Beaucoup de sagesses populaires reflètent la propriété de l'une des plus belles pierres de la terre: "diamant d'eau claire", "dur comme un diamant", "brillance de diamant", etc. Et l'une des propriétés est la densité. Le diamant, dont le nom selon une version vient du grec ancien "almas" - indestructible, est une pierre précieuse, mais il n'est pas seulement utilisé dans les bijoux. Voyons de quoi dépend la densité et quel rôle elle joue dans la "vie" d'une pierre.
Un peu d'histoire
Il existe de nombreuses légendes et croyances associées à cette pierre étonnante. Et l'un d'eux - diamant porte chance à son propriétaire. Mais seuls les gagnants dans la vie peuvent le posséder. Et les personnes notables qui l'ont porté incluent Napoléon Bonaparte, Jules César et l'empereur romain germanique Louis IV.
EuropeJ'ai reconnu le diamant vers le 5ème-6ème siècle avant JC. e., mais il y a seulement 550 ans, il a reçu son incroyable popularité. Après tout, c'est alors qu'ils ont appris à le tailler correctement afin de maximiser les propriétés d'un diamant. Et tout cela à cause de ses propriétés incroyables - une force énorme, alors que la densité du diamant est de 3500 kg/m3. Quel autre minéral connu peut se vanter des mêmes caractéristiques ?
Mais le fait que beaucoup considèrent le diamant comme un minéral incassable a conduit à la perte de pierres rares et magnifiques. Par exemple, en 1476, lors de la guerre entre le duc Charles le Téméraire (l'un des premiers propriétaires de diamants taille similaire à la taille brillant) et le roi Louis XI, les mercenaires du roi réussirent à s'introduire dans une tente dressée sur le champ de bataille. Ils ont été frappés par les placers de diamants qui s'y trouvaient. Ils ont décidé de vérifier l'authenticité des pierres avec un marteau, et ils ont réduit en poussière un grand nombre de pierres précieuses et belles.
Les diamants "Girls' friends" ne sont devenus qu'au milieu du XVe siècle, grâce à Agnès Sorel, favorite de Charles VII. Vous connaissez maintenant le nom de celui qui a rendu beaucoup d'hommes "malheureux".
Propriétés physiques
Une personne ignorante, tenant un diamant dans ses mains, est peu susceptible de deviner quel genre de trésor il a obtenu. Un cristal brut semble très simple et discret. Oui, et le plus souvent le minéral se trouve dans la nature sous forme de fragments de forme irrégulière. Eh bien, transparent, eh bien, avec une réfraction lumineuse élevée, qui varie de 2 417 à 2 419. Quelle est sa particularité ?Seul un échantillon de forme octaédrique (deux pyramides sont reliées par une base) peut attirer l'attention du profane par le jeu de lumière sur leurs faces. C'est la haute réfraction de la lumière qui détermine ce que nous appellerons plus tard la brillance brillante, il n'y a pas de biréfringence. Avec une exposition prolongée au soleil, la plupart des pierres commencent à briller dans le noir.
Diamond est également connu pour son incroyable dureté - 10 sur 10 sur l'échelle de Mohs. En d'autres termes, le minéral le plus dur connu sur terre. Mais quelle est la densité d'un diamant, vous pouvez facilement la trouver dans le livre de référence. Mais avant de regarder, essayez de deviner ce que cela devrait être? Basé sur sa dureté - assez élevée. Mais même ici, le diamant montre son paradoxe.
La dureté élevée est due à la structure spéciale du réseau cristallin cubique, où chaque coin est un atome de carbone. Un atome de plus est placé au centre de la face et 4 atomes chacun à l'intérieur du cube. Ainsi, les atomes situés au centre de la face sont communs à deux cellules voisines, et ceux aux sommets sont communs à huit. Cette façon d'emballer un atome est la plus dense.
Le cristal se divise avec la formation de parallèles lisses (le soi-disant clivage parfait). La fracture dans ce cas varie de conchoïdale à éclatée (bien sûr, pas par clivage).
En regardant dans le livre de référence: la densité moyenne du diamant est de 3 500 kg/m3. Elle peut varier de 3,47 à 4,55 grammes par centimètre cube. Pas tant pour un minéral aussi dur. D'après Razivalla dureté de meulage est de 140000, 0.
Couleurs
Une autre propriété physique que je voudrais mentionner est la couleur de la pierre. Et la coloration a un effet significatif sur la densité d'un diamant. Les plus courantes sont incolores ou jaunâtres, avec une teinte bleutée ou brune. Les cristaux colorés sont beaucoup moins courants dans la nature, mais les variations de couleurs sont très diverses: rose et rouge, orange et jaune vif, vert et bleu, violet et cognac, cerise, gris et même noir. Un autre nom pour les diamants de couleur est fantaisie. Bien que les plus chères étaient et restent transparentes incolores ou avec une teinte bleutée, la demande de pierres de nuances rares augmente, ce qui signifie que leur prix augmente également.
De plus, nous sommes habitués au fait que les diamants sont transparents, mais il y en a aussi des opaques. La couleur et la transparence dépendent directement de la composition chimique des cristaux. Une autre régularité a également été remarquée: plus la couleur est foncée, plus la densité du diamant est faible (g/cm3).
