רבות מהחכמות העממיות משקפות את תכונתה של אחת האבנים היפות על פני כדור הארץ: "יהלום מים צלולים", "קשה כיהלום", "ברק יהלום" וכו'. ואחד המאפיינים הוא צפיפות. יהלום, ששמו לפי גרסה אחת בא מהיוונית העתיקה "אלמס" - בלתי ניתנת להריסה, היא אבן יקרה, אבל היא משמשת לא רק בתכשיטים. בואו נבין במה תלויה הצפיפות ואיזה תפקיד היא ממלאת ב"חיים" של אבן.
קצת היסטוריה
יש הרבה אגדות ואמונות הקשורות לאבן המדהימה. ואחד מהם - יהלום מביא מזל טוב לבעליו. אבל רק מנצחים בחיים יכולים להחזיק בו. ואנשים בולטים שלבשו אותו כוללים את נפוליאון בונפרטה, יוליוס קיסר והקיסר הרומאי הקדוש לואי הרביעי.
אירופהזיהיתי את היהלום בסביבות המאה ה-5-6 לפני הספירה. e., אבל רק לפני 550 שנה הוא קיבל את הפופולריות המדהימה שלו. אחרי הכל, אז הם למדו איך לחתוך אותו נכון כדי למקסם את תכונותיו של יהלום. והכל בגלל התכונות המדהימות שלו - חוזק עצום, בעוד שהצפיפות של היהלום היא 3500 ק"ג/מ"ר3. איזה מינרל ידוע אחר יכול להתהדר באותם מאפיינים?
אבל העובדה שרבים רואים ביהלום מינרל שלא ניתן לשבור הובילה לאובדן של אבנים נדירות ויפות. לדוגמה, בשנת 1476, במהלך המלחמה בין הדוכס צ'ארלס הנועז (אחד הבעלים הראשונים של יהלומים חתוכים בדומה לחיתוך מבריק) לבין המלך לואי ה-11, הצליחו שכירי החרב של המלך לפרוץ לאוהל שניצב בשדה הקרב. הם נפגעו ממניחי היהלומים שנמצאו שם. הם החליטו לבדוק את האותנטיות של האבנים בפטיש, והפכו מספר רב של אבנים יקרות ויפות לאבק.
יהלומי "חברים של בנות" הפכו רק באמצע המאה החמש עשרה, הודות לאגנס סורל, החביבה על צ'ארלס השביעי. עכשיו אתה יודע את שמו של מי שגרם להרבה אנשים "לא מאושרים".
נכסים פיזיים
אדם בור, המחזיק יהלום בידיו, לא סביר לנחש איזה סוג של אוצר הוא קיבל. קריסטל גולמי נראה מאוד פשוט ולא בולט. כן, ולרוב המינרל נמצא בטבע בצורה של שברים של צורה לא סדירה. ובכן, שקוף, ובכן, עם שבירת אור גבוהה, שמשתנה בין 2,417 ל-2,419. מה מיוחד בו?רק דוגמה של צורה אוקטהדרלית (שתי פירמידות מחוברות זו בזו על ידי בסיס) יכולה למשוך את תשומת הלב של ההדיוט על ידי משחק האור על פניהם. שבירה האור הגבוהה היא שקובעת את מה שאנו מכנים מאוחר יותר ברק מבריק, אין שבירה דו-פעמית. בחשיפה ממושכת לשמש, רוב האבנים מתחילות לזהור בחושך.
יהלום ידוע גם בקשיותו המדהימה - 10 מתוך 10 בסולם Mohs. במילים אחרות, המינרל הקשה ביותר הידוע על פני כדור הארץ. אבל מהי הצפיפות של יהלום, אתה יכול למצוא אותה בקלות בספר העיון. אבל לפני שנסתכל, נסו לנחש מה זה צריך להיות? בהתבסס על הקשיות שלו - די גבוה. אבל גם כאן היהלום מראה את הפרדוקס שלו.
