Dit ontstaan in die dieptes van rooi sterreuse, is deel van lewensbelangrike vette, aminosure en koolhidrate, kan miljoene verbindings met verskillende chemiese elemente vorm en het, afhangend van die struktuur, heeltemal verskillende meganiese eienskappe. Die sagte en bros potloodstingel en die hardste minerale diamant is gemaak van dieselfde boumateriaal – koolstof. Wat maak 'n diamant so uniek? Waar word dit gebruik? Wat is die waarde daarvan?
Onvernietigbare hittegeleier
In vertaling uit antieke Grieks beteken die woord "diamant" "onvernietigbaar". Selfs voor die tye van die oudheid het mense die ongelooflike sterkte van hierdie klip geken. In antieke tye is diamante wyd in Indië en Egipte verhandel. En hierdie mineraal het na die Europese uitgestrekte gekom ná die aggressiewe veldtogte van Alexander die Grote. Hy het die klippe as magiese artefakte gebring. Die antieke Grieke het hierdie hardste mineraal die trane van die gode genoem wat op die aarde geval het.
Maar die geheim van die onoorwinlikheid van die klip lê,beslis nie in mistiek nie en nie in verband met die geestelike wêreld nie. Die duidelike roosterstruktuur van die element in die vorm van tetraëders en die sterk binding tussen die koolstofatome verskaf die hoogste sterkte. As gevolg van dieselfde struktuur, is diamant 'n uitstekende hitte geleier. As dit byvoorbeeld moontlik was om 'n teelepel van 'n enkele stuk diamant te maak, sou jy nie suiker daarmee in warm tee kon roer nie, want jy sou jouself verbrand die oomblik as die lepel aan kookwater raak.
Minerale hardheid vergelyking
Hoe om te bepaal watter mineraal die hardste is? Die talentvolle Duitse mineraloog Karl Friedrich Moos het hierdie kwessie in die negentiende eeu onder die knie gekry. In 1811 het die wetenskaplike voorgestel om 'n vergelykende skaal te gebruik om die hardheid van verskeie minerale te bepaal. Dit bestaan uit tien punte, wat elk ooreenstem met 'n sekere mineraal. Die eerste (talk) is die sagste, en die laaste, onderskeidelik, die hardste. Verifikasie word eksperimenteel uitgevoer. As 'n monster (byvoorbeeld silwer) deur fluoriet gekrap word, wat op die vierde lyn op die skaal is, maar nie deur gips beskadig word nie (skaalstandaard nommer twee), dan het silwer 'n hardheid van 3 op die Mohs-skaal.
Die hardste mineraal is diamant. Hy beklee die tiende plek. En hoewel die Mohs-tabel aan die begin van die negentiende eeu in omloop gebring is, bly dit steeds wyd toepaslik. Dit is egter die moeite werd om te onthou dat hierdie tabel nie lineêr is nie. Dit beteken dat 'n diamant nommer tien nie presies twee keer so hard sal wees nie.apatiet, wat die vyfde plek in die tabel beklee. Ander metodes word gebruik om die absolute waarde van hardheid te bepaal.
Van konings tot werkers
Vir 'n lang tyd was diamante die prerogatief van eksklusief juweliersware. Met die ontwikkeling van die industrie word hierdie hardste mineraal egter toenemend nie net van die gewone estetiese kant beskou nie, maar ook vanuit die oogpunt van sy unieke fisiese eienskappe. Aanvanklik, in die vervaardiging van gereedskap, is natuurlike diamante gebruik wat nie gesny kon word nie. Dit is klippe wat sulke gebreke gehad het dat dit onmoontlik was om die juwelier uit te skakel. Hulle het bekend geword as tegniese diamante.
Soos die tyd aangestap het, het die behoefte aan gereedskap met diamantsny- en boorrande toegeneem. Byvoorbeeld, in die konstruksiebedryf is diamantbore hoog in aanvraag. Hul voordeel bo eweknieë wat van harde metaallegerings gemaak is, is dat wanneer daar met 'n diamantboor gewerk word, daar nie mikrokrake in die materiaal vorm nie. Diamant sny maklik en skoon enige materiaal, of dit nou klip, beton of metaal is. En die afwesigheid van mikrokrake is die sleutel tot die duursaamheid van die struktuur. Boonop is die werkproses self baie vinniger, merkbaar makliker en baie stiller.
Op grond hiervan is dit nie verbasend dat, volgens die data vir 2016, Rusland alleen 1200 soorte verskillende gereedskap en toerusting vervaardig, waarvan die belangrikste werkende deel diamant is.
Mediese aansoeke
Die hardste mineraal in die natuur is nie net geskik vir gebruik in die verwerking van grof en hard nierasse. Diamant is ook onontbeerlik in mediese instrumente. Na alles, hoe dunner en akkurater die insnyding van weefsels is, hoe beter hanteer die liggaam herstel. En vir komplekse operasies op lewensbelangrike organe speel die wydte van die insnyding nog meer 'n deurslaggewende rol.
Daarbenewens bly die skalpel met 'n dun diamantfilm op die lem skerp vir 'n lang tydperk.
Vooruitsigte in elektronika
Die ontwikkeling van diamant-geïntegreerde stroombane word ook aktief bevorder. Hierin word klein diamantjies vir die rugkant gebruik. Toerusting wat deur hierdie metode vervaardig word, is meer bestand teen temperatuurveranderinge en groot spanningstuwings. Diamante kan ook gebruik word om data in telekommunikasie oor te dra. Die kenmerke van hierdie kristalle laat jou toe om seine van verskillende frekwensies gelyktydig op dieselfde kabel uit te stuur.
Die hardste mineraal op aarde help met ruimteverkenning
Diamant is ook in aanvraag in die chemiese industrie.’n Aggressiewe omgewing wat glas maklik beskadig, is absoluut nie vreeslik vir’n diamant nie. Fisici gebruik kristalle om kwantumfisika-eksperimente en ruimteverkenning uit te voer.
Wanneer teleskoopoptika geskep word, word die vereistes vir die akkuraatheid en betroubaarheid van materiale krities. Dit is waar die hardste natuurlike mineraal ter sprake kom, wat uitstekende fisiese en chemiese parameters het.
Sintetiseer diamante
Met so 'n intense aanvraag nadie hardste kosbaarste mineraal, het die vraag na sy kunsmatige sintese skerp ontstaan. Let daarop dat geen reserwes klippe in die steeds toenemende vraag kan voorsien nie. En na lang eksperimente het wetenskaplikes daarin geslaag om 'n analoog van natuurlike diamant te skep, wat al die nodige kenmerke het. Tot op hede het die vervaardiging van kunsmatige diamante vir industriële behoeftes reeds algemene praktyk geword.
Daar is verskeie metodes om hierdie mineraal te sintetiseer. Die eerste is die naaste aan sy vorming in die natuurlike omgewing. Sintese word uitgevoer met behulp van ultrahoë temperatuur en enorme druk. Die tweede tegniek laat jou toe om die diamant uit die stoom te onttrek. Dit word in filmtegnologie gebruik - kristalle word as 'n dun film op die snykante van gereedskap aangewend. Hierdie metode is veral in aanvraag by die vervaardiging van chirurgiese instrumente. En die derde produseer 'n verstrooiing van klein kristalle deur ontploffing en vinnige verkoeling te gebruik.
Eksperimente het voortgegaan en boornitried is gesintetiseer, wat 20% harder is as natuurlike diamant. Alhoewel hierdie stof so klein is dat die diamant tradisioneel as die hardste mineraal beskou word.
