mais valiosos ainda são considerados incolores e com um tom azulado.
Aplicativo
Tendo estudado as propriedades de um diamante, podemos afirmar com segurança: a pedra é simplesmente única. Mas não apenas em joalheria, agora é usado. A ciência e a indústria fazem parte das reservas de pedra do mundo para suas próprias necessidades. Eles só usam pedras pequenas ou defeituosas.
Quais propriedades são valorizadas pela ciência e pela indústria:
- alta condutividade térmica;
- dureza;
- transparência (capacidade de transmitir raios UV e IR);
- estrutura do cristal (pode ser um condutor, um isolante). Ele pode suportar alta tensão, mudanças repentinas de temperatura.
A medicina não ficou de lado, usando diamantes nas cirurgias. Agora estão sendo produzidos bisturis, cuja lâmina é de diamante. A afiação dessas lâminas torna os cortes ultrafinos. Nos dispositivos a laser, as feridas são cauterizadas com a ajuda de diamantes. Janelas de diamante estão sendo instaladas em laboratórios com produtos químicos perigosos.
Ferramentas de construção e reparo para uso doméstico e profissional - serras, facas de metal, fresas e cortadores de vidro, rebolos e muito mais - são revestidas com grão de diamante para aumentar sua vida útil. Túneissão colocados usando a chamada máquina de tunelamento. Suas facas são cobertas com uma camada de grão de diamante.
No currículo escolar
Uma característica como a densidade de um diamante é encontrada até mesmo no currículo escolar. Eles estudam isso em um assunto como física, na seção "Fundamentos da teoria cinética molecular" na 10ª série. E o problema está resolvido. Soa assim na íntegra:
Há um diamante cuja densidade em kg/m3 é 3500. Que volume ocuparão os átomos de matéria na quantidade de 1022? (livro de problemas de Myakishev). Acontece que as propriedades dos diamantes são estudadas na escola. E não apenas neste livro de problemas existem problemas semelhantes. Também é possível escrever uma condição como esta:
A densidade do diamante é 3500. Qual o volume que 1022 de suas moléculas ocuparão?
Notícias do Espaço
Até recentemente, todos tinham certeza de que o maior diamante é a "Estrela da África". Sua massa é de 3106 quilates. Quanto, todos pensariam, mas os astrônomos encontraram um pequeno diamante na constelação de Serpens, cuja massa é de 1031 quilates! Este é um verdadeiro gigante. Claro, ninguém o segurou em suas mãos, mas os cientistas têm certeza de que essa anã branca é completamente composta de carbono cristalino superdenso. Aqui está um diamante com um diâmetro de 55.000 km de diâmetro.
