Какие минералы являются самыми твердыми в мире: их особенности, свойства и интересные факты

Известно, что алмаз является самым прочным материалом на земле. Для этого минерала характерен максимально высокий уровень твердости по шкале Мооса. Именно этот камень является эталоном при определении показателя прочности других материалов.

Где его добывают? В каких областях применяют? Какие интересные факты существуют об алмазе? Какие еще прочные минералы встречаются в природе?

Содержание

• 1. Какой минерал является самым прочным?
• 2. Физические свойства алмаза
• 3. Месторождения алмазов
• 4. Область применения
• 5. Интересные факты об алмазах
• 6. Другие твердые минералы
• 7. Видео по теме статьи
• 8. Комментарии посетителей по теме статьи

Какой минерал является самым прочным?

Статус самого твердого минерала принадлежит алмазу. Крепче и тверже камней в природе в настоящий момент не существует. По 10-балльной минералогической шкале твердости, созданной в 1811 году немецким минералогом Ф. Моосом для оценки твердости материалов посредством царапания, этот кристалл занимает первое место.

Алмаз обладает абсолютной твердостью, равной 1600. В отличие от других минералов, которые лишь царапают стеклянные поверхности, он способен разрезать стекло.

Физические свойства алмаза

Этот кристалл представляет собой кубическую аллотропную форму углерода. Обработанный особым образом алмаз, который называется бриллиантом, обладает очень красивым внешним видом. Для него характерен превосходный алмазный блеск и высокая степень прозрачности.

Высокая твердость алмаза обусловлена прочной связью углерода. Каждый его атом в структуре кристалла находится в центре тетраэдра, в качестве вершин которого выступают 4 ближайших атома. На изломе камень раковистый или занозистый. Его плотность варьируется от 3,47 до 3,55 г/см³.

В природных условиях встречаются экземпляры следующих расцветок:

• бесцветной;
• желтой;
• коричневатой;
• синей;
• голубой;
• зеленоватой;
• красноватой;
• розовой;
• черной.

Кристалл начинает плавиться при температуре выше 3700 градусов. На воздухе он сгорает при температуре 850-1000 градусов. В условиях чистого кислорода кристалл начинает гореть при температуре выше 720 градусов, образуя при этом голубоватое пламя и со временем трансформируясь в углекислый газ. При воздействии на алмаз температуры, равной 2000 градусов в условиях отсутствия воздуха, минерал за определенное время преобразуется в графит, взрываясь и распадаясь на мельчайшие частицы.

Под воздействием солнечного света, электронных пучков, ультрафиолетового и рентгеновского излучения кристалл светится голубым, зеленоватым, желтоватым или красноватым цветом. При этом под действием катодных и рентгеновских лучей люминесцируют все виды алмазов, под влиянием ультрафиолета – только определенные экземпляры. Высокий показатель преломления, варьирующийся от 2,417 до 2,419, идеальная прозрачность и способность играть радужными бликами делают алмаз одним из наиболее дорогостоящих драгоценных минералов в мире.

Месторождения алмазов

Несмотря на редкость, этот камень достаточно широко распространен. В промышленных масштабах его добывают на всех континентах, кроме Антарктиды. Наиболее крупные месторождения находятся в ЮАР. В этой стране расположена компания De Beers, являющаяся крупнейшим международным экспортером алмазов. Также этими драгоценными камнями богаты Ангола, Ботсвана, Намибия, Танзания, Канада, Австралия.

Область применения

Благодаря своим превосходным эстетическим и эксплуатационным качествам этот материал имеет широкую сферу применения. Бриллианты высоко ценятся в ювелирной промышленности и используются ювелирами для создания различных украшений: колец, серег, колье, браслетов.

Самый твердый материал в мире нашел применение и в промышленной сфере. Из него изготавливают прочные ножи, сверла, резцы. Алмазный порошок, который образуется в процессе обработки кристаллов, применяется в качестве абразивного сырья для производства режущих и точильных элементов.

Помимо этого, данный материал применяется в квантовых компьютерах, производстве часов и ядерной сфере. В настоящее время перспективным направлением является развитие микроэлектроники с применением алмазных подложек. Существуют готовые изделия, для которых характерна высочайшая термическая и радиационная устойчивость.

В перспективе рассматривается широкое применение алмаза в качестве активного элемента в сильноточной и высоковольтной электронике. Использование кристаллов в данной сфере обусловлено большой способностью пробивного напряжения и высоким уровнем теплопроводности.

Кристаллы также широко применяются в медицине. На их основе изготавливают хирургические инструменты, которые обладают тончайшим лезвием и не требуют частой заточки.

Интересные факты об алмазах

Об алмазе, как о самом твердом материале из существующих в природе, существует немало любопытных фактов:

1. На Сатурне и Юпитере периодически случаются такие необычные явления, как «алмазный дождь».
2. Вопреки распространенному мнению, этот минерал не является самым редким в мире. Существует около десятка драгоценных камней, которые встречаются гораздо реже бриллианта.
3. Существует «кровавая» или «конфликтная» разновидность этих камней. Так называют экземпляры, добываемые на территории военных действий. Как правило, средства от реализации таких кристаллов направляются на финансирование повстанцев. Чаще всего под этим термином подразумеваются минералы из Африки.
4. Алмазы, состоящие из углерода, образуются в земляной коре, в вулканической породе, под влиянием высоких температурных условий и давления.
5. При определенных условиях данный материал можно получить из текилы или арахисового масла.
6. Скорость света при прохождении через алмаз снижается в 2 раза.
7. Впервые в истории обручальное кольцо с этим драгоценным камнем получила Мария Бургундская – дочь короля Франции Карла Смелого. Преподнес своей избраннице такой подарок в 77 г. XV в. австрийский эрцгерцог Максимиллиан.
8. После огранки вес самоцветов снижается вдвое.
9. Бриллианты используют не только для изготовления ювелирных украшений. Ими украшают автомобили и дамские сумки. Корпорация The Dubai First Royal для своих VIP-клиентов выпускает позолоченные кредитные карты, украшенные 0,235-каратным бриллиантом.
10. Самый большой на планете бриллиант весит 530 карат и носит название «Звезда Африки».

Другие твердые минералы

Помимо алмаза, существует еще несколько твердых минералов. В минералогии к таким материалам относят экземпляры, твердость которых по шкале Мооса составляет не менее 8. К таким камням относятся корунд (сапфир, рубин), берилл, шпинель, топаз. В таблице для сравнения представлены минералы с указанием абсолютной твердости, измеренной твердомером.

В таблице представлены общие характеристики корунда, берилла, шпинели и топаза, ненамного уступающих по твердости алмазу:

Оцените статью:

 (2 оценили на 4,50 из 5)

Loading...

Поделитесь с друьями!