Алмаз

Значение слова Алмаз по Ефремовой:
Алмаз - 1. Драгоценный камень, минерал кристаллического строения, блеском и твердостью превосходящий все другие минералы. // перен. Что-л. чрезвычайно ценное, незаурядное, исключительное.
2. Прозрачный кристалл такого минерала, ограненный и отшлифованный особым образом; бриллиант. // перен. Что-л., блеском и игрой света напоминающее такой кристалл.
3. Непрозрачный кристалл такого минерала, используемый в технике (при бурении, резании стекла и т.п.). // Инструмент с таким кристаллом.

Значение слова Алмаз по Ожегову:
Алмаз - Инструмент для резки стекла в виде острого куска этого камня, вделанного в р укоятку

Алмаз Прозрачный драгоценны камень, блеском и твердостью превосходящий все другие минералы

Алмаз в Энциклопедическом словаре:
Алмаз - минерал, одна из кристаллических полиморфных модификаций углерода,C. Разновидности алмаза - баллас, карбонадо, борт. Кристаллизуется вкубической сингонии. Бесцветные или окрашенные октаэдрические кристаллы.Самый твердый минерал (твердость 10 по минералогической шкале); плотностьок. 3,5 г/см3, высокий показатель преломления (2,417). Полупроводник.Крупные прозрачные кристаллы алмаза - драгоценные камни 1-го класса.Крупнейшие в мире алмазы: ''Куллинан'' (3106 кар), ''Эксельсиор'' (971,5 кар),''Йонкер'' (726 кар). Применяется в промышленности как абразивный материал.Промышленные месторождения связаны с кимберлитами, россыпями. Главныезарубежные добывающие страны: ЮАР, Заир, Ботсвана, Намибия. В РоссийскойФедерации месторождения в Якутии, на Урале. Синтетические алмазы получаютиз графита и углесодержащих веществ с сер. 50-х гг. 20 в. Ежегодноепроизводство синтетических алмазов несколько млн. карат (в основном длятехнических нужд).

Значение слова Алмаз по словарю Ушакова:
АЛМАЗ, алмаза, м. Драгоценный камень, бесцветный и прозрачный, отличающийся большой твердостью. Алмаз, ограненный в известную форму, называется брильянтом. || Тонкий кусок этого камня, вделанный в рукоятку для резки стекла.

Значение слова Алмаз по словарю Даля:
Алмаз
ж. первый по блеску, твердости и ценности из дорогих (честных) камней; адамант, бриллиант. Алмаз, чистый углерод в гранках (кристаллах), сгорает без остатка, образуя угольную кислоту. Алмаз название общее: бриллиант, более ценный

