Was ist ein Diamant und woraus besteht er? Physikalische Eigenschaften von Diamant Diamantkristall

DIAMANT (türkisch Almas, von griechisch Adamas – unzerstörbar, unbesiegbar * a. Diamant; n. Diamant; f. Diamant; i. Diamante) – kristalline kubische Modifikation von nativem.

Diamantstruktur. Die Elementarzelle des räumlichen Diamantkristallgitters ist ein flächenzentrierter Würfel mit 4 zusätzlichen Atomen im Inneren des Würfels (Abb.).

Die Kantengröße der Elementarzelle beträgt a 0 = 0,357 nm (bei t = 25 °C und P = 1 atm). Der kürzeste Abstand zwischen zwei benachbarten Atomen beträgt C = 0,154 nm. Kohlenstoffatome in der Struktur von Diamant bilden starke kovalente Bindungen, die in einem Winkel von 109°28" zueinander ausgerichtet sind, wodurch Diamant die härteste bekannte Substanz in der Natur ist. In der Bandstruktur von Diamant ist die Bandlücke für nicht- vertikale Übergänge beträgt 5,5 eV, für vertikale - 7,3 eV, Valenzbandbreite 20 eV Elektronenmobilität mn = 0,18 m 2 /V.s., Löcher mr = 0,15 m 2 /V.s.

Diamantmorphologie. Diamantkristalle haben die Form eines Oktaeders, rhombischen Dodekaeders, Würfels und Tetraeders mit glatten und plattenartigen Stufenflächen oder abgerundeten Oberflächen, auf denen verschiedene Accessoires entwickelt sind. Gekennzeichnet durch abgeflachte, längliche und komplex verzerrte Kristalle einfacher und kombinierter Form, Zwillingsverwachsung und Wachstum nach dem Spinellgesetz, parallele und zufällig orientierte Verwachsungen. Diamantsorten sind polykristalline Formationen: Kanten sind Verwachsungen aus zahlreichen kleinen facettierten Kristallen und Körnern unregelmäßiger Form, grau und schwarz; Ballas - Sphärolithe mit radialer Struktur; Carbonado – kryptokristallin, dicht, mit einer emaillierten Oberfläche oder schlackenartigen porösen Formationen, die hauptsächlich aus submikroskopischen (ca. 20 Mikrometer) Diamantkörnern bestehen, die eng miteinander verschmolzen sind. Die Größe natürlicher Diamanten reicht von mikroskopisch kleinen Körnern bis hin zu sehr großen Kristallen mit einem Gewicht von Hunderten und Tausenden Karat (1 Karat = 0,2 g). Das Gewicht der abgebauten Diamanten beträgt normalerweise 0,1–1,0 Karat; große Kristalle (über 100 Karat) sind selten. Die Tabelle zeigt die weltweit größten aus der Tiefe gewonnenen Diamanten.

Chemische Zusammensetzung. Diamant enthält Verunreinigungen der Anzahl Si, Al, Mg, Ca, Na, Ba, Mn, Fe, Cr, Ti und B. Verwendung von α-Partikeln der Radioisotope H, N, O, Ar und anderer Elemente. ist die Hauptverunreinigung, die einen großen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften von Diamant hat. Diamantkristalle, die für ultraviolettes Licht undurchsichtig sind, werden als Typ-I-Diamant bezeichnet. alle anderen werden als Typ II klassifiziert. Der Stickstoffgehalt der überwiegenden Mehrheit der Diamantkristalle vom Typ I beträgt etwa 0,25 %. Weniger verbreitet sind stickstofffreie Diamanten des Typs II, bei denen die Stickstoffbeimischung 0,001 % nicht überschreitet. Stickstoff ist isomorph in der Struktur von Diamant enthalten und bildet unabhängig oder in Kombination mit Strukturdefekten (Leerstellen, Versetzungen) Zentren, die für Farbe, Lumineszenz, Absorption im ultravioletten, optischen, Infrarot- und Mikrowellenbereich sowie die Natur der Röntgenstrahlung verantwortlich sind Streuung usw.

Physikalische Eigenschaften. Diamanten können farblos oder mit einem dezenten Farbstich sein, außerdem können sie in unterschiedlichem Ausmaß deutlich gelb, braun, malvenfarben, grün, blau, indigo, milchig weiß und grau (bis schwarz) gefärbt sein. Bei Bestrahlung mit geladenen Teilchen wird Diamant grün oder blau. Der umgekehrte Prozess – die Umwandlung eines farbigen Diamanten in einen farblosen – wurde bisher nicht durchgeführt. Diamant zeichnet sich durch starke Brillanz, einen hohen Brechungsindex (n = 2,417) und einen starken Dispersionseffekt (0,063) aus, der ein vielfarbiges Lichtspiel hervorruft. Diamantkristalle weisen in der Regel eine anomale Doppelbrechung auf, die auf Spannungen aufgrund von Strukturfehlern und Einschlüssen zurückzuführen ist. Diamantkristalle sind transparent, durchscheinend oder undurchsichtig, abhängig von ihrer Sättigung mit mikroskopischen Einschlüssen von Graphit, anderen Mineralien und Gas-Flüssigkeits-Vakuolen. Bei Beleuchtung mit ultravioletten Strahlen leuchtet ein erheblicher Teil der transparenten und durchscheinenden Diamantkristalle in Blau, Cyan und seltener in Gelb, Gelbgrün, Orange, Rosa und Rot. Diamantkristalle (mit seltenen Ausnahmen) leuchten, wenn sie Röntgenstrahlen ausgesetzt werden. Das Leuchten von Diamant wird durch Kathodenstrahlen und durch den Beschuss mit schnellen Teilchen angeregt. Nachdem die Anregung entfernt wurde, wird häufig ein Nachleuchten unterschiedlicher Dauer (Phosphoreszenz) beobachtet. Diamant zeigt auch Elektro-, Stamm- und Thermolumineszenz.

Diamant als härtester Stoff der Natur wird in vielfältigen Werkzeugen zum Sägen, Bohren und Bearbeiten aller anderen Materialien eingesetzt. Relativ auf der Mocca-Skala 10, maximale absolute Mikrohärte, gemessen mit einem Eindringkörper auf der (111)-Fläche, 0,1 TPa. Die Härte von Diamant ist auf verschiedenen kristallografischen Flächen nicht gleich; Am härtesten ist die Oktaederfläche (111). Diamant ist sehr spröde und weist entlang seiner Fläche eine sehr perfekte Spaltung auf (111). Elastizitätsmodul 0,9 TPa. Die Dichte transparenter Diamantkristalle beträgt 3515 kg/m3, durchscheinend und undurchsichtig - 3500 kg/m3, für einige australische Diamanten - 3560 kg/m3; am Rand und Carbonado kann er aufgrund ihrer Porosität auf 3000 kg/m 3 sinken. Die saubere Oberfläche von Diamantkristallen ist hoch (Kontaktwinkel 104-105°). Bei natürlichen Diamanten, insbesondere bei Diamanten aus alluvialen Ablagerungen, bilden sich auf der Oberfläche dünne Filme, die die Benetzbarkeit erhöhen.

