Sciencealpha

Timantti, kuvaus, ominaisuudet, ominaisuudet, ja alkuperä

Timantti, kuvaus, ominaisuudet, ominaisuudet ja alkuperä.

Timantti on kiinteä allotrooppinen muoto hiiliatomeja, joilla on kuutioinen kasvopainotteinen kristallihila.

Timantti, ominaisuudet, kuvaus, kristallihila, kemiallinen koostumus

Timanttien muodostuminen ja alkuperä

Mekaaninen, optinen, timantin kemialliset ja muut ominaisuudet

Timantin fysikaaliset ominaisuudet

Leikattu timantti

Timantin arviointi korukiveksi


Timantti, ominaisuudet, kuvaus, kristallihila, kemiallinen koostumus:

Timantti (antiikin kreikasta. ἀδάμας “enduring” through Arab. Timantti [Almut] ja kiertue. timantti-) - mineraali, kuutio hiilen allotrooppinen muoto. Timantin kemiallinen kaava on C.

Kera grafiitti, timantti- , hiiltä on monia allotrooppisia muotoja. Esimerkiksi, grafeeni, fullereeni, hiilinanoputket , jne. aineiden ominaisuudet ovat täysin erilaisia.

Timantti on maan kovin luonnollinen materiaali.

Timantti on harvinainen, mutta hyvin yleinen mineraali. Tähän mennessä, timantteja on löydetty kaikilta mantereilta, mukaan lukien Etelämanner.

Timantti on kiinteä allotrooppinen muoto hiiltäatomeja, joilla on kuutio kasvopainotteinen kristallihila. Täten, kukin timanttirakenteen hiiliatomi sijaitsee tetraedrin keskellä, jonka kärjet ovat neljä lähintä atomia.

Täten, timantissa kukin hiiliatomi sitoutunut neljään muuhun atomiin. Timantissa muodostuessaan sp3-hybridi-orbitaalit. Tällainen yhteys on kestävin. Se on vahva hiiliatomien sidos eikä mikään vapaa elektroni selitä timantin suurta kovuutta. Kaikista tunnetuista aineista, timantilla on myös eniten atomeja tilavuusyksikköä kohti, siksi se on samanaikaisesti vaikein ja vähiten puristettavissa.

Päinvastoin, grafiitissa, toinen hiilen allotrooppinen muoto, jokainen hiiliatomi, joka on kytketty kolmeen atomiin, samanlaisia ​​atomeja ja sillä on yksi vapaa elektroni. Grafiitissa atomien välinen sitoutuminen, jonka muodostavat sp2-hybridiorbitaalit. Grafiitin hiiliatomien välinen yhteys muodostuu samassa tasossa. Grafiittitasojen välinen tiedonsiirto on heikkoa. Tämä aiheuttaa grafiitin ja ominaisuuden korkean pehmeyden, grafiittikerrokset erottuvat helposti (kuoria) toisiltaan.

Normaaleissa olosuhteissa (ts. huoneenlämpötila ja normaali paine) ja korkeapaineinen timantti voi olla olemassa loputtomiin. Huoneen lämpötilassa ja paineessa, muu hiilen kiinteä muoto, joka tunnetaan nimellä grafiitti, on myös kemiallisesti stabiili muoto, mutta timantti ei ole melkein koskaan muuttumassa hänestä. Ja vain tyhjiössä tai inertissä kaasussa korotetuissa lämpötiloissa - 2000 ° timantti muuttuu vähitellen grafiitiksi.

Timantit on saatavana kaikissa eri väreissä ja sävyissä teräsharmaasta, valkoisesta ruskeaan ja mustaan. Harvinaiset värittömät ja läpinäkyvät kivet. Tämä johtuu siitä, että luonnon timantti voi sisältää pienen määrän vikoja tai epäpuhtauksia (noin miljoona hiiliatomia kohti). Pienet viat tai epäpuhtaudet ovat timanttisinisiä (boorin epäpuhtaudet), keltainen (typen epäpuhtaudet), ruskea (ristikkoviat), vihreä (säteilyaltistus), violetti, vaaleanpunainen, oranssi tai punainen väri. kuitenkin, kemiallisesti puhdas ja rakenteellisesti täydellinen timantti on läpinäkyvä eikä siinä ole sävyä tai väriä.

