Бірегей тас — бірегей қасиеттері

Қазіргі таңда орта мектепте физика және химия сабақтарында оқушылар графит және алмаз сияқты қасиеттері бойынша полярлы және бір-біріне ұқсамайтын заттар шын мәнінде бір химиялық элемент-көміртектің полиморфты модификациялары деп аталатыны туралы біледі. Полиморфты модификациялар немесе полиморфтар-бірдей химиялық құрамы бар , бірақ әртүрлі кристалды құрылымы бар заттар.Алмазда көміртегі атомдары өте тығыз орналасқан, және олардың әрқайсысы төрт қоршаған атомдармен тығыз байланысты. Графит құрылымында жоғардағы көміртегі атомдары бар алтыбұрыштардан тұратын параллель жазық торлар бөлінеді. Әрбір бөлек алынған жазық торда(қабат) көміртегі атомдары арасындағы байланыс өте берік, ал қабаттар арасында әлсіз. Кристалдық құрылымдағы айырмашылық және графит пен Алмаз қасиеттерінің сәйкессіздігі түсіндіріледі.

Қарапайым, барлық белгілі факт. Бірақ оны орнату үшін И. Ньютон , А. Лавуазье , М. В. Ломоносов , X. Деви және т. б. сияқты ғылым алыптарының күші қажет болды.Шынында да, алмаз-жер бетінде қатты зат-химиялық тұрғыдан толық (егер кездейсоқ қоспаларды ескермесе) графитке, ағаш және тас көміріне, саже, яғни, кеңінен таралған және өзінің сыртқы келбетіне ең тартымды емес заттарға ұқсас.

Алмас қасиеттері қандай екенін қарастырайық, олардың жиынтығы бұл тасты бірегей табиғи объект етеді.

Қаттылық. Алмаз жер бетіндегі қатты зат белгісіз уақыттан бері белгілі болды . Ежелгі санскрит өлеңінде Фари (санскрит-алмаз) туралы айтады:

Фария ешқандай сыза алмайды

Тасты-

Ол барлық тастарды сызады.

Фарий фария сызады…

Грек ақындары Гепсоид пен Эсхил адамас (алмаздың грек атауы) Геракл дулығасын және Прометей тізбегін жасау үшін жарамды деп жазды. Иә , әр түрлі нұсқалар бойынша атауы грек тілінен (еңсерілмейтін, бұзылмайтын) немесе араб тілінен (қатты) шыққан.

Алмазам, басқа кристалды денелер сияқты ,кейбір сипаттамалардың анизотропиясына тән (яғни. кристаллдардың ішкі құрылысының ерекшеліктеріне байланысты қаттылық анизотропиясы.Қаттылық қырынан қырға қарай ғана емес ,сонымен қатар жиі бір қырынан қырға қарай, сондай-ақ жиі бір қырынан Кристалл шегінде де өзгереді ,мұны алмазды өңдеу кезінде және Алмас құралымен жұмыс істеу кезінде ескеру қажет.Осылайша, бір алмазды басқалармен өңдеу кезінде оларды өңдеу Ең аз қаттылық бағытында, ал Алмас құралының тозуы үшін өзара бағдарлау қажет. — ең үлкен бағытта.

Алмастың иілу және қысылу беріктігінің шегі салыстырмалы түрде төмен екенін атап өту қажет , сондықтан ол өте нәзік және қатты соққы кезінде жарылуы мүмкін. Ол кристалдың белгілі бір қырларына параллель жазықтықтар жүйесі бойынша тізіледі.Минералогияда бұл қасиет спайность деп аталады.Қорытпалық жазықтығының болуы алмазды өңдеу кезінде тегістеудің орнына әртүрлі ақаулары бар немесе талап етілетін форманы гауһар немесе алмаздан жасалған қандай да бір техникалық бұйымға беруге кедергі келтіретін кристалдың кесектерін тесуге мүмкіндік береді.Екінші жағынан, алмаздың сынғыштығы, сөзсіз, Алмаз құралы бола отырып, оны күтпеген соққыдан қорғау қажеттілігін тудырады. Тіпті Гауһар сұрыптау кезінде Болат қысқыштарды пайдалану белгілі бір дағдыларды талап етеді,әйтпесе тастардың өткір жиектерін оңай сындыруға болады.