Diamant ist ein Dielektrikum. Der spezifische Widerstand r für alle Stickstoffkristalle von Diamant vom Typ I beträgt 10 12 -10 14 Ohm.m. Unter stickstofffreien Diamanten vom Typ II gibt es manchmal Kristalle mit r unter 10 6 Ohm.m, manchmal bis zu 10-10 -2. Solche Diamanten haben Leitfähigkeit und Photoleitfähigkeit vom Typ r, und unter den gleichen Bedingungen ist der Photostrom in einem Diamanten vom Typ II um eine Größenordnung größer als der in einem Diamanten vom Typ I angeregte Photostrom. Der Diamant ist diamagnetisch: Die magnetische Suszeptibilität pro Masseneinheit beträgt 1.57.10 -6 SI-Einheiten bei 18°C. Diamant ist auch bei hohen Temperaturen beständig gegen alle Säuren. In Schmelzen von Alkalien KOH, NaOH und anderen Stoffen kommt es in Gegenwart von O, OH, CO, CO 2, H 2 O zu einer oxidativen Auflösung von Diamant. Ionen einiger Elemente (Ni, Co, Cr, Mg, Ca usw.) wirken katalytisch und beschleunigen diesen Prozess. Diamant hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit (insbesondere stickstofffreie Diamanten vom Typ II). Bei Raumtemperatur ist ihre Wärmeleitfähigkeit fünfmal höher als die von Cu, und der Koeffizient sinkt mit steigender Temperatur im Bereich von 100–400 K von 6 auf 0,8 kJ/m.K. Der polymorphe Übergang von Diamant bei Atmosphärendruck erfolgt bei einer Temperatur von 1885 ± 5 °C im gesamten Kristallvolumen. Die Bildung von Graphitfilmen auf der Oberfläche der Flächen (III) von Diamantkristallen unter dem Einfluss kann ab 650 °C auftreten. An der Luft brennt Diamant bei einer Temperatur von 850°C.

Prävalenz und Herkunft. Diamanten wurden in Meteoriten, Einschlaggesteinen im Zusammenhang mit Meteoritenkratern (Astroblemen), in kleinen, darin befindlichen tiefen Mantelgesteinen mit Prägit- und Eklogitzusammensetzungen sowie in Sekundärquellen - Placern unterschiedlichen Alters und unterschiedlicher Genese (usw.) - gefunden . ). Es besteht kein Konsens über die Herkunft von Diamanten. Einige Wissenschaftler glauben, dass Diamanten während ihrer Entstehung in den Kimberlitrohren selbst oder in Zwischenzentren kristallisieren, die in geringer Tiefe (3–4 km) entstehen (subvulkanische Zentren). Andere glauben, dass Diamanten in großen Tiefen der ursprünglichen Kimberlitschmelze entstehen und weiter kristallisieren, wenn sie in den oberen Teil aufsteigen. Die am besten entwickelte Idee ist, dass Diamanten genetisch mit verschiedenen Gesteinen verwandt sind und zusammen mit anderem xenogenen Material, das sich in Kimberliten befindet, aus diesen entfernt werden. Es gibt andere Vorstellungen über die Entstehung von Diamant (zum Beispiel die Kristallisation bei niedrigem Druck unter Verwendung von Kohlenstoff aus tiefen Quellen und Karbonaten von Wirtsgesteinen).

Diamantvorkommen. Von industrieller Bedeutung sind diamanthaltige Kimberlitgesteine ​​und alluviale Ablagerungen, die durch ihre Erosion entstanden sind. Kimberlite findet man hauptsächlich auf alten und; Sie zeichnen sich hauptsächlich durch röhrenförmige Körper sowie Huskys und Huskys aus. Die Abmessungen von Kimberlitrohren reichen von einem bis zu mehreren tausend Metern Querschnitt (zum Beispiel das Mwadui-Rohr in Tansania mit den Parametern 1525 x 1068 m). Über 1.500 Kimberlitkörper sind auf allen Plattformen bekannt, aber nur wenige verfügen über kommerziellen Diamantgehalt. Diamanten sind in Kimberliten äußerst ungleichmäßig verteilt. Als industriell gelten Rohre mit einem Diamantgehalt von 0,4 Karat/m3 und höher. In Ausnahmefällen, wenn Pfeifen einen höheren Anteil an hochwertigen Diamanten enthalten, kann die Ausbeutung mit einem geringeren Gehalt, beispielsweise 0,08–0,10 Karat/m 3 (Jagersfontein in Südafrika), rentabel sein. Kimberlite werden von Kristallen mit einer Größe von 0,5–4,0 mm (0,0025–1,0 Karat) dominiert. Ihr Gewichtsanteil beträgt in der Regel 60–80 % der Gesamtmasse der geförderten Diamanten. Die Reserven auf einzelnen Feldern belaufen sich auf zweistellige Millionenbeträge. Die größten Primärdiamantenvorkommen wurden in Tansania, Lesotho, Sierra Leone usw. erkundet.

Anreicherung. Bei alluvialen Ablagerungen wird das Gestein zunächst gewaschen, um die bindende Tonmasse zu entfernen und grobes klastisches Material abzutrennen; Das isolierte, lockere Material wird in vier Klassen eingeteilt: -16+8, -8+4, -4+2, -2+0,5 mm. hergestellt durch Schwerkraftverfahren (Nass und Luft, Anreicherung in schweren Suspensionen, in Konzentrationsschalen). Zur Extraktion kleiner Diamanten und Diamantsplitter werden Folie und Schaum mit Vorreinigung der Oberfläche verwendet. Reagenzien: Amine, Aeroflots, Fettsäuren, Kerosin, Kresylsäure. Das am weitesten verbreitete Verfahren zur Gewinnung von Diamanten ist das Fettverfahren (für Körner mit einer Partikelgröße von 2–0,2 mm), das auf der selektiven Fähigkeit von Diamanten basiert, an Fettoberflächen zu haften. Vaseline, Öl, Autol und deren Mischung mit Paraffin, Ölsäure, Nigrol usw. werden als Fettbeschichtung verwendet. Neben dem Fettverfahren wird eine elektrostatische Trennung (für Körner mit einer Größe von 3 bis 0,1 mm) verwendet die unterschiedliche Leitfähigkeit von Mineralien (Diamant – schlechter Stromleiter). Um relativ große Diamanten zu extrahieren, wird ein Röntgenlumineszenzverfahren eingesetzt, das auf der Fähigkeit von Diamantkristallen zur Lumineszenz basiert (Röntgenlumineszenzgeräte).

Anwendung. Diamanten werden in Schmuck- und Industriediamanten unterteilt. Erstere weisen eine hohe Transparenz auf. Die wertvollsten Diamanten sind farblos („reines Wasser“) oder haben eine gute Farbe. Zu den technischen Diamanten zählen alle anderen abgebauten Diamanten, unabhängig von ihrer Qualität und Größe. Bei CCCP werden Diamanten nach Spezifikationen sortiert, die mit der Ausweitung der Diamantenanwendungen aktualisiert werden. Je nach Art und Verwendungszweck werden Rohdiamanten in Qualitätskategorien eingeteilt; In jeder Kategorie gibt es Gruppen und Untergruppen, die die Größe, Form und die spezifischen Bedingungen für den Verwendungszweck von Diamantkristallen bestimmen. Etwa 25 % der weltweiten Diamanten werden in der Schmuckindustrie zur Herstellung geschliffener Diamanten verwendet.