Значение слова Алмаз по словарю Брокгауза и Ефрона:
Алмаз — первый между драгоценными камнями; греки называли его непобедимым (долго, еще в Средние века, держалось поверье, что алмаз растворяется в свежей козлиной крови) αδαμας, откуда и происходит его название: Diamant. Алмаз кристаллизуется в правильной системе, являясь в виде октаэдров, гранатоэдров, сорокавосьмигранников и других полногранных форм. Некоторые октаэдры представляют двойники прорастания из двух одинаково развитых тетраэдров, и на этом основании принимают, что алмаз вообще кристаллизуется в тетраэдрическом гемиэдрическом отделении правильной системы. Плоскости и ребра алмаза часто закруглены, и самые кристаллы приближаются к шаровидной форме. Кроме хорошо образованных кристаллов, встречаются и радиально-лучистые шары — так называемый "борт". Округлые кристаллические неделимые или агрегаты черного алмаза носят название "карбоната" и при сгорании оставляют до 2 % золы. Алмаз обладает высшей твердостью = 10, совершенной спайностью по плоскости октаэдра и раковистым изломом; он хрупок вопреки мнению древних, которые думали, что скорее молот разлетится вдребезги, чем разобьется алмаз. Чрезвычайно сильный блеск (так наз. алмазный блеск), игра цветов, происходящая от сильного лучепреломления (показатель преломления = 2,42) и светорассеяния вместе с твердостью служат хорошими отличительными признаками алмаза. В хороших чистых экземплярах алмаз совершенно бесцветен и водянисто-прозрачен; но попадаются также и окрашенные — белые, серые, бурые, даже зеленые, желтые, красные, синие и черные разности. При исследовании в поляризованном свете обнаруживается иногда оптическая аномалия — несвойственное кристаллам правильной системы двойное лучепреломление; она объясняется внутренними натяжениями в кристалле. Указания на нахождение в некоторых алмазах органических тканей основано, по-видимому, на смешении с минеральными ветвистыми дендритами. В других кристаллах найдены несомненные микроскопические включения рутила, железного колчедана, пластинки железного блеска, ильменита. Удельный вес колеблется между 3,5 и 3,6. По химическому составу алмаз существенно отличается от всех прочих драгоценных камней тем, что не состоит, подобно им, из силикатов или окислов, а представляет чистый углерод. При сильном накаливании при доступе кислорода алмаз сгорает без остатка и образует при этом чистую угольную кислоту; последнее было открыто Лавуазье после того, как еще в 1649 г. флорентийские академики, по предложению Космуса III, впервые улетучили алмазы в большом "чирнгаузенском" зажигательном зеркале. Густав Розе нашел, что алмаз, будучи сильно нагрет без доступа воздуха, переходит в другую разновидность углерода — в графит. Алмаз встречается главным образом во вторичных месторождениях с обломками или гальками различных минералов и горных пород — в наносах, речных песках, а также и в коренных месторождениях. Алмаз сопровождают различные другие драгоценные камни, каковы: топаз, хризоберилл, турмалин, гранат, гиацинт, а также самородное золото и платина. Прежде других стали известны месторождения в Ост-Индии, на востоке Дехканского плоскогорья; эти месторождения уже очень сильно истощены. В 1727 были открыты богатейшие месторождения Бразилии, особенно в провинции Минас-Гераэс, у Теюке или Диамантины, также у Ла-Хапады в провинции Бахии. В Бразилии алмаз встречается в россыпях, но, кроме того, в виде вкраплений в так называемом "каскальо" — особом кварцевом конгломерате с железистым цементом, а также в другом коренном месторождении в тонкосланцеватом гибком слюдяном песчанике, называемом "итаколумитом". В Индии в последнее время найдены у Мадраса алмазы даже в граните. Кроме того, алмазы найдены в Австралии, Калифорнии, Мексике, Северной Каролине и Георгии, на Борнео и Суматре и на Урале у Крестовоздвиженских золотых промыслов (с 1829 г.). С 1867 г. стали известны богатые месторождения Южной Африки — "Капские" алмазы. В Трансваале (особ. Griqualand) и во многих местах до Лимпопо, где находятся алмазы весом до 288 карат; алмазы встречаются здесь в россыпях, в конгломератах и брекчиях, состоящих из серпентина, а также оливина, бронзита; коренной породой считают здесь богатую оливином диабазовую породу. Наконец, есть несколько указаний на нахождение алмазов в метеоритах. Общий вес всех алмазов, находящихся в обращении, определяется прибл. в 100 центнеров; эту цифру, вероятно, следует увеличить, если принять во внимание, что в одних африканских копях добыто уже свыше 38 миллионов каратов (ок. 465 пудов). В 1456 г. Луи фон Бергем (Louis von Berguem) из Брюгге изобрел искусство шлифования и гранения алмазов, что теперь производится почти исключительно в Амстердаме. Алмазы шлифуют, придавая им форму бриллиантов (два тупых конуса, сложенных