Timantilla on myös suhteellisen korkea optinen hajonta (kyky hajottaa eri värejä).

Timantin kovuus ja sen korkea optinen dispersio edistää sen käyttöä jalokivinä. Toisin kuin monet muut jalokivet, se sopii hyvin päivittäiseen kulutukseen, koska se kestää naarmuja. Raapia timantti on toinen timantti.

Särmättyä timanttia kutsutaan timantiksi.

Timantti koostuu puhtaasta hiilestä. Pieninä määrinä se sisältää erilaisia ​​epäpuhtauksia muista kemiallisista alkuaineista (boori, typpeä, alumiini, pii, kalsiumia, magnesium, jne.).

Timanttien muodostuminen ja alkuperä:

Suurin osa luonnon timanteista on vuotiaita 1 miljardia 3.5 miljardia vuotta. Monet niistä muodostuivat 150 että 250 kilometriä vaipassa maasta, vaikka jotkut niistä muodostuivat noin 800 kilometriä.

Hiilipitoisten nesteiden korkeassa paineessa ja lämpötilassa liuotetaan kivennäisaineet mineraaleihin ja korvataan ne timanteilla.

Tästä nesteestä muodostui timantteja, tai palauttamalla hapettunut hiili (esimerkiksi., CO2 tai CO3) tai hapettamalla talteen otettu faasi, kuten metaani.

Paljon myöhemmin (kymmeniä - satoja miljoonia vuosia sitten) ne tuotiin pinnalle tulivuorenpurkauksissa ja kerrostettiin magmakiviin, jotka tunnetaan nimellä kimberliitit ja lamproiitit.

Mekaaninen, optinen, timantin kemialliset ja muut ominaisuudet:

timantti on puhtaan hiilen kiinteä muoto. Kovuus Mohsin asteikolla 10,

timantin kovuus riippuu sen puhtaudesta, vikojen puuttuminen kideverkossa ja suunnassa. Kovuus on suurempi virheetöntä, puhdas kiteitäsuunnattu kuutiomaisen timanttihilan pisimmän lävistäjän suuntaan. Siksi, timantteja voidaan naarmuttaa ja käsitellä vain muut timantit

kaikista tunnetuista aineista, timantilla on eniten atomeja tilavuusyksikköä kohti, siksi se on samanaikaisesti eniten kiinteä, ja vähiten puristettavissa. Timantti, jolla on alhainen puristussuhde,

- jonka tiheys on suuri 3.47 että 3.55 g / cm3,

- on hauras, helposti halkaiseva,

- murtuma on kartiomainen,

- on suuri taitekerroin ja suhteellisen korkea optinen dispersio (kyky hajottaa eri värejä). Nämä ominaisuudet pakottavat timanttipintojen käsittelyssä loistaa, leikkii valolla,

- sillä on korkein johtavuus kaikkien kiinteiden kappaleiden joukossa 900-2300 W /(m·K). Tämän takia, timantti tuntuu kylmältä

- timantilla on erittäin pieni kitkakerroin metalliin,

- jolla on korkein kimmokerroin,

- sisään ilma timantti palaa 850-1000 ° C ja puhdasta happivirta palaa heikosta sinisestä liekistä 720-800 ° C, täysin muuttumassa hiilidioksidi,

auringonvalon ja katodin vaikutuksen alaisena, ultravioletti- ja röntgentimantit alkavat loistaa eri värejä. Tämän timantin erikoisen ominaisuuden ansiosta se voi tunnistaa rodun

timantin pinta on hydrofobinen ja lipofiilinen, ts. timantti ei kastu vedellä, ja hyvin kostutettu öljyllä ja rasvalla. Tätä ominaisuutta käytetään erottamaan timantti väärennöksestä. Väärennöksen rasva ei kastele pintaa kokonaan, ja kerääntyy pieniin pisaroihin. Lisäksi, timantti, voideltu, tarttuu lasi, ja väärennös - ei,