Diamanten besitzen eine außergewöhnlich hohe Härte und sind für die Herstellung verschiedener Werkzeuge und Geräte unverzichtbar (Eindringkörper zur Messung der Materialhärte, Matrizen, Nadeln für Profilometer, Profilographen, Stromabnehmer, Bohrer, Fräser, eingesetzte Steine ​​für Schiffschronometer, Glasschneider usw.). ). Diamanten werden häufig zur Herstellung von Schleifpulvern und -pasten sowie zum Füllen von Diamantsägen verwendet. Einige Metalle, Halbleitermaterialien, Keramik, Stahlbetonbaumaterialien, Kristall usw. werden mit Diamantwerkzeugen bearbeitet. Aufgrund der Kombination einer Reihe einzigartiger Eigenschaften können Diamanten zur Herstellung elektronischer Geräte verwendet werden, die für den Betrieb in starken elektrischen Feldern ausgelegt sind. bei hohen Temperaturen und unter Bedingungen erhöhter Strahlung, in aggressiven chemischen Umgebungen. Auf Basis von Diamanten wurden nukleare Strahlungsdetektoren, Kühlkörper in elektronischen Geräten, Thermistoren und Transistoren hergestellt. Die Transparenz von Diamanten für Infrarotstrahlung und die schwache Absorption von Röntgenstrahlen ermöglichen den Einsatz in Infrarotempfängern und in Kameras zur Untersuchung von Phasenübergängen bei hohen Temperaturen und Drücken.

Synthetische Diamanten. Mitte der 50er Jahre. Die Entwicklung der industriellen Synthese von Industriediamanten begann. Hauptsächlich werden kleine Einkristalle und größere polykristalline Formationen wie Ballasa und Carbonado synthetisiert. Die wichtigsten Synthesemethoden: statisch – im Metall-Graphit-System bei hohen Drücken und Temperaturen; dynamisch – polymorpher Übergang von Graphit in Diamanten unter dem Einfluss einer Stoßwelle; Epitaxie – Wachstum von Diamantfilmen auf Diamantkeimen aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen bei niedrigen Drücken und Temperaturen von etwa 1000 °C. Synthetische Diamanten werden genauso verwendet wie natürliche technische Diamanten. Die Gesamtproduktion synthetischer Diamanten übersteigt die Produktion natürlicher Diamanten deutlich.

Diamant ist ein Mineral natürlichen Ursprungs. Der Name dieses Steins bedeutet „hart“ und viele Geschichten über seinen Wert und seine Schönheit sind längst zu Legenden geworden. Unter Ihnen, Liebhabern von Edel- und Halbedelsteinen, gibt es wahrscheinlich diejenigen, die alles über Diamanten wissen möchten – auch darüber, wie ein Diamant in seiner natürlichen Umgebung und nach der professionellen Bearbeitung durch Juweliere aussieht.

Aus der Geschichte des Diamanten

Diamantsteine ​​wurden zum ersten Mal etwa im dritten Jahrtausend v. Chr. erwähnt, doch erst vor relativ kurzer Zeit wurden sie als Schmuck verwendet – vor weniger als 500 Jahren, als Schmuckhandwerker begannen, die Technik des Schleifens dieses Steins zu beherrschen und daraus einen Diamanten zu machen.

Es ist bekannt, dass die russische Kaiserin Katharina II. eine große Vorliebe für Edelsteine ​​hatte: Der Diamant erlangte als schönstes aller Mineralien natürlich ihre besondere Gunst, und das Wort „Diamant“ wurde in der russischen Umgangssprache schnell zum Synonym für Luxus und Wohlstand und Reichtum.

Das mag seltsam erscheinen, aber der genaue Zeitpunkt der Entdeckung des Diamanten kann noch nicht ermittelt werden. Es ist allgemein anerkannt, dass dieser Stein einer der schönsten und luxuriösesten im Aussehen ist, aber das ist ein allgemein akzeptiertes Missverständnis, das wenig mit der Realität zu tun hat.

Ein natürlicher Diamant, der nicht von Menschenhand bearbeitet wurde, sieht oft nicht einmal wie ein Edelstein aus, sondern wie kristalliner Bergkristall von unbestimmter Form. Diamanten sind in der Natur oft farblos oder transparent, und das ungeübte Auge erkennt darin nicht immer genau die Art von Stein, die sich für einen guten Spezialisten als unschätzbar wertvolles Exemplar erweisen kann.

In verschiedenen Sprachen wird die Härte eines Diamanten fast gleich ausgedrückt. Im Arabischen klingt es wie „almas“, also „das Schwierigste von allen“. Im Griechischen wird die Beschreibung dieses Steins durch das Wort „adamas“ ausgedrückt, was „unzerstörbar“ bedeutet. In der russischen Sprache wurde der Begriff „Diamant“ erstmals im 15. Jahrhundert vom berühmten Reisenden Afanasy Nikitin gehört, der in dem berühmten literarischen Werk „Wandern über drei Meere“ beschrieben wurde.

Gibt es etwas Schwierigeres in der Natur?

Die Härte von Diamantstein ist seit langem bekannt und man geht davon aus, dass er in dieser Hinsicht seinesgleichen sucht. Allerdings stellt sich die neugierige Menschheit schon lange die Frage: Vielleicht gibt es in der Natur ein Gestein oder ein anderes Mineral, das in puncto legendärer „Unzerstörbarkeit“ mit einem Diamanten mithalten könnte?

Ich möchte allen Interessierten sofort versichern: Diamant ist das härteste Mineral und es gibt in diesem Bereich wirklich kein gleichwertiges Mineral. Es macht seinem Namen alle Ehre und nur es selbst kann durch eine spezielle Verarbeitung härter werden.

Was bestimmt die Härte, für die Diamantsteine ​​so berühmt sind? Dieser Indikator hängt direkt von der Zusammensetzung ihres Kristallgitters ab. Wenn das Kristallgitter mit einer bestimmten Methode bearbeitet und alle möglichen Defekte daraus entfernt werden, ist es möglich, synthetisch eine neue Laborsubstanz namens „Hyperdiamant“ zu gewinnen. Dies ist ein Diamant, dessen Kristall so perfekt ist, dass seine Festigkeit elfmal so hoch ist wie die von natürlichem Material. Die Grundlage war die Art von dauerhaftem „Gitter“, das den Wissenschaftlern durch eine seltene Diamantsorte namens „Carbonado“ gegeben wurde: einen schwarzen Stein.

Wie Sie wissen, sind gewöhnliche einkristalline (oder einkristalline) Diamanten unvollkommen und weisen viele natürliche Fehler und Risse auf. Es kommt vor, dass sie sehr hohen Temperaturen und Drücken nicht standhalten. Nachdem es den Spezialisten jedoch gelungen ist, die polykristalline Struktur von Carbonado unter Laborbedingungen zu reproduzieren, können wir mit Sicherheit sagen, dass es definitiv keinen Stein gibt, der härter ist als ein solches Material. Mit ihm lassen sich Produkte unterschiedlichster Größe und Form herstellen, die äußerst temperaturbeständig sind.

Zusammensetzung und Eigenschaften des Steins

Diamantstein ist kohlenstoffhaltigen Ursprungs. Der am weitesten verbreitete Typ ist ein transparenter Diamant, der entweder farblos sein kann oder bestimmte Farbtöne in der einen oder anderen Farbe aufweisen kann, was ihm eine besondere Attraktivität verleiht. Der Glanz eines Diamanten in der Sonne ist sehr hell – wahrscheinlich war es das, was einst einen Menschen anzog und ihn dazu veranlasste, verschiedene Arten von Diamanten als Schmuck zu verwenden und anschließend einzigartige Diamantexemplare zu schaffen, die einen großartigen Mann erhielten. Schnitt gemacht.