основаниями), причем часто пользуются октаэдрической спайностью; число одинаковых фасеток 4 или кратное 4-м; то их шлифуют в виде розы или розетки (плоское основание с рядами треугольных пришлифованных плоскостей — преобладает число 6), то придают им таблитчатую форму и т. д. Дороже всего ценятся бриллианты. Самые большие, а потому и очень редкие бриллианты ценятся необычайно дорого и считаются историческими достопримечательностями; таковы: Великий Могол, Орлов, Регент, Флорентийский, Звезда Юга, Кохинор, Шах, Санси, Полярная Звезда. Так называемый Орлов (194 3/4 карата) украшает вершину русского скипетра; он имеет форму богатой гранями розы и происходит из Индии, где он служил глазом одной из статуй Брамы. Он попал к персидскому шаху Надиру, после умерщвления которого был похищен французским гренадером и после многих странствований был приобретен графом Орловым для императрицы Екатерины II в 1794 г. за сумму в 450000 рублей, ежегодную пенсию в 4000 р. и дворянскую грамоту. Кохинор также происходит из Индии, где и посейчас сокровища князей и храмов состоят главным образом из алмазов и драгоценных камней; он принадлежал лагорскому радже, откуда в 1850 г. стал добычей английского войска, а теперь находится у королевы Англии, Виктории; после шлифовки в Амстердаме его вес с 280 кар. уменьшился до 106 1/16 кар. Самый большой из бразильских алмазов, Звезда Юга, весом первоначально 247 1/2 кар., а после шлифовки весит лишь 125 кар. Регент, называемый также Питтом, был в 1702 году найден у Голконды в Ост-Индии рабом, который ранил себя в голову, чтобы скрыть его под повязкой, раб был потоплен матросом, которому он доверил свою тайну. Алмаз похищен этим последним и продан за 1000 фунтов стерлингов губернатору Питту, который в свою очередь продал его за 3 3/4 миллиона франков герцогу Орлеанскому. Во времена Республики он был похищен вместе с остальными коронными алмазами, затем снова найден и попал к Наполеону I украшением его шпаги. В битве при Ватерлоо Регент попал в прусские коронные сокровища, где находится и по настоящее время. Первоначально он весил 410 кар., теперь — 136 3/4. Великий Могол весит 279 кар.; величайший из существующих алмазов принадлежит маттанскому радже на Борнео и весит 363 карата. Красивый Санси, весящий лишь 53 1/2 карата, имеет грушевидную форму и самой чистой воды. Его судьба в высшей степени интересна; происходя из Индии, он в Европе стал достоянием Карла Смелого Бургундского, погибшего в битве при Нанси; алмаз был здесь найден швейцарским солдатом и продан за гульден какому-то духовному лицу. В 1489 г. алмаз попал к португальскому королю Антону, который, нуждаясь в деньгах, продал его за 100000 франков французу, от которого он и попал к Ле-Санси. Когда Санси отправился посланником в Солотурн, король Генрих III приказал ему послать в виде залога алмаз. Слуга, который вез алмаз, в дороге сделался жертвой нападения и был убит, но успел проглотить алмаз; Санси велел вскрыть труп и нашел алмаз в желудке слуги. Впоследствии алмаз Санси находился у короля английского Якова II, у Людовика XIV, у Людовика XV. В 1835 г. он был куплен обер-егермейстром князем Павлом Демидовым за 1/2 мил. рублей для русского императора. Флорентинский алмаз, иначе Великий Герцог Тосканский, находится у австрийского императора; Карл Смелый Бургундский потерял его в 1475 г. в битве при Грансот; он был найден швейцарцем и за гульден продан какому-то духовному лицу, которое уступило его за три франка в Берне. Впоследствии он попал к миланскому регенту Людовику Сфорце, затем к папе Юлию II и, наконец, в Вену. Из цветочных алмазов знаменит синий, цвета сапфира, алмаз Норе, находящийся у семейства Норе в Амстердаме, и зеленый алмаз в Зеленой галерее (gr ünes Gewö lbe) в Дрездене. С тех пор как были открыты африканские копи, алмазы, весящие после шлифования более 75 каратов, перестали быть редкостью. Виктория, Грет-Уайт (Great-white), или Королевский алмаз, происходит, как полагают, из Южной Африки. В настоящее время это второй по величине бриллиант в мире; первоначально камень весил 457 1/2 каратов, вес после шлифования 180 каратов, стоимость около 1.000,000 руб. Наконец, 28 марта 1888 года в южно-африканской копи Де-Беера был найден октаэдрический кристалл алмаза, весящий 428 1/2 каратов; цвет его не вполне белый, но с слабым желтоватым оттенком, как почти все африканские (капские) алмазы. Принимая во внимание форму кристалла, полагают, что из него можно вышлифовать бриллиант весом в 200 каратов, который был бы величайшим в мире. Относительно оценки алмазов существует еще много разногласий; можно, однако же, принять за среднюю стоимость одного карата (карат — единица веса для драгоценных камней; величина его несколько изменчива и колеблется в пределах от 197 —2 06 миллиграмм, в среднем 4 1/2 