Cтраница 2
Алмаз - благородный камень, имеет наибольшую твердость среди всех природных веществ, шлифуется только собственным порошком. В чистом состоянии представляет собой прозрачные бесцветные или белые кристаллы с сильным преломляющим эффектом. Менее чистые алмазы обычно окрашенные и мутные, например серо-голубой и черный карбонадо. [16]
Алмаз и графит представляют собой видоизменения углерода. По физическим свойствам они сильно отличаются друг от друга. Алмаз самое твердое из природных веществ, тогда как графит довольно мягок. Алмаз плохо проводит электрический ток, а графит настолько хорошо, что из него изготовляют электроды. Чистый алмаз пропускает свет, сильно преломляя его. На этом свойстве основана игра бриллиантов, представляющих собой отшлифованные прозрачные алмазы, бесцветные или окрашенные. В нашей стране недавно открыты крупнейшие месторождения алмазов на территории Западной Якутии. Алмазы весом в 10 и более каратов ( 1 карат 0 2 г) редки и ценятся дорого. [17]
Свободный углерод встречается в виде двух простых веществ - алмаза и графита. С большей или меньшей натяжкой ( ввиду наличия примесей) к этим двум формам можно прибавить и третью - так называемый аморфный углерод, простейшим представителем которого является древесный уголь. По своим внешним свойствам алмаз резко отличается от других модификаций. Он имеет плотность 3 5 с / сж3 и является самым твердым из всех минералов. Наиболее чистые алмазы бесцветны и прозрачны. [18]
В свободном состоянии он существует в виде двух аллотропных форм: алмаза и графита. В алмазе каждый атом углерода связан равноценными связями с четырьмя соседними атомами. Такая высокая симметричность кристаллической решетки алмаза обусловливает его физические свойства - высокую температуру плавления ( 3500 С) и твердость. Алмаз-самый твердый из всех минералов. В графите каждый углеродный атом тоже связан с четырьмя соседними атомами, но три находятся на равном от него расстоянии, а четвертый значительно удален. Иными словами, графит построен из слоев или чешуек, легко сдвигающихся относительно друг друга. Связи между слоями носят ионный характер, благодаря чему графит хорошо проводит электрический ток и тепло. Чистый алмаз прозрачен, бесцветен и не проводит ток. Графит - жирная на ощупь, непрозрачная масса серого цвета. Алмаз и графит в природе встречаются редко. Кокс, древесный уголь, сажа и костяной уголь являются аморфными формами углерода. Все они имеют огромную площадь поверхности и хорошо адсорбируют самые разнообразные вещества. [19]
В некоторых опытах Уэнторфа питающий алмазный матери перекристаллизовывался в графит, и такие эксперименты рассматрш лись как дорогостоящая авария. Однако исследователи столкнулись с более серьезной проблемой: максимальная скорость, с котор кристаллы могут стабильно расти, должна уменьшаться по мере TOI как кристалл становится крупнее. Установлено, что для кристал диаметром 1 мм наиболее высокая скорость стабильного роста соек ляет 0 2 мм в час. Когда же размер кристалла достигает 5 м стабильный рост может происходить только со скоростью 0 04 мм час, поэтому для выращивания кристалла такого размера требует несколько дней. Поскольку для выращивания крупных кристалл более благоприятны низкие скорости роста, а поддержание высок температур и давлений в течение длительного времени требу значительных затрат, крупные синтетические алмазы существен дороже природных кристаллов сопоставимых размеров. Эта разниц; цене может быть ликвидирована только с развитием нового оборудо. Тем менее крупные кристаллы Уэнторфа представляют большое достия ние как вдохновляющий пример выращивания кристаллов в труд HI условиях. Эти синтетические кристаллы-наиболее чистые алмазы мире. [20]
В некоторых опытах Уэнторфа питающий алмазный материал перекристаллизовывался в графит, и такие эксперименты рассматривались как дорогостоящая авария. Однако исследователи столкнулись и с более серьезной проблемой: максимальная скорость, с которой кристаллы могут стабильно расти, должна уменьшаться по мере того, как кристалл становится крупнее. Установлено, что для кристалла диаметром 1 мм наиболее высокая скорость стабильного роста составляет 0 2 мм в час. Когда же размер кристалла достигает 5 мм. Поскольку для выращивания крупных кристаллов более благоприятны низкие скорости роста, а поддержание высоких температур и давлений в течение длительного времени требует значительных затрат, крупные синтетические алмазы существенно дороже природных кристаллов сопоставимых размеров. Эта разница в цене может быть ликвидирована только с развитием нового оборудования, позволяющего получать высокие давления и температуры более экономичным способом, чем при современной технологии. Тем не менее крупные кристаллы Уэнторфа представляют большое достижение как вдохновляющий пример выращивания кристаллов в трудных условиях. Эти синтетические кристаллы-наиболее чистые алмазы в мире. [21]