Айта кету керек ,ежелгі уақытта алмастың осы екі қасиеті-қаттылық пен беріктілік — жиі ажырамады.Рим тарихшысы және табиғат сынаушы Гай Плиний аға деп жазды . Мұндай тәжірибенің өзі плиталарды өткізіңіз ,ол балға және табаның өзінде қалатынына ,ал асыл тас шаңға айналатынына көз жеткізер еді.Алмастың бұзылмайтындығы туралы пікір ежелгі заманда кең таралған, бұл жазба құжаттарда және әр түрлі уақыт пен халықтардың ауызша аңыздарында жазылған.

Басқа да физика-механикалық қасиеттері.
Ауадағы металл бойынша Алмаз үйкелуінің өте төмен коэффициенті маңызды — барлығы 0,1 бұл кристалдың бетінде өзіндік майлаудың рөлін атқаратын адсорбцияланған газдың жұқа пленкаларының пайда болуымен байланысты.Мұндай пленкалар түзілмесе, үйкеліс коэффициенті өседі және 0,5-0,55 жетеді. Үйкеліс коэффициенті алмастың үйкелуіне аса тозуға төзімділігіне себепші болады , ол Корундтың тозуға төзімділігінен 90 есе , ал басқа абразивтік материалдардың – жүздеген және мың есе асып түседі. Нәтижесінде, мысалы, Алмаз ұнтағының қатты қорытпаларынан жасалған бұйымдарды тегістеу кезінде басқа абразивтен 600-3000 есе аз жұмсалады .

Алмазға сондай-ақ ең жоғары серпімділік модулі (табиғатта белгілі барлық материалдармен салыстырғанда)және ең төмен қысу коэффициенті тән.

Термиялық қасиеттері.
Алмаздың балқу температурасы 3700-4000 С құрайды .Ауада алмаз 850-1000 С жанады, ал таза оттегінің ағысында 720-800 С кезінде көгілдір-әлсіз жалынмен жанып, ақыр соңында көмірқышқыл газына айналады.2000-3000 С дейін қыздырғанда, ауа кірмей алмаз графитке ауысады.

Қарастырылып отырған минералдың тек жоғары жылу өткізгіштігіне ие, бұл бөлшектерді одан жасалған құралмен өңдеу процесінде пайда болатын жылудың жылдам бұрылуына себепші болады. Бұдан басқа , алмазға сызықтық кеңеюдің төмен температуралық коэффициенті тән (қатты қорытпалар мен болаттарға қарағанда төмен). Бұл алмастың қасиеті оны түрлі металдар мен басқа да материалдардан жасалған оправаға салған кезде ескеріледі.

Оптикалық қасиеттері.
Сары түсті алмаздың түссіз кристалдарының сынуының орташа көрсеткіші 2,417-ге тең ,ал спектрдің әр түрлі түстері үшін ол 2,402-ден 2,465-ке дейін (күлгін үшін) өзгереді. Кристалдардың ақ түсті жекелеген құрамдас бөліктерге бөлу қабілеті дисперсия деп аталады. Алмаз үшін дисперсия 0,063 тең. Сыну көрсеткіштері де, Алмаз дисперсиясы да барлық басқа да табиғи мөлдір заттардың ұқсас қасиеттерінен әлдеқайда асып түседі, бұл да асыл тастар сияқты алмастың теңдесі жоқ сапасын қаттылықпен ұштастырады. Жоғары сыну өте күшті дисперсиямен бірге Алмаз деп аталатын жылтыратады.