קשיות גבוהה נובעת מהמבנה המיוחד של סריג הגביש המעוקב, כאשר כל פינה היא אטום פחמן. אטום אחד נוסף ממוקם במרכז הפנים, ו-4 אטומים כל אחד בתוך הקובייה. לפיכך, אותם אטומים הממוקמים במרכז הפנים משותפים לשני תאים שכנים, ואלו בקודקודים משותפים לשמונה. הדרך הזו לארוז אטום היא הצפופה ביותר.
הגביש מתפצל עם היווצרות של מקבילים חלקים (מה שנקרא המחשוף המושלם). השבר במקרה זה משתנה בין קונצ'ואידאלי לרסיסים (כמובן, לא על ידי מחשוף).
מבט בספר העיון: הצפיפות הממוצעת של יהלום היא 3500 ק"ג/מ"ק. זה יכול לנוע בין 3.47 ל-4.55 גרם לסנטימטר מעוקב. לא כל כך למינרל כל כך קשה. לפי ראזיבלקשיות השחזה היא 140000, 0.
צבעים
תכונה פיזית נוספת שברצוני להזכיר היא צבע האבן. ולצבע יש השפעה משמעותית על צפיפות היהלום. הנפוצים ביותר הם חסרי צבע או צהבהבים, עם גוון כחלחל או חום. קריסטלים צבעוניים הרבה פחות נפוצים בטבע, אבל וריאציות הצבע מגוונות מאוד: ורוד ואדום, כתום וצהוב עז, ירוק וכחול, סגול וקוניאק, דובדבן, אפור ואפילו שחור. שם נוסף ליהלומים צבעוניים הוא מפואר. אמנם היקרות ביותר היו ונותרו שקופות חסרות צבע או עם גוון כחלחל, אבל הביקוש לאבנים בגוונים נדירים הולך וגדל, מה שאומר שגם המחיר שלהן עולה.
חוץ מזה, אנחנו רגילים לזה שיהלומים הם שקופים, אבל יש גם אטומים. הצבע והשקיפות תלויים ישירות בהרכב הכימי של הגבישים. כמו כן הבחינו בקביעות נוספת: ככל שהכהה יותר, כך צפיפות היהלום נמוכה יותר (g/cm3).
הרכב ומאפיינים כימיים
כפי שכבר הוזכר, המינרל הוא 96.0–99.8% פחמן, שהאטומים שלו מחוברים ביניהם בסריג מעוקב. בנוסף, מצויים בקריסטל גם כימיקלים נוספים - חמצן, חנקן, בורון וסיליקון, אלומיניום ומנגן, ברזל ונחושת, טיטניום ואבץ, ניקל ועוד. תכלילים של אוליביט וכרום, גרפיט ופירופ, אנסטטין ואחרים הם. אפשרי.
לעיתים קרובות אתה יכול למצוא גבישים עם מים וחומצה פחמנית, פחמן דו חמצני וחומרים אחרים בגזיםמַצָב. לרוב, זיהומים ממוקמים קרוב יותר לפריפריה של הגביש.
באשר למאפיינים הכימיים, היהלום עמיד מאוד לחומצות ולאלקליות, הוא אינו נרטב במים, אך הוא מכוסה בקלות בסרט שומני, אפילו ממגע רגיל עם הידיים. מאפיין זה משמש לקביעת האבן האמיתית. המינרל נשאר אינרטי מבחינה כימית עד שהוא נחשף לטמפרטורות גבוהות.
יהלום נשרף ב-850 מעלות צלזיוס, מייצר פחמן דו חמצני. וכאשר מחומם ללא גישה לאוויר ליותר מ-1000 מעלות צלזיוס, הוא הופך לשינוי אלוטרופי - גרפיט.
מה עוד קובע את העלות?
