מקורו במעמקי ענקי הכוכבים האדומים, הוא חלק משומנים חיוניים, חומצות אמינו ופחמימות, יכול ליצור מיליוני תרכובות עם יסודות כימיים שונים ובהתאם למבנה, יש לו תכונות מכניות שונות לחלוטין. גבעול העיפרון הרך והשביר והיהלום המינרלי הקשה ביותר עשויים מאותו חומר בנייה - פחמן. מה עושה יהלום כל כך ייחודי? איפה משתמשים בו? מה הערך שלו?
מוליך חום בלתי מתכלה
בתרגום מיוונית עתיקה, משמעות המילה "יהלום" היא "בלתי ניתן להריסה". אפילו לפני ימי העת העתיקה, אנשים ידעו את החוזק המדהים של האבן הזו. בימי קדם, יהלומים נסחרו בהודו ובמצרים. והמינרל הזה הגיע למרחבי אירופה לאחר מסעותיו האגרסיביים של אלכסנדר מוקדון. הוא הביא את האבנים כחפצים קסומים. היוונים הקדמונים קראו למינרל הקשה ביותר הזה דמעות האלים שנפלו ארצה.
אבל סוד הבלתי מנוצח של האבן טמון,בטח לא במיסטיקה ולא בקשר עם העולם הרוחני. מבנה הסריג הברור של היסוד בצורת טטרהדרה והקשר החזק בין אטומי הפחמן מספקים את החוזק הגבוה ביותר. בשל אותו מבנה, יהלום הוא מוליך חום מצוין. למשל, אם אפשר היה להכין כפית מחתיכת יהלום בודדת, לא הייתם יכולים לערבב איתה סוכר לתה חם, כי הייתם שורפים את עצמכם ברגע שהכפית נוגעת במים רותחים.
השוואת קשיות מינרלים
איך לקבוע איזה מינרל הוא הקשה ביותר? המינרלוג הגרמני המוכשר קרל פרידריך מוס התמודד עם סוגיה זו במאה התשע-עשרה. בשנת 1811, המדען הציע להשתמש בקנה מידה השוואתי כדי לקבוע את הקשיות של מינרלים שונים. הוא מורכב מעשר נקודות, שכל אחת מהן מתאימה למינרל מסוים. הראשון (טלק) הוא הרך ביותר, והאחרון, בהתאמה, הקשה ביותר. האימות מתבצע בניסוי. אם דגימה (למשל כסף) נשרטת על ידי פלואור, שנמצא בקו הרביעי בסולם, אך לא ניזוק מגבס (תקן קנה מידה שני), אז לכסף יש קשיות של 3 בסולם Mohs.
המינרל הקשה ביותר הוא יהלום. הוא במקום העשירי. ולמרות ששולחן המוס הוכנס למחזור בתחילת המאה התשע-עשרה, הוא עדיין ישים באופן נרחב. עם זאת, כדאי לזכור שטבלה זו אינה ליניארית. המשמעות היא שיהלום מספר עשר לא יהיה קשה בדיוק פי שניים.אפטות, שנמצאת במקום החמישי בטבלה. שיטות אחרות משמשות לקביעת הערך המוחלט של קשיות.
ממלכים לעובדים
במשך זמן רב, יהלומים היו נחלתם של אומני תכשיטים בלבד. עם זאת, עם התפתחות התעשייה, המינרל הקשה ביותר הזה נחשב יותר ויותר לא רק מהצד האסתטי הרגיל, אלא גם מנקודת המבט של התכונות הפיזיקליות הייחודיות שלו. בתחילה, בייצור כלים, נעשה שימוש ביהלומים טבעיים שלא ניתן לחתוך. אלו אבנים שהיו להן פגמים כאלה שאי אפשר היה לחסל את התכשיטן. הם נודעו כיהלומים טכניים.