Die Atome des Kristallgitters des Steins haben eine kubische Form. Dies ist der Grund für die hohen Härtewerte: Die Mohs-Skala gibt ihm mit zehn Punkten die Höchstnote. Aber es gibt eine Feinheit, die die Meister einst nicht berücksichtigen konnten: Dies ist die sogenannte perfekte Spaltung, aufgrund derer Diamantkristalle sind trotz ihrer Festigkeit sehr zerbrechlich . Es war diese paradoxe Eigenschaft, die häufig dazu führte, dass wertvolle Diamanten zerstört wurden.

Wie bereits erwähnt, wirken Diamanten, deren natürliche Eigenschaften nicht durch die Hand eines guten Juweliermeisters hervorgehoben wurden, sehr bescheiden und manchmal sogar unauffällig. Wie sieht ein Diamant aus, der gerade in einer bestimmten Lagerstätte gefunden wurde? Normalerweise handelt es sich um ein kleines versteinertes Konglomerat, dessen Oberfläche matt aussieht und wenn man es in die Hand nimmt, spürt man sofort eine angenehme Rauheit.

Diamantkristalle kommen häufiger einzeln (oder isoliert) vor, es gibt aber auch verschmolzene Exemplare, bei denen es sich um feinkristalline Formationen oder Varianten größerer Diamanten handelt.

Wo und wie entstehen sie

Hierzu gibt es mehrere Theorien. Die vernünftigste und logischste davon ist Magmatische Theorie . Wenn Sie sich darauf verlassen, können Kohlenstoffatome unter dem Einfluss von hohem Druck (mindestens fünfzigtausend Atmosphären) die Struktur ihres Kristallgitters verändern und so diesen wunderbaren Stein bilden. Darüber hinaus beträgt seine Tiefe 100 km oder mehr. Anschließend werden Diamanten bei Vulkanausbrüchen durch Magma an die Erdoberfläche getragen.

Die Klassifizierung von Diamanten, die sie nach Kristallform, Farbindex und anderen Eigenschaften sortiert, hebt die interessantesten hervor Meteoritenarten diese Steine. Es ist wahrscheinlich, dass diese Art von Diamanten nicht irdischen Ursprungs ist und bereits vor dem Erscheinen der Sonne in unserer Galaxie entstand. Es gibt auch Hinweise darauf, dass es in der Natur Kristalle gibt, die sich auf fallenden Meteoriten aufgrund der Einwirkung enormer Druck- und Temperaturfaktoren auf sie gebildet haben.

Eine bemerkenswerte Tatsache ist, dass alle Arten von Diamanten nichts anderes als „nahe Verwandte“ von Graphit sind, der im Erdinneren unter hohem Druck und hoher Temperatur in großen Tiefen Kristallisationsprozesse durchläuft. Wenn vulkanische Lava Steine ​​ausstößt, die die Natur bereits „vorbereitet“ hat, entstehen Kimberlitröhren: So heißen alle primären Diamantenvorkommen.

Wenn ein Meteorit auf die Erde fällt, beträgt die Temperatur beim Auftreffen auf der Erdoberfläche 3000 °C und der Druck steigt auf 100 hPa. Da solche extremen Bedingungen zahlenmäßig nahe an den Prozessen liegen, die in den Tiefen unseres Planeten ablaufen, wird dies zur eigentlichen Grundlage für die Bildung eines Einschlaggesteins, zu dem auch Diamantkristalle gehören.

Steine, die eindeutig außerirdischen Ursprungs sind, wurden in großen Mengen in den Vereinigten Staaten gefunden – im selben Grand Canyon, wo vor 30.000 Jahren ein riesiger Meteorit einschlug. In Jakutien gibt es eine ähnliche Lagerstätte, die infolge eines Meteoriteneinschlags entstanden ist. Solche großen Meteoritenkrater werden Astrobleme genannt und kommen in verschiedenen Teilen der Erde vor: Neben den USA und Jakutien findet sich eine ähnliche Ablagerung in Form eines Kraters in den nördlichen Regionen Sibiriens.

Trotz seiner offensichtlichen Seltenheit ist Diamant ein Stein, der sehr weit verbreitet ist. Seine Vorkommen sind überall außer in der Antarktis zu finden.

Verschiedene Formen und Größen

Diamant ist ein Stein mit sehr unterschiedlichen morphologischen Eigenschaften. Die Form des Diamanten kann entweder mono- oder polykristallin sein, was direkt den Festigkeitsindikator bestimmt. Der bereits erwähnte schwarze Carbonado hat eine polykristalline Struktur, die von Wissenschaftlern im Labor kopiert wurde, um synthetisch einen superstarken Stein herzustellen. Kimberlitvorkommen werden ausschließlich durch solche Diamanten repräsentiert, deren Form ein Oktaeder oder eine flache Kante ist.

Es gibt auch komplexe Kristalle mit der ursprünglichen Form von Rauten oder Würfeln, darunter Exemplare mit typischen Formen mit abgerundeten Kanten – Rhombodecaedroiden. Sie entstehen, wenn Diamanten durch Kimberlitschmelze aufgelöst werden. Was die quaderförmigen Kristalle betrifft, so wird ihre Bildung durch das faserige Wachstum von Diamanten sichergestellt, das nach dem normalen Mechanismus abläuft. Im Labor gezüchtete Diamanten zeichnen sich übrigens am häufigsten durch quaderförmige Kristalle aus, was einen ihrer Unterschiede zu Natursteinen darstellt.

Die Kristalle verschiedener Diamanten variieren: von denen, die nur unter dem Mikroskop sichtbar sind, bis hin zu sehr großen. Zum Beispiel, 1905 wurde in Südafrika ein Exemplar mit einem Gewicht von 0,621 kg, also 3106 Karat, entdeckt . Es wurde mehrere Monate lang studiert und dann in mehrere Teile aufgeteilt. Seltene Steine ​​sind solche, deren Gewicht 15 Karat übersteigt, und die seltensten sind solche mit einem Gewicht von 100 Karat oder mehr. In der Regel nehmen sie sicherlich einen besonderen Platz in der Geschichte ein und ihnen werden sogar Namen gegeben.

Farbspektrum

Welche Farben haben Diamanten? Abhängig von den darin enthaltenen Verunreinigungen sowie den Eigenschaften der chemischen Reaktionen, die während der Steinbildung abliefen, kann die Farbe des Diamanten variieren.

Ein Stein, der keine Farben hat, ist von außergewöhnlicher Schönheit; die Transparenz eines Diamanten dieser Art wird manchmal im übertragenen Sinne durch den berühmten Ausdruck „Diamant aus reinem Wasser“ charakterisiert. Meistens weisen die Exemplare einen leichten Farbton oder eine „Farbe“ auf. Steine ​​aus „reinem Wasser“ kommen unter ihnen am seltensten vor.

Der Entstehungsprozess roter, rosafarbener und brauner Steine ​​ist noch nicht vollständig erforscht, was ihnen eine besondere Mystik und Attraktivität verleiht

Wenn es sich um einen blauen Stein handelt, hat sich ein Diamant dieser Farbe längst den Titel Auktion und Unikat verdient. Seine blaue Farbe entsteht durch den Austausch von Atomen im Kristallgitter von Kohlenstoff zu Bor. Die Veredelung natürlicher Diamanten mit blauer Farbe wird häufig von Spezialisten und unter Laborbedingungen durchgeführt.

Nicht weniger selten sind auch solche, deren Aufgabe es ist, die wertvollsten Privatsammlungen zu repräsentieren. Allerdings wird hier seit langem die Technologie eingesetzt, den häufiger vorkommenden gelben Diamanten durch künstliche chemische Reaktionen in Blau zu „verwandeln“.