- timantit ovat kemiallisesti stabiileja. Huoneen lämpötilassa ne eivät reagoi happojen ja emästen kanssa. Timantin pinta voidaan hapettaa lämpötilassa ilmaa edellä 850 ° C. timantti reagoi myös fluorikaasun kanssa yli lämpötiloissa 700 ° C,

- timantin taittuminen on sellainen, että, asettamalla väritön kide sivulle tulostettua tekstiä luettavaksi ei toimi. Tämän timantin ominaisuuden avulla voidaan erottaa väärennös alkuperäisestä. Myös jos katsot timantin läpi auringossa, se on näkyvissä, vain tylsä ​​kohta,

- radioaktiivisen säteilyn vaikutuksesta timantti muuttaa värejä rikkaalle vihreälle.

Timantin fysikaaliset ominaisuudet:

Parametrin nimi: Arvo:
Sidoksen pituus C – C, nm 0,15
Tiheys, g / cm2 alkaen 3.47 että 3.55
Sulamispiste (paineessa 11 GPA), THE 3700-4000 ° C
Lämmönjohtokyky, W /(m·K) alkaen 900 että 2300
Taitekerroin alkaen 2,417 että 2,419 (keltaisella),

muissa väreissä - alkaen 2,402 (punainen) että 2,465 (väri violetti).

Hajonta 0,0574
Kovuus (Mohsin asteikko) 10
Kovuus, GPa alkaen 70 että 150

Leikattu timantti:

Timantin pääleikkaustyypit ovat:

- pyöreä (standardin kanssa 57 puolia),

- fantasia, which includes such cuts as “oval”, “pear”, “Marquise”, “Princess”, “radiant”, “heart”, “square”, “emerald”, “triangle” and other types.

Timantin leikkauksen muoto riippuu alkuperäisen timanttikiteen muodosta.

Timantin arviointi jalokiveksi:

Särmättyä timanttia kutsutaan timantiksi (ranskalaisilta. brillant “brilliant, shining”). Hänelle annetaan erityinen muoto, suurin paljastaa sen luonnollisen kiillon.

Vain 60% louhittuja timantteja sopivat korujen käsittelyyn. Kaikki muut timantit löytävät soveltaminen eri teollisuudenaloilla.

All diamonds are evaluated according to the “4 C”:

- leikattu (leikata),

- selkeys (puhtaus),

- väri (väri-)

ja karaattia (paino karaateina), jonka avulla voidaan määrittää, kuinka kivi on lähellä täydellisyyttä.

Leikkauksessa (leikata) timantti arvostetaan sen laadulla: kuinka tasainen geometrisesti tarkka ja verrannollinen toisiinsa. Ideal cut has a letter “A”, sitten B, C, d - laadun laskevassa järjestyksessä. Kansainvälisessä järjestelmässä (GIA, Gemological Institute of America) ihanteellinen leikkaus on nimetty Erinomainen, ja laadun laskevassa järjestyksessä (Oikein hyvä, Hyvä, Reilu, Huono).

Puhtaus (selkeys ) on ehkä merkittävin timanttien laadun indikaattori: se ilmaistaan ​​kivivirheiden esiintymisessä tai puuttumisessa tai vieraissa sulkeumissa. Timantteja ilman virheitä kutsutaan timantti puhdasta vettä.

Timantin väri on myös tärkeä. Erityisesti arvostetut timantit ovat vihreitä, violetti ja musta väri. Tällaiset timantit ovat hyvin harvinaisia.

Timanttien paino mitataan karaateissa: 1 karaatti on yhtä suuri kuin 0.2 grammaa. Suurempi timantin massa, joten se on kalliimpaa.

© Kuva , ,

https://ru.wikipedia.org/wiki/Алмаз

Exit mobile version