доли золотника) необделанного алмаза, годного для шлифования, — 10—2 5 рублей, а одного карата отшлифованного алмаза, бриллианта — 80—1 35 рублей. Для определения ценности больших камней установлено такое правило, что стоимость одного карата множат на квадрат числа каратов; так, алмаз в 2 —3—4—1 0 каратов стоит в 4 —9—16—1 00 раз больше алмаза того же достоинства весом в 1 карат. За пределами 20 каратов определяемая таким путем ценность становится, однако же, более или менее воображаемой, нереальной, так как находится слишком мало покупателей таких больших и дорогих камней. Подделкой алмазов являются так называемые полубриллианты, у которых к верхней настоящей половине приклеен мастикой в виде нижней части другой камень. Слабо прокаленные сапфиры, гиацинты, топазы нередко выдаются за алмазы; но два последних камня тяжелее алмаза, а топаз, кроме того, при нагревании электризуется, чего не наблюдают у алмазов. Горный хрусталь и подделки из страсса (свинцовое стекло с сильным светорассеянием и большим показателем преломления) значительно легче алмаза, менее тверды и блестящи. Лучшим отличительным признаком алмазов служит все-таки их твердость; алмаз не чертится и не шлифуется ни наждаком, ни каким-либо другим телом, кроме своего собственного порошка. Царапины, пятна, вообще недостатки алмазов легко распознаются при погружении кристаллов в жидкий сероуглерод, калиево масло, вообще жидкости, показатель преломления которых очень близок к алмазу. Алмаз, как известно, по составу представляет чистый углерод: искусственное приготовление алмазов кажется, как будто, вследствие этого довольно простым: стоит лишь перевести аморфный углерод, столь распространенный в природе, в кристаллическую форму правильной системы. Все попытки этого рода не привели, однако же, еще к практическим результатам. Правда, Депретцу (Despretz) в Париже удалось в 1853 году, действуя электрическим током на сахарный уголь в безвоздушном пространстве, получить в продуктах воронки мельчайшие октаэдрические кристаллы со всеми признаками алмазов; но это были лишь микроскопические кристаллики, и их приготовление потребовало больше месяца работы. Несколько лучших результатов, хотя тоже неприменимых на практике, достиг, по-видимому, в последнее время Баллантин Ханней (Ballantyne Hannay) в Глазго. Во времена Ренессанса алмазу делали оправы из золота и, как сообщает в своем "Trattato" Бенвенуто Челлини, окружали его черной фольгой, чтобы придать больше огня. Теперь оправы делают из серебра и притом ажурные, так как алмаз сам по себе отличается чистейшей "водой" и игрой цветов, золото же всегда придает ему легкий желтоватый оттенок, как бы он ни казался незаметным. Современное ювелирное искусство впадает в ошибку другого рода, группируя алмазы в виде цветов, букетов и т. п. невыгодные комбинации; так, напр., в розе один лепесток закрывает другой, а это уже потому невыгодно, что лучи до известной степени уничтожаются и вместо яркого огня получается лишь неровное, неопределенное мерцание. Рационально и в художественном отношении верно располагать алмазы в звездообразные или тому подобные фигуры, сообразуясь с естественною природой алмаза, с характером его огненных лучей. Алмаз шлифуется алмазным же порошком; для шлифования преимущественно употребляется борт. Карбонат, показывающийся иногда кусками величиною с кулак, служит для шлифования и бурения твердых горных пород (алмазный бур). Многие интересные подробности читатели найдут в следующих сочинениях: Клуге, "Edelsteinkunde"; Шрауф, "Edelsteinkunde"; Кинг, "Natural history of precious stones"; M. Пыляев, "Драгоценные камни".

Определение слова «Алмаз» по БСЭ:
Алмаз - минерал, кристаллическая модификация чистого углерода (С). А. обладает самой большой из всех известных в природе материалов твёрдостью, благодаря которой он применяется во многих важных отраслях промышленности. Известны три кристаллические модификации углерода: кубическая - собственно А. и две гексагональные - Графит и лонсдейлит. Последняя найдена в метеоритах и получена искусственно.
А. природный. А. кристаллизуется в кубические сингонии. Важнейшие кристаллографические формы А.: плоскогранные - октаэдр, ромбододекаэдр, куб и различные их комбинации; кривогранные - додекаэдроиды, октаэдроиды и кубоиды. Встречаются сложные комбинированные формы, двойники срастания по шпине-левому закону, двойники прорастания и зернистые агрегаты. Грани кристаллов обычно покрыты фигурами роста и растворения в форме отдельных выступов и углублений.
Разновидности А.: баллас (шаровидной формы сферолиты радиально-лучистого строения), карбонадо (скрыто- и микрокристаллические агрегаты неправильной формы, плотные или шлакоподобные), борт (неправильной формы мелко- и крупнозернистые поликристаллические образования).
Размер природных А