טווח המחירים ליהלומים רחב מאוד, והעלות תלויה במאפיינים רבים. אבל בכל מקרה, המחיר לקראט אחד (0.2 גרם) תמיד מצוין:
Cut: המוערך ביותר מבין אלה הוא 57 היבטים, או שהוא נקרא גם חתך טולקובסקי. ליהלומים קטנים - 17 ו-33. שאר החיתוכים נחשבים מפוארים, והמחיר נמוך בהרבה. אבל עדיין, אנו מפרטים סוגים אחרים של גזרות: בריון, קוואדריליון, פרינסס, מרקיז, ורד, בריולט, אגס, סגלגל, לב, אושר, אמרלד ", "קורן", "טריליאנט"
- שקיפות: אם השקיפות מושלמת ביהלום, אין סדקים, כולל מיקרו-תכלילים, אז המחירגדל באופן מיידי בסדר גודל, או אפילו יותר.
- גודל האבן: אנחנו לא מדברים כאן על קראט, אז יהלום במשקל של קראט אחד בקוטר יכול להיות 6.5 מ"מ, ואם גם שאר האינדיקטורים גבוהים, אז העלות יכולה להיות 10-12 אלף דולר לקראט.
- צבע. הכל תלוי במגמות אופנה ובגחמות של הלקוח. אבל היקרים ביותר עדיין נחשבים חסרי צבע ובעלי גוון כחלחל.
Application
לאחר שלמדנו את תכונותיו של יהלום, אנו יכולים לומר בבטחה: האבן היא פשוט ייחודית. אבל לא רק בתכשיטים משתמשים בו כיום. המדע והתעשייה לוקחים חלק ממאגרי האבנים בעולם לצרכיהם. הם משתמשים רק באבנים קטנות או פגומות.
אילו נכסים מוערכים על ידי המדע והתעשייה:
- מוליכות תרמית גבוהה;
- hardness;
- שקיפות (יכולת לשדר קרני UV ו-IR);
- מבנה הגביש (יכול להיות מוליך, מבודד). זה יכול לעמוד במתח גבוה, שינויי טמפרטורה פתאומיים.
הרפואה לא עמדה מנגד, תוך שימוש ביהלומים בניתוח. כעת מיוצרים אזמלים, שהלהב שלהם הוא יהלום. השחזה של להבים כאלה הופכת את החתכים לדקיקים במיוחד. במכשירי לייזר צרבים פצעים בעזרת יהלומים. חלונות יהלום מותקנים במעבדות עם כימיקלים מסוכנים.
כלי בנייה ותיקון למטרות ביתיות ומקצועיות כאחד - מסורים, סכיני מתכת, חותכי כרסום וחותכי זכוכית, גלגלי השחזה ועוד הרבה יותר - מצופים בחצץ יהלום כדי להאריך את חיי השירות שלהם. מנהרותמונחים באמצעות מה שנקרא מכונת מנהור. הסכינים שלו מכוסות בשכבה של חצץ יהלום.
בתוכנית הלימודים של בית הספר
מאפיין כמו צפיפות יהלום נמצא אפילו בתוכנית הלימודים בבית הספר. הם לומדים את זה במקצוע כמו פיזיקה, במדור "יסודות התיאוריה הקינטית המולקולרית" בכיתה י'. והבעיה נפתרה. זה נשמע ככה במלואו:
יש יהלום שצפיפותו בק"ג/מ"ק היא 3500. איזה נפח יתפסו אטומי החומר בכמות של 1022? (ספר הבעיות של מיאקישב). מסתבר שבבית הספר לומדים את תכונות היהלומים. ולא רק בספר הבעיות הזה יש בעיות דומות. אפשר גם לכתוב תנאי כזה:
צפיפות היהלום היא 3500. כמה נפח יתפסו 1022 מהמולקולות שלו?
חדשות החלל
עד לאחרונה כולם היו בטוחים שהיהלום הגדול ביותר הוא "כוכב אפריקה". המסה שלו היא 3106 קראט. כמה, כולם היו חושבים, אבל אסטרונומים מצאו יהלום קטן בקבוצת הכוכבים Serpens, שמסתו היא 1031 קראט! מדובר בענק אמיתי. כמובן, אף אחד לא החזיק אותו בידיים, אבל מדענים בטוחים שהגמד הלבן הזה מורכב לחלוטין מפחמן גבישי צפוף. הנה יהלום בקוטר של 55,000 ק"מ.