Die grüne Farbe eines Diamanten erhält er, wenn er längere Zeit der natürlichen Strahlung ausgesetzt wird. Diese Mineralien sind mit ihrem satten dunkelgrünen Farbton wirklich wunderschön und werden von Juwelieren sehr gut bewertet.

Schwarzer Diamant liegt in den oberen Schichten der Erdkruste und seine Gitterstruktur besteht aus miteinander verschmolzenen mikroskopisch kleinen Kristallen. Es ist äußerst schön und langlebig – es wurde bereits mehrfach in unserem Artikel erwähnt.

Anwendung

Wie man einen echten Diamanten von einer Fälschung unterscheidet

Die Entwicklung der chemischen Industrie bietet Raum für die Verbreitung gekonnt hergestellter Fälschungen oder Nachahmungen, von denen viele aufgrund ihrer Helligkeit und niedrigen Kosten einen gewissen Erfolg bei den Käufern genießen.

Es ist jedoch immer möglich, Naturstein von künstlichem Stein zu unterscheiden:

1. Zum Beispiel, Natürlicher Diamant hat die Fähigkeit, Licht stark zu zerstreuen . Wenn man einen Lichtstrahl durch einen Stein richtet und dieser seine Richtung nicht ändert und gleichmäßig bleibt, handelt es sich definitiv um eine Fälschung.
2. Natürlicher Diamant beginnt zu leuchten, wenn es ultravioletten Strahlen ausgesetzt wird .
3. Bekannt für seine Langlebigkeit, Echter Diamant unterliegt keinem Abrieb . In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, alle seine Gesichter sorgfältig durch eine Lupe zu betrachten: Wenn sie Kratzer, Risse oder Abschürfungen aufweisen, handelt es sich um eine Fälschung.
4. Wenn die Bedingungen es zulassen, bis Die Kanten des Steins können mit einem Marker gezeichnet werden . Wenn Die Linie ist gerade und verwischt nicht - Der Diamant ist höchstwahrscheinlich echt.
5. Naturstein beschlägt nicht , wenn man leicht darauf atmet.
6. Es gibt auch eine sehr „barbarische“, aber nützliche Erfahrung Eintauchen eines Diamanten in Säure - wenn es keine Fälschung ist, Ihm wird sicher nichts passieren .

Kubische Zirkone werden oft als Diamanten ausgegeben – künstliche Steine, die vor fast fünfzig Jahren am Lebedew-Physikalischen Institut entwickelt wurden. Die Unterscheidung zum Naturstein kann schwierig sein, hier sollte jedoch auf die Anzahl der Kanten geachtet werden. Ein Diamant hat standardmäßig eine Zahl von 57, während Fälschungen viel weniger haben. Typischerweise wird ein solches Experiment durch eine Lupe mit 12-facher Vergrößerung durchgeführt.

Diamant ist ein wunderbarer Stein, der sowohl von Amateuren als auch von Profis in der Schmuckbranche immer geschätzt wird. Wenn Sie wissen, wie man ein natürliches Mineral von einer Fälschung unterscheidet und wie man einen Diamanten anhand seiner Echtheit erkennt, haben Sie die Chance, qualitativ hochwertigen Schmuck zu kaufen wird Ihnen viele Jahre lang gute Dienste leisten.

Diamant ist vielleicht der beliebteste und wertvollste Stein der Welt. Ein Diamant ist ein geschliffener Diamant. Es ist normalerweise farblos oder weist schwache Gelb-, Braun-, Grau-, Grün-, manchmal Rosatöne und selten Schwarz auf. Es gibt etwa 1000 Arten von Schmuckdiamanten.

Diamant ist ein Symbol für Härte, Mut und Unschuld. Dieser Stein verleiht dem Besitzer Festigkeit und Mut und schützt die Glieder seines Körpers. Es wurde angenommen, dass Diamant die Hörschärfe verleiht und erhält und vor Traurigkeit, Hexerei und bösen Geistern schützt. Wenn ein Zauberer den Besitzer eines Diamanten verzaubern möchte, werden alle Sorgen und Misserfolge auf ihn übertragen. Ein wildes Tier wird eine Person, die einen Diamanten trägt, nicht angreifen. Der Stein kann Schlafwandeln heilen.

Der Diamant muss frei erworben werden, ohne Zwang oder Gewalt, dann wird er große Macht haben. Der Stein verliert seine Kraft aufgrund der Sündhaftigkeit und Maßlosigkeit der Person, die ihn trägt. Diamanten, die von der Mutter an die Tochter und vom Vater an den Sohn vererbt werden, haben eine große Kraft. Wenn Sie sie gekauft haben, werden sie nicht sofort für Sie „funktionieren“. Sie müssen „gezähmt“ werden.

Diamanten mit einer grünlichen Tönung verbessern die Fähigkeit einer Frau, Kinder zu gebären, unterstützen den normalen Schwangerschaftsverlauf und erleichtern die Geburt. Sie behandeln Sklerose und Schlaganfälle, verhindern die Bildung von Steinen, lindern Migräne und schützen vor Blitzeinschlägen und dem bösen Blick.

Ein Diamant mit inneren Flecken gilt als der unglücklichste und tödlichste Stein.

Diamant wird mit der Energie der Sonne in Verbindung gebracht und wird als Herzstärkungsmittel verwendet. Nach dem Glauben der Alten verjüngt dieser Stein wirksam und sorgt für spirituelle Entwicklung. Wenn Sie einen goldenen Diamantring am Ringfinger Ihrer rechten Hand tragen, können Sie die subtilen Auswirkungen der Energie auf Ihren Körper spüren. Sie können nicht die Diamantringe anderer Leute tragen.

Es wird angenommen, dass der Name „Diamant“ vom griechischen Wort „adamas“ stammt – unwiderstehlich, unzerstörbar. Geschliffene Diamanten werden Brillanten genannt. Dieser Name kommt vom französischen Wort brilliant, was ins Russische übersetzt „funkelnd“ bedeutet.

Diamant besteht zu etwa 96–99,8 % aus Kohlenstoff, 0,2–0,3 % sind Verunreinigungen mit chemischen Elementen wie Stickstoff, Sauerstoff, Aluminium, Bor, Silizium, Mangan, Kupfer, Eisen, Nickel, Titan, Zink usw. Farblose Diamanten sind selten. Meistens haben sie etwas Schatten. In der Natur gibt es Diamanten in den leuchtenden Farben Gelb, Orange, Grün, Blau, Hellblau, Rosa, Braun, Grau und Schwarz.

Um die Farbe eines Diamanten anzuzeigen, gibt es folgende Abstufung, darunter 12 Farben:
Yater - bläulich-weiß;
Fluss - völlig transparent bläulich-weiß;
Vissedton-Ton – reines Weiß, weniger transparent;
Wisselton – weiß;
oberer Kristall – mit leichtem Gelbton;
Kristall – mit einem etwas auffälligeren Gelbton;
verp hell – mit einem sehr leichten Braunton;
oberer Umhang - leicht gelblich;
Umhang - gelblich;
hellgelb - hellgelb;
hellbraun - hellbraun;
gelb - gelb.

Der Glanz eines Diamanten ist so charakteristisch, dass er Diamant genannt wird.

Verbindung. Ein Mineral, eine kristalline polymorphe Modifikation von nativem Kohlenstoff, das alle Mineralien an Brillanz, Schönheit und Härte übertrifft.

Diamant besteht aus reinem Kohlenstoff (bis zu 99,8 %), enthält aber meist kleine Verunreinigungen verschiedener chemischer Elemente, die in der Kristallstruktur oder in der Zusammensetzung von Einschlüssen anderer Mineralien enthalten sind.

