Muchas de las sabidurías populares reflejan la propiedad de una de las piedras más bellas de la tierra: "diamante de agua clara", "dura como un diamante", "brillo de diamante", etc. Y una de las propiedades es la densidad. El diamante, cuyo nombre según una versión proviene del griego antiguo "almas", indestructible, es una piedra preciosa, pero no solo se usa en joyería. Averigüemos de qué depende la densidad y qué papel juega en la "vida" de una piedra.
Un poco de historia
Hay muchas leyendas y creencias asociadas con la asombrosa piedra. Y uno de ellos - diamante trae buena suerte a su dueño. Pero solo los ganadores en la vida pueden poseerlo. Y las personas notables que lo usaron incluyen a Napoleón Bonaparte, Julio César y el emperador del Sacro Imperio Romano Germánico Luis IV.
EuropaReconocí el diamante alrededor del siglo V-VI a. C. e., pero hace solo 550 años recibió su increíble popularidad. Después de todo, fue entonces cuando aprendieron a cortarlo correctamente para maximizar las propiedades de un diamante. Y todo gracias a sus increíbles propiedades: enorme resistencia, mientras que la densidad del diamante es de 3500 kg/m3. ¿Qué otro mineral conocido puede presumir de las mismas características?
Pero el hecho de que muchos consideren que el diamante es un mineral que no se puede romper ha llevado a la pérdida de piedras preciosas y raras. Por ejemplo, en 1476, durante la guerra entre el duque Carlos el Temerario (uno de los primeros propietarios de diamantes de talla similar a la talla brillante) y el rey Luis XI, los mercenarios del rey lograron irrumpir en una tienda de campaña que se encontraba en el campo de batalla. Fueron golpeados por los placeres de diamantes ubicados allí. Decidieron comprobar la autenticidad de las piedras con un martillo, y convirtieron en polvo una gran cantidad de piedras caras y hermosas.
Los diamantes
"Girls'friends" se convirtieron en diamantes solo a mediados del siglo XV, gracias a Agnes Sorel, la favorita de Carlos VII. Ahora sabes el nombre del que hizo "infelices" a muchos hombres.
Propiedades físicas
Es poco probable que una persona ignorante, sosteniendo un diamante en sus manos, adivine qué tipo de tesoro tiene. Un cristal en bruto se ve muy simple y discreto. Sí, y la mayoría de las veces el mineral se encuentra en la naturaleza en forma de fragmentos de forma irregular. Bueno, transparente, bueno, con alta refracción de la luz, que varía de 2417 a 2419. ¿Qué tiene de especial?Solo una muestra de forma octaédrica (dos pirámides están unidas entre sí por una base) puede llamar la atención del profano por el juego de luces en sus caras. Es la alta refracción de la luz la que determina lo que luego llamamos brillantez, no hay birrefringencia. Con una exposición prolongada al sol, la mayoría de las piedras comienzan a brillar en la oscuridad.
Diamond también es conocido por su increíble dureza: 10 de 10 en la escala de Mohs. En otras palabras, el mineral más duro conocido en la tierra. Pero cuál es la densidad de un diamante, puede encontrarla fácilmente en el libro de referencia. Pero antes de mirar, intenta adivinar qué debería ser. Basado en su dureza, bastante alta. Pero incluso aquí el diamante muestra su paradoja.
La alta dureza se debe a la estructura especial de la red cristalina cúbica, donde cada esquina es un átomo de carbono. Se coloca un átomo más en el centro de la cara y 4 átomos cada uno dentro del cubo. Así, los átomos que se encuentran en el centro de la cara son comunes a dos celdas vecinas, y los de los vértices son comunes a ocho. Esta forma de empaquetar un átomo es la más densa.
El cristal se parte con la formación de paralelos suaves (la llamada escisión perfecta). La fractura en este caso varía de concoide a astillada (por supuesto, no por clivaje).
Mirando el libro de referencia: la densidad promedio del diamante es de 3500 kg/m3. Puede variar de 3,47 a 4,55 gramos por centímetro cúbico. No tanto para un mineral tan duro. Según Razivalla dureza de molienda es 140000, 0.
Colores
Una propiedad física más que me gustaría mencionar es el color de la piedra. Y la coloración tiene un efecto significativo en la densidad de un diamante. Los más comunes son incoloros o amarillentos, con un tinte azulado o marrón. Los cristales de colores son mucho menos comunes en la naturaleza, pero las variaciones de color son muy diversas: rosa y rojo, naranja y amarillo brillante, verde y azul, púrpura y coñac, cereza, gris e incluso negro. Otro nombre para los diamantes de colores es fantasía. Aunque las más caras eran y siguen siendo transparentes, incoloras o con un tinte azulado, la demanda de piedras de tonos raros está creciendo, lo que significa que su precio también está subiendo.
Además, estamos acostumbrados a que los diamantes sean transparentes, pero también los hay opacos. El color y la transparencia dependen directamente de la composición química de los cristales. También se notó otra regularidad: cuanto más oscuro, menor la densidad del diamante (g/cm3).