Алмастың маңызды қасиеттерінің бірі-люминесценция. Көрінетін жарықтың және әсіресе катодтық, ультракүлгін және рентген сәулелерінің әсерінен алмаздар люминесцирлене бастайды — түрлі түстермен жарқырайды. Рентгенолюминесценция табиғаттан алмастарды алу үшін тәжірибеде кеңінен қолданылады.

Электрлік және магниттік қасиеттері.
Алмаз оқшаулағышқа жатады: оның меншікті электр кедергісі өте үлкен. Кейбір кристалдар, алайда, төмен меншікті кедергісі бар және жартылай өткізгіштердің қасиеттері бар. Бұл алмастар, әдетте, көгілдір түсті. Өте жоғары бағаланады және сирек. Алмаз магнитті емес минералдарға жатады, бірақ олардың кейбір түрлері әлсіз парамагнитті қасиеттерге ие, олар негізінен азот қоспасының болуымен байланысты. Кейде магнитті қасиеттер Алмас пен оларға магнитті минералдар-магнетит пен ильмениттің механикалық қосылыстарын береді. Мұны алмастарды жыныстан алу кезінде ескеру қажет, өйткені алмас магнитті сепарациясы кезінде магнитті фракцияға түседі және өткізіп алынуы мүмкін.

Бояу
Көптеген табиғи алмастар түссіз, бірақ түрлі гүлдер мен реңктер сирек кездеседі. Ең жиі әлсіз сарғыш реңкі бар алмаздар, сондай-ақ жасыл. Оңтүстік Африканың кен орындарында көбінесе қоңыр алмастар кездеседі; аморфты көміртегінің Елеулі қоспаларының есебінен олар мүлдем қара түсті ала алады. Бірақ қызғылт, Рубин-қызыл, қызғылт-күлгін және көк өте сирек. Сапфир — көк алмаздарға келетін болсақ, бұл ерекше құбылыс және олар тиісінше өте жоғары бағаланады.

Ең көне кен орындарының (жасы 1 млрд. жылдан асатын) Алмаз бетінің жасыл түсі бар, алайда кристалды механикалық өңдеу кезінде жоғалады. Ғалымдар алмаздарда жасыл пайда болуын оларға табиғи радиоактивті сәулеленудің ұзақ әсерімен түсіндіреді. Қазір бұл құбылыс эксперименталды жаңғыртылды.

АҚШ-та, Ұлыбританияда және басқа да бірқатар елдерде табиғи алмастарды жасанды бояу Зертханалық жағдайларда жүргізіледі. Егер алмаз 1мэв энергиясы бар электрондармен, содан кейін белгілі бір жылдамдықпен салқындатқыш болса, онда ол көк түсті алады. Егер сәулелену энергиясы 1,5 МэВ жетсе, онда алмаз көк – жасыл болады. Түс түсі сәулелену ұзақтығына байланысты. Өкінішке орай, жасанды боялған көгілдір алмас табиғи көгілдір алмастар жартылай өткізгіш қасиеттерге ие болмайды.

Нейтрондармен сәулеленген кезде алмаз жасыл түске боялады, оның тығыздығы сәулелену ұзақтығымен анықталады. Гамма-сәулелер алмазға біркелкі көгілдір – жасыл түс береді.

Басқа қасиеттері
Алмаз-минерал өте тұрақты. Ол ең күшті қышқылдар мен олардың қоспаларының (тұз, күкірт, азот, плавик, ), тіпті қайнау температурасына дейін жеткізіледі. Ол сілтілермен жауап бермейді. Сонымен қатар алмаз тез тотығады және балқытылған натрий немесе калий селитрасы бар сода қоспасында күйеді. Сілтілердің балқытылған карбонаттары 1000 – 1200 С-та да алмаз тотығады. Темірдің немесе оның негізіндегі қорытпалардың қатысуымен 800 С дейін қыздыру кезінде алмаз ериді, сондықтан алмас кескіштер болат пен шойынды өңдеу кезінде қолданылмайды.