ככל שחלף הזמן, גדל הצורך בכלים עם חיתוך יהלומים וקצוות קידוח. לדוגמה, בענף הבנייה יש ביקוש רב למקדחי יהלומים. היתרון שלהם על פני מקבילים העשויים מסגסוגות מתכת קשות הוא שכאשר עובדים עם מקדחה יהלום, לא נוצרים סדקים מיקרו בחומר. יהלום חותך בקלות ובנקיות כל חומר, בין אם זה אבן, בטון או מתכת. והיעדר microcracks הוא המפתח לעמידות המבנה. בנוסף, תהליך העבודה עצמו מהיר הרבה יותר, קל יותר בצורה ניכרת ושקט הרבה יותר.
בהתבסס על זה, אין זה מפתיע שלפי הנתונים לשנת 2016, רוסיה לבדה מייצרת 1200 סוגים של כלים וציוד שונים, שחלק העבודה העיקרי בהם הוא יהלום.
יישומים רפואיים
המינרל הקשה ביותר בטבע מתאים לא רק לשימוש בעיבוד של גס וקשהגזעים. יהלום הוא הכרחי גם במכשירים רפואיים. אחרי הכל, ככל שהחתך ברקמות דק יותר ומדויק יותר, כך הגוף מתמודד טוב יותר עם ההחלמה. ולפעולות מורכבות באיברים חיוניים, רוחב החתך משחק תפקיד מכריע עוד יותר.
בנוסף, האזמל עם סרט יהלום דק על הלהב נשאר חד לאורך זמן.
לקוחות פוטנציאליים באלקטרוניקה
גם פיתוח מעגלים משולבים יהלומים מקודם באופן פעיל. באלה, יהלומים זעירים משמשים לגיבוי. ציוד המיוצר בשיטה זו עמיד יותר בפני שינויי טמפרטורה ונחשולי מתח גדולים. ניתן להשתמש ביהלומים גם להעברת נתונים בתקשורת. התכונות של גבישים אלה מאפשרות לך להעביר אותות של תדרים שונים בו-זמנית על אותו כבל.
המינרל הקשה ביותר על פני כדור הארץ עוזר בחקר החלל
כמו כן, יהלום מבוקש בתעשייה הכימית. סביבה אגרסיבית שפוגעת בקלות בזכוכית היא ממש לא נוראית עבור יהלום. פיזיקאים משתמשים בקריסטלים כדי לערוך ניסויים בפיזיקה קוונטית וחקר החלל.
כאשר יוצרים אופטיקה של טלסקופ, הדרישות לדיוק ומהימנות של חומרים הופכות קריטיות. כאן נכנס לתמונה המינרל הטבעי הקשה ביותר, בעל פרמטרים פיסיקליים וכימיים בולטים.
סינתזה יהלומים
עם ביקוש כה עז להמינרל היקר הקשה ביותר, שאלת הסינתזה המלאכותית שלו עלתה בחדות. שימו לב ששום מאגרי אבנים לא מסוגלים לספק את הביקוש ההולך וגובר. ואחרי ניסויים ארוכים, מדענים הצליחו ליצור אנלוגי של יהלום טבעי, שיש לו את כל התכונות הדרושות. עד כה, ייצור יהלומים מלאכותיים לצרכים תעשייתיים כבר הפך לנוהג נפוץ.
ישנן מספר שיטות לסינתזה של מינרל זה. הראשון הוא הקרוב ביותר להיווצרותו בסביבה הטבעית. הסינתזה מתבצעת באמצעות טמפרטורה גבוהה במיוחד ולחץ עצום. הטכניקה השנייה מאפשרת לחלץ את היהלום מהקיטור. הוא משמש בטכנולוגיית סרטים - גבישים מיושמים כסרט דק על קצוות החיתוך של כלים. שיטה זו מבוקשת במיוחד בייצור מכשירים כירורגיים. והשלישי מייצר פיזור של גבישים קטנים באמצעות פיצוץ וקירור מהיר.
הניסויים נמשכו וסונתז בורון ניטריד, שהוא קשה ב-20% מיהלום טבעי. עם זאת, בעוד שחומר זה כל כך קטן שהיהלום נחשב באופן מסורתי למינרל הקשה ביותר.