Geburtsort. Industrielle Lagerstätten sind mit Kimberliten und Placern verbunden. Wichtigste ausländische Produktionsländer: Südafrika, Kongo (Zaire), Botswana, Namibia. In der Russischen Föderation gibt es Vorkommen in Jakutien und im Ural.

Anwendungen. Diamant wird in der Industrie als Schleifmittel und natürlich auch in der Schmuckherstellung verwendet.

Aber ohne Schliff sieht ein Diamant nicht sehr attraktiv aus. Die Oberfläche der aus der Erde gewonnenen Kristalle ist in den meisten Fällen rau und mit einer durchscheinenden, zerklüfteten grauen Kruste bedeckt.

Erst nachdem er den Diamanten poliert und in einen Diamanten geschliffen hatte, sah der Mann, dass „dies das Licht der Sonne ist, in der Erde verdichtet und mit der Zeit abgekühlt, es spielt mit allen Farben des Regenbogens, aber es selbst bleibt transparent, so.“ ein Tropfen." Das sagte der russische Schriftsteller A.I. über den Diamanten. Kuprin. Edelmetalle dienten entweder der Dekoration oder zu magischen Zwecken, beispielsweise als Amulette (Amulette).

Merkmale der Bildung. Es wird angenommen, dass Diamant als eines der ersten Mineralien beim Abkühlen der Mantelsilikatschmelze in einer Tiefe von 150–200 km bei einem Druck von 5000 MPa kristallisiert und dann durch begleitende explosive Prozesse an die Erdoberfläche getragen wird die Bildung von Kimberlitrohren, von denen 15-20 % Diamant enthalten.

Diamanten kommen auch in tiefliegenden Eklogitgesteinen und einigen tief metamorphisierten Granatgneisen vor. Kleine Diamanten kommen in erheblichen Mengen in Meteoriten sowie in riesigen Meteoritenkratern vor, wo geschmolzenes Gestein erhebliche Mengen an feinkristallinem Diamant enthält.

Die Größe der Kristalle variiert von mikroskopisch bis sehr groß; das Gewicht des größten Diamanten, des Cullinan, der 1905 in Südafrika gefunden wurde, beträgt 3106 Karat (0,621 kg).

Physikalische Eigenschaften

a) Auf der Mohs-Skala beträgt die relative Härte von Diamant 10, die absolute Härte ist 1000-mal höher als die Härte von Quarz und 150-mal höher als die von Korund, dem höchsten unter natürlichen und künstlichen Materialien,
b) Muschelfraktur,
c) Die Dichte von reinem Diamant beträgt 3,511 g/cm3,
d) Der Glanz ist stark, von Diamant bis Fett,
e) Ein hoher Brechungsindex (von 2,417 bis 2,421) und eine starke Streuung (0,0574) bestimmen den hellen Glanz und das vielfarbige „Spiel“ von geschliffenen Schmuckdiamanten, sogenannten Brillanten.
f) Halbleiter.

Diamant kann farblos, wassertransparent oder in verschiedenen Gelb-, Braun-, Rot-, Blau-, Grün-, Schwarz- und Grautönen sein.

Die Farbverteilung ist oft ungleichmäßig, fleckig oder zonal. Unter dem Einfluss von Röntgen-, Kathoden- und Ultraviolettstrahlen beginnen die meisten Diamanten in Blau, Grün, Rosa und anderen Farben zu leuchten (lumineszieren).

Diamant haftet an einigen Fettmischungen, die die Grundlage der am weitesten verbreiteten Fettmethode zur Gewinnung von Diamanten in Aufbereitungsfabriken bilden. An der Luft verbrennt Diamant bei 85 °C unter Bildung von CO2; im Vakuum bei Temperaturen über 150 °C verwandelt es sich in Graphit.

Medizinische Eigenschaften

Schon in der Antike erkannten die Menschen, dass ein Diamant seinen Besitzer von psychischen Störungen heilt: verschiedenen Phobien, Depressionen, Nervenzusammenbrüchen. Lithotherapeuten sagen, dass der Stein das menschliche Nervensystem korrigiert und es an einen gesunden Lebensstil anpasst. Daher empfehlen sie, diese Fähigkeit des Steins zu nutzen, um Alkoholismus, unkontrolliertes Trinken, Rauchen und sogar die Behandlung von Drogenabhängigkeit loszuwerden. Darüber hinaus gilt Diamant als ausgezeichnetes Antipyretikum, ein Mittel zur Behandlung von Lungenentzündung, Bronchitis, Prostata, Hepatitis, verschiedenen Infektionen und Gelenkerkrankungen.

Diamant ist eine einfache nichtmetallische Substanz, die fast ausschließlich aus Kohlenstoff besteht. Dieses Mineral ist für seine weit verbreitete Verwendung in Schmuck sowie für seine ungewöhnlichen physikalischen Eigenschaften bekannt, unter denen die höchste Festigkeit hervorsticht. Gleichzeitig ist die chemische Formel von Diamant dieselbe wie die von gewöhnlichem Graphit – C, und seine Einzigartigkeit und sein Wert werden ausschließlich durch die Struktur des Kristallgitters bestimmt.

Formel und Struktur des Minerals

Kohlenstoff, auch Kohlenstoff genannt, ist ein Element mit der sechsten Ordnungszahl im Periodensystem und wird als C bezeichnet. Daraus besteht ein Diamant vollständig – die Menge an Verunreinigungen, falls vorhanden, ist so gering, dass sie vorhanden sind in der Formel nicht berücksichtigt. Außer dem Diamanten Kohlenstoff nimmt die folgenden allotropen, also aus einer Substanz bestehenden Formen an:

• Holzkohle;
• Ruß;
• Graphit;
• Graphen;
• Karabiner;
• Koks;
• sechseckiger Diamant oder Lonsdaleit;
• Fulleren;
• Polycumulen;
• CNTs oder Kohlenstoffnanoröhren.

Manchen Menschen fällt es schwer zu glauben, dass ein transparenter und langlebiger Diamant die gleiche Zusammensetzung hat wie gewöhnlicher Ruß, Kohle oder Graphit, aber es ist wahr. Tatsache ist, dass Diamantatome im Gegensatz zu anderen aus Kohlenstoff bestehenden Substanzen eine kubisch geordnete Struktur bilden, was seine ungewöhnlichen Eigenschaften und sein ungewöhnliches Aussehen erklärt.

Das Kristallgitter des Minerals hat eine kubische Form. Jedes Atom befindet sich in seiner Struktur im Zentrum eines Tetraeders, dessen Spitzen vier weitere Atome darstellen, und zwischen ihnen wird eine zuverlässige Sigma-Bindung gebildet. Der Abstand zwischen allen Atomen ist gleich und beträgt etwa 0,15 nm. Darüber hinaus zeichnet sich das Gitter des Minerals durch kubische Symmetrie aus. All diese Qualitäten und Merkmale der Strukturformel von Diamant bestimmen seine enorme Stärke im Vergleich zu „relativen“ Substanzen.

Eigenschaften des Stoffes

Idealerweise sollte ein Edelstein aus reinem Kohlenstoff bestehen, was in der Natur jedoch selten vorkommt. Verunreinigungen in einem Mineral können sowohl seine Qualität negativ beeinflussen, seinen Preis senken als auch ihm schöne und ungewöhnliche Farbtöne verleihen. Auch radioaktive Strahlung kann manchmal die Farbe beeinflussen. Gewöhnlich natürliche Diamanten - gelb, aber es gibt auch blaue, blaue, grüne, rosa und sogar rote Exemplare. Trotz der Farbvielfalt sollte ein reines Mineral immer transparent sein.