Composition chimique et propriétés
Comme déjà mentionné, le minéral est constitué de 96,0 à 99,8% de carbone, dont les atomes sont interconnectés dans un réseau cubique. En outre, d'autres produits chimiques se trouvent également dans le cristal - oxygène, azote, bore et silicium, aluminium et manganèse, fer et cuivre, titane et zinc, nickel, etc. Des inclusions d'olivite et de chromite, de graphite et de pyrope, d'enstatine et d'autres sont possible.
Très souvent, vous pouvez trouver des cristaux avec de l'eau et de l'acide carbonique, du dioxyde de carbone et d'autres substances dans des gazétat. Le plus souvent, les impuretés sont situées plus près de la périphérie du cristal.
En ce qui concerne les propriétés chimiques, le diamant est très résistant aux acides et aux alcalis, il n'est pas mouillé par l'eau, mais il se recouvre facilement d'un film gras, même à partir d'un contact normal avec les mains. Cette propriété est utilisée pour déterminer la vraie pierre. Le minéral reste chimiquement inerte jusqu'à ce qu'il soit exposé à des températures élevées.
Le diamant brûle à 850 °C, produisant du dioxyde de carbone. Et lorsqu'il est chauffé sans accès d'air à plus de 1000 ° C, il se transforme en une modification allotropique - le graphite.
Qu'est-ce qui détermine le coût ?
La fourchette de prix des diamants est très large et le coût dépend de nombreuses caractéristiques. Mais dans tous les cas, le prix pour un carat (0,2 g) est toujours indiqué:
Coupe: la plus appréciée d'entre elles est à 57 facettes, ou on l'appelle aussi la coupe Tolkovsky. Pour les petits diamants - 17 et 33. Le reste des coupes est considéré comme fantaisie et le prix est beaucoup plus bas. Mais encore, nous listons d'autres types de tailles: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald", "Radiant", "Triliant"
- Transparence: si la transparence est parfaite dans un diamant, il n'y a pas de fissures, y compris de micro-inclusions, alors le prixaugmente instantanément d'un ordre de grandeur, voire plus.
- Taille de la pierre: nous ne parlons pas ici de carats, donc un diamant pesant un carat de diamètre peut mesurer 6,5 mm, et si les autres indicateurs sont également élevés, le coût peut être de 10 à 12 mille dollars par carat.
- Couleur. Tout dépend des tendances de la mode et des caprices du client. Mais les plus précieux sont toujours considérés comme incolores et avec une teinte bleutée.
Demande
Après avoir étudié les propriétés d'un diamant, nous pouvons dire en toute sécurité: la pierre est tout simplement unique. Mais pas seulement dans les bijoux, il est maintenant utilisé. La science et l'industrie puisent dans les réserves mondiales de pierre pour leurs propres besoins. Ils n'utilisent que des pierres petites ou défectueuses.
Quelles propriétés sont évaluées par la science et l'industrie:
- haute conductivité thermique;
- dureté;
- transparence (capacité à transmettre les rayons UV et IR);
- structure du cristal (peut être un conducteur, un isolant). Il peut résister à une haute tension et à des changements de température soudains.
La médecine n'est pas restée à l'écart, utilisant des diamants en chirurgie. On produit maintenant des scalpels dont la lame est en diamant. L'affûtage de telles lames rend les coupes ultra fines. Dans les appareils laser, les plaies sont cautérisées à l'aide de diamants. Des fenêtres en diamant sont installées dans des laboratoires avec des produits chimiques dangereux.
Les outils de construction et de réparation à usage domestique et professionnel - scies, couteaux à métaux, fraises et coupe-verre, meules et bien plus encore - sont recouverts de grain de diamant pour augmenter leur durée de vie. Tunnelssont posés à l'aide de ce qu'on appelle le tunnelier. Ses couteaux sont recouverts d'une couche de grain de diamant.
Dans le programme scolaire
Une caractéristique telle que la densité d'un diamant se retrouve même dans les programmes scolaires. Ils l'étudient dans une matière telle que la physique, dans la section "Fondamentaux de la théorie cinétique moléculaire" en 10e année. Et le problème est résolu. Cela ressemble à ceci en entier:
Il existe un diamant dont la densité en kg/m3 est de 3500. Quel volume les atomes de matière occuperont-ils en quantité de 1022 ? (Livre des problèmes de Myakishev). Il s'avère que les propriétés des diamants sont étudiées à l'école. Et pas seulement dans ce livre de problèmes, il y a des problèmes similaires. Il est aussi possible d'écrire une condition comme celle-ci:
La densité du diamant est de 3500. Quel volume occupera 1022 de ses molécules ?
Nouvelles de l'espace
Jusqu'à récemment, tout le monde était sûr que le plus gros diamant était "l'étoile de l'Afrique". Sa masse est de 3106 carats. Combien, tout le monde penserait, mais les astronomes ont trouvé un petit diamant dans la constellation du Serpens, dont la masse est de 1031 carats ! C'est un vrai géant. Bien sûr, personne ne l'a tenu entre ses mains, mais les scientifiques sont sûrs que cette naine blanche est entièrement composée de carbone cristallin superdense. Voici un diamant d'un diamètre de 55 000 km de diamètre.