Composición química y propiedades
Como ya se mencionó, el mineral es 96.0–99.8% de carbono, cuyos átomos están interconectados en una red cúbica. Además, también se encuentran otros productos químicos en el cristal: oxígeno, nitrógeno, boro y silicio, aluminio y manganeso, hierro y cobre, titanio y zinc, níquel, etc. Las inclusiones de olivita y cromita, grafito y piropo, enstatina y otros son posible.
Muy a menudo se pueden encontrar cristales con agua y ácido carbónico, dióxido de carbono y otras sustancias en gasescondición. La mayoría de las veces, las impurezas se encuentran más cerca de la periferia del cristal.
En cuanto a las propiedades químicas, el diamante es muy resistente a los ácidos y álcalis, no se humedece con el agua, pero se cubre fácilmente con una película grasa, incluso con un toque normal con las manos. Esta propiedad se utiliza para determinar la piedra real. El mineral permanece químicamente inerte hasta que se expone a altas temperaturas.
El diamante se quema a 850 °C y produce dióxido de carbono. Y cuando se calienta sin acceso de aire a más de 1000 ° C, se convierte en una modificación alotrópica: grafito.
¿Qué más determina el costo?
La gama de precios de los diamantes es muy amplia y el costo depende de muchas características. Pero en cualquier caso, siempre se indica el precio de un quilate (0,2 g):
Corte: el más valorado de ellos es el de 57 facetas, o también llamado corte Tolkovsky. Para diamantes pequeños: 17 y 33. El resto de los cortes se consideran elegantes y el precio es mucho más bajo. Pero aún así, listamos otros tipos de cortes: Baryon, Quadrillion, Princess, Marquis, Rose, Briolette, Pear, Oval, Heart, Usher, Emerald”, “Radiant”, “Triliant”
- Transparencia: si la transparencia es perfecta en un diamante, no hay grietas, incluidas las microinclusiones, entonces el precioaumenta instantáneamente en un orden de magnitud, o incluso más.
- Tamaño de la piedra: no estamos hablando de quilates aquí, por lo que un diamante que pesa un quilate de diámetro puede tener 6,5 mm, y si los otros indicadores también son altos, entonces el costo puede ser de 10 a 12 mil dólares por quilate.
- Color. Todo depende de las tendencias de la moda y los caprichos del cliente. Pero los más valiosos todavía se consideran incoloros y con un tinte azulado.
Solicitud
Habiendo estudiado las propiedades de un diamante, podemos decir con seguridad: la piedra es simplemente única. Pero no solo en joyería ahora se usa. La ciencia y la industria toman parte de las reservas mundiales de piedra para sus propias necesidades. Solo utilizan piedras pequeñas o defectuosas.
Qué propiedades son valoradas por la ciencia y la industria:
- alta conductividad térmica;
- dureza;
- transparencia (capacidad de transmitir rayos UV e IR);
- estructura del cristal (puede ser un conductor, un aislante). Puede soportar cambios bruscos de temperatura y alto voltaje.
La medicina no se hizo a un lado, usando diamantes en cirugía. Ahora se fabrican escalpelos cuya hoja es de diamante. El afilado de tales cuchillas hace que los cortes sean ultrafinos. En los dispositivos láser, las heridas se cauterizan con la ayuda de diamantes. Se están instalando ventanas de diamante en laboratorios con productos químicos peligrosos.
Las herramientas de construcción y reparación para fines domésticos y profesionales (sierras, cuchillas para metal, fresas y cortadores de vidrio, muelas abrasivas y mucho más) están recubiertas con grano de diamante para prolongar su vida útil. Túnelesse colocan con la llamada tuneladora. Sus cuchillos están cubiertos con una capa de arena de diamante.
En el currículo escolar
Una característica como la densidad de un diamante se encuentra incluso en el currículo escolar. Lo estudian en una materia como la física, en la sección "Fundamentos de la teoría cinética molecular" en el décimo grado. Y el problema está resuelto. Suena así completo:
Hay un diamante cuya densidad en kg/m3 es 3500. ¿Qué volumen ocuparán los átomos de materia en la cantidad de 1022? (Libro de problemas de Myakishev). Resulta que las propiedades de los diamantes se estudian en la escuela. Y no solo en este libro de problemas hay problemas similares. También es posible escribir una condición como esta:
La densidad del diamante es 3500. ¿Cuánto volumen ocuparán 1022 de sus moléculas?
Noticias espaciales
Hasta hace poco, todo el mundo estaba seguro de que el diamante más grande es la "Estrella de África". Su masa es de 3106 quilates. Cuánto, todos pensarían, pero los astrónomos encontraron un pequeño diamante en la constelación Serpens, cuya masa es de 1031 quilates. Este es un verdadero gigante. Por supuesto, nadie la tuvo en sus manos, pero los científicos están seguros de que esta enana blanca está completamente compuesta de carbono cristalino superdenso. Aquí hay un diamante con un diámetro de 55.000 km de diámetro.