In der Natur kommen Diamanten in vielen verschiedenen Formen vor. Der häufigste Kristall ist einer mit acht Seiten in Form eines regelmäßigen Dreiecks. An zweiter Stelle steht das rhombische Dodekaeder mit zwölf Flächen. Es gibt auch kubische und runde Steine, die jedoch sehr selten sind. Beim Schneiden eines Minerals versuchen sie, den Substanzverlust zu minimieren, um den Gewinn aus der Diamantenproduktion zu maximieren.

Gewinnung und Produktion

Mit keiner dieser Methoden können Steine ​​hergestellt werden, deren Qualität den natürlichen Steinen nahekommt, weshalb sie selten in Schmuck verwendet werden. Darüber hinaus sind alle Produktionsarten weit von der Massenproduktion entfernt, sodass die Bemühungen der Wissenschaftler in dieser Angelegenheit noch andauern.

Diamantanwendungen

Ein geschliffener Diamant, auch Diamant genannt, ist ein sehr beliebter Edelstein, der auch zu den teuersten zählt. Obwohl nur ein kleiner Teil des Minerals als Schmuck verkauft wird, macht es den Großteil der Einnahmen aus dem Abbau aus. Die hohen Kosten des Steins sind zu einem großen Teil auf die Monopolisierung der Diamantenproduktion zurückzuführen – mehr als 50 % ihres Umsatzes entfallen auf ein Unternehmen.

Neben Schmuck gibt es viele weitere Branchen, in denen das Mineral seine Anwendung gefunden hat. Geschätzt wird vor allem seine höchste Festigkeit, die auf die Strukturformel des Diamanten zurückzuführen ist. In der Chemie wird es zum Schutz vor Säuren und einigen sehr ätzenden Substanzen eingesetzt. In der Industrie werden Diamantspäne auf Fräsen, Bohrern, Messern, Teilen von Bergbauanlagen und anderen ähnlichen Werkzeugen als Schleifmittel zum Schleifen und Schärfen von Oberflächen verwendet.

Es wird auch bei der Herstellung medizinischer Instrumente verwendet., da die Schärfe und Stärke von Diamantprodukten die genauesten Schnitte während des Betriebs ermöglichen können. Es wird auch zur Herstellung von Teilen für moderne Quantencomputer und Uhren, in der Nuklearindustrie sowie in vielen anderen Branchen verwendet.

Diamant ist ein natürliches Mineral, eines der berühmtesten und teuersten. Es ranken sich viele Spekulationen und Legenden darum, vor allem was die Kosten und die Erkennung von Fälschungen betrifft. Ein separates Studienthema ist der Zusammenhang zwischen Diamant und Graphit. Viele Menschen wissen, dass diese Mineralien ähnlich sind, aber nicht jeder weiß, was sie genau sind. Und nicht jeder kann die Frage beantworten, worin sie sich unterscheiden. Was wissen wir über die Struktur von Diamant? Oder über die Kriterien zur Bewertung von Edelsteinen?

Diamant ist eines von drei Mineralien, die eine kristalline Modifikation von Kohlenstoff sind. Die anderen beiden sind Graphit und Lonsdaleit, der zweite kann in Meteoriten gefunden oder künstlich hergestellt werden. Und wenn es sich bei diesen Steinen um sechseckige Modifikationen handelt, dann ist die Art des Diamantkristallgitters ein Würfel. In diesem System sind die Kohlenstoffatome folgendermaßen angeordnet: eines an jedem Scheitelpunkt und in der Mitte der Fläche und vier innerhalb des Würfels. Es stellt sich also heraus, dass die Atome in Form von Tetraedern angeordnet sind und sich jedes Atom in der Mitte eines von ihnen befindet. Die Partikel sind durch die stärkste Bindung miteinander verbunden – kovalent, wodurch Diamant eine hohe Härte aufweist.

Chemische Eigenschaften

Grob gesagt handelt es sich bei Diamant um reinen Kohlenstoff; dementsprechend müssen Diamantkristalle vollständig transparent sein und alles sichtbare Licht durchlassen. Aber nichts auf der Welt ist ideal, was bedeutet, dass dieses Mineral auch Verunreinigungen aufweist. Es wird angenommen, dass der maximale Gehalt an Verunreinigungen in Schmuckdiamanten 5 % nicht überschreiten sollte. Die Zusammensetzung eines Diamanten kann sowohl feste als auch flüssige und gasförmige Substanzen umfassen. Die häufigsten davon sind:

• Stickstoff;
• Aluminium;
• Silizium;
• Kalzium;
• Magnesium.

Die Zusammensetzung kann auch Quarz, Granate, Olivin, andere Mineralien, Eisenoxide, Wasser und andere Stoffe enthalten. Oftmals kommen diese Elemente im Mineral in Form mechanischer Mineraleinschlüsse vor, einige von ihnen können jedoch Kohlenstoff in der Struktur des Diamanten ersetzen – dieses Phänomen wird Isomorphismus genannt. In diesem Fall können Einschlüsse die Farbe erheblich beeinflussen und Stickstoffeinschlüsse verleihen ihm Lumineszenzeigenschaften.

Physikalische Eigenschaften

Die Struktur eines Diamanten bestimmt seine physikalischen Eigenschaften, die nach vier Kriterien beurteilt werden:

• Härte;
• Dichte;
• Streuung und Brechung von Licht;
• Kristallzelle.

Die Härte eines Minerals wird anhand seiner Einstufung nach diesem System bewertet: 10, dies ist der maximale Indikator. Als nächstes steht Korund auf der Liste, sein Index beträgt 9, aber seine Härte ist 150-mal geringer, was die absolute Überlegenheit von Diamant in diesem Indikator bedeutet.

Allerdings bedeutet die Härte eines Minerals nicht seine Festigkeit. Diamant ist ziemlich spröde und zerbricht leicht, wenn man mit einem Hammer darauf schlägt.

Das spezifische Gewicht von Diamant (Dichte) wird im Bereich von 3,42 bis 3,55 g/cm 3 bestimmt. Sie wird durch das Verhältnis des Gewichts des Minerals zum Gewicht des Wassers desselben Volumens bestimmt.

Zusätzlich zur Härte weist es auch einen hohen Lichtbrechungsindex (2,417–2,421) und eine hohe Streuung (0,0574) auf. Diese Kombination von Eigenschaften macht Diamant zum wertvollsten und idealsten Schmuckstein.

Auch andere physikalische Eigenschaften des Minerals sind wichtig, wie zum Beispiel die Wärmeleitfähigkeit (900-2300 W/m·K), ebenfalls die höchste aller Stoffe. Hervorzuheben sind auch die Fähigkeit des Minerals, sich nicht in Säuren und Laugen aufzulösen, dielektrische Eigenschaften, ein niedriger Reibungskoeffizient für Metall an der Luft und ein hoher Schmelzpunkt von 3700–4000 °C bei einem Druck von 11 GPa.

Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Diamant und Graphit

Kohlenstoff ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erde und kommt in vielen Substanzen vor, insbesondere in lebenden Organismen. Graphit besteht wie Diamant aus Kohlenstoff, die Strukturen von Diamant und Graphit sind jedoch sehr unterschiedlich. Diamant kann sich unter dem Einfluss hoher Temperaturen ohne Zugang zu Sauerstoff in Graphit verwandeln, aber unter normalen Bedingungen kann er auf unbestimmte Zeit unverändert bleiben, dies wird als Metastabilität bezeichnet, und außerdem ist die Art des Diamantkristallgitters kubisch. Aber Graphit ist ein geschichtetes Mineral, seine Struktur sieht aus wie eine Reihe von Schichten, die in verschiedenen Ebenen angeordnet sind. Diese Schichten bestehen aus Sechsecken, die ein wabenartiges System bilden. Nur zwischen diesen Sechsecken bilden sich starke Bindungen, zwischen den Schichten sind sie jedoch äußerst schwach, was die Schichtung des Minerals verursacht. Neben der geringen Härte absorbiert Graphit auch Licht und hat einen metallischen Glanz, der sich ebenfalls stark von Diamant unterscheidet.

Diese Mineralien sind das auffälligste Beispiel für Allotropie – ein Phänomen, bei dem Stoffe unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben, obwohl sie aus demselben chemischen Element bestehen.

Herkunft des Diamanten

Es gibt keine klare Meinung darüber, wie Diamanten in der Natur entstehen; es gibt magmatische, Mantel-, Meteoriten- und andere Theorien. Am häufigsten kommt es jedoch zu magmatischen Erkrankungen. Es wird angenommen, dass Diamanten in einer Tiefe von etwa 200 km unter einem Druck von 50.000 Atmosphären entstehen und dann zusammen mit Magma bei der Bildung von Kimberlitrohren an die Oberfläche gebracht werden. Das Alter von Diamanten liegt zwischen 100 Millionen und 2,5 Milliarden Jahren. Es ist außerdem wissenschaftlich erwiesen, dass Diamanten entstehen können, wenn ein Meteorit auf die Erdoberfläche trifft, und dass sie auch im Meteoritengestein selbst zu finden sind. Allerdings sind Kristalle dieser Herkunft äußerst klein und eignen sich nur selten für die Verarbeitung.

Diamantvorkommen

Die ersten Vorkommen, in denen Diamanten entdeckt und abgebaut wurden, befanden sich in Indien, doch Ende des 19. Jahrhunderts waren sie stark erschöpft. Dort wurden jedoch die berühmtesten, größten und teuersten Proben abgebaut. Und im 17. und 19. Jahrhundert wurden Vorkommen des Minerals in Brasilien und Südafrika entdeckt. Die Geschichte ist voll von Legenden und Fakten über den Diamantenrausch, die speziell mit südafrikanischen Minen in Verbindung gebracht werden. Die letzten entdeckten Diamantenvorkommen befinden sich in Kanada; ihre Erschließung begann erst im letzten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts.

Besonders interessant sind die Minen Namibias, obwohl der Diamantenabbau dort schwierig und gefährlich ist. Kristallablagerungen konzentrieren sich unter einer Erdschicht, was zwar die Arbeit erschwert, aber auf die hohe Qualität der Mineralien hinweist. Diamanten, die unter ständiger Reibung an anderen Gesteinen mehrere hundert Kilometer an die Oberfläche gereist sind, sind hochwertige Kristalle von geringerer Qualität, die einer solchen Reise einfach nicht standgehalten hätten, und daher sind 95 % der abgebauten Steine ​​von Schmuckqualität. Berühmt und reich an Mineralien sind auch in Russland, Botswana, Angola, Guinea, Liberia, Tansania und anderen Ländern zu finden.

Diamantverarbeitung

Die Diamantbearbeitung erfordert enorme Erfahrung, Wissen und Fähigkeiten. Vor Beginn der Arbeiten ist es notwendig, den Stein gründlich zu untersuchen, um anschließend sein Gewicht so weit wie möglich zu erhalten und Einschlüsse zu beseitigen. Der gebräuchlichste Diamantschliff ist der runde; er lässt den Stein in all seinen Farben funkeln und das Licht so gut wie möglich reflektieren. Allerdings ist diese Art von Arbeit auch die schwierigste: Ein runder Diamant hat 57 Ebenen und beim Schleifen ist es wichtig, genaue Proportionen einzuhalten. Beliebte Schliffarten sind auch: Oval, Tropfen, Herz, Marquise, Smaragd und andere. Es gibt mehrere Stufen der Mineralverarbeitung:

• Markierung;
• Spaltung;
• Sägen;
• Rundung;
• schneiden.

Es wird immer noch angenommen, dass ein Diamant nach der Bearbeitung etwa die Hälfte seines Gewichts verliert.

Diamant-Bewertungskriterien

Beim Abbau von Diamanten sind nur 60 % der Mineralien für die Verarbeitung geeignet; sie werden als Schmuck bezeichnet. Natürlich sind die Kosten für ungeschliffene Steine ​​deutlich niedriger als die für Diamanten (mehr als das Doppelte). Die Bewertung von Diamanten erfolgt nach dem 4C-System:

1. Karat (Gewicht in Karat) – 1 Karat entspricht 0,2 g.
2. Farbe (Farbe) – reine weiße Diamanten kommen praktisch nicht vor; die meisten Mineralien haben einen bestimmten Farbton. Sein Wert hängt weitgehend von der Farbe eines Diamanten ab; die meisten in der Natur vorkommenden Steine ​​haben einen gelben oder braunen Farbton, seltener sind blaue und grüne Steine. Am seltensten, schönsten und daher teuersten sind Mineralien mit satten Farben; sie werden „Fancy“ genannt. Die seltensten davon sind Grün, Lila und Schwarz.
3. Klarheit (Reinheit) ist auch ein wichtiger Indikator, der das Vorhandensein von Mängeln im Stein bestimmt und dessen Kosten erheblich beeinflusst.
4. Schliff – Das Aussehen eines Diamanten hängt stark vom Schliff ab. Die Brechung und Reflexion des Lichts, eine Art „Diamant“-Glanz, machen diesen Stein so wertvoll, und eine falsche Form oder Proportionen bei der Verarbeitung können ihn völlig ruinieren.

Herstellung künstlicher Diamanten

Dank der Technologie ist es nun möglich, Diamanten zu „züchten“, die praktisch nicht von natürlichen Diamanten zu unterscheiden sind. Es gibt mehrere Synthesemethoden:

So unterscheiden Sie ein Original von einer Fälschung

Wenn es um Methoden zur Bestimmung der Echtheit von Diamanten geht, lohnt es sich, zwischen der Echtheitsprüfung von Diamanten und der Prüfung von Rohdiamanten zu unterscheiden. Eine unerfahrene Person könnte einen Diamanten mit Quarz, Kristall, anderen transparenten Mineralien und sogar Glas verwechseln. Aufgrund der außergewöhnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften von Diamant ist es jedoch leicht, eine Fälschung zu erkennen.

Zunächst ist es wichtig, sich an die Härte zu erinnern. Dieser Stein kann jede Oberfläche zerkratzen, aber nur ein anderer Diamant kann Spuren darauf hinterlassen. Außerdem bleibt auf einem Naturkristall kein Schweiß zurück, wenn man darauf atmet. Ein nasser Stein hinterlässt Spuren wie ein Bleistift, wenn man mit Aluminium darüberfährt. Sie können es mit einem Röntgenbild überprüfen: Naturstein hat unter Bestrahlung eine satte grüne Farbe. Oder schauen Sie sich den Text an: Durch einen natürlichen Diamanten wird es unmöglich sein, ihn zu erkennen. Bemerkenswert ist auch, dass die Natürlichkeit des Steins durch Lichtbrechung überprüft werden kann: Hält man das Original an eine Lichtquelle, sieht man nur einen leuchtenden Punkt in der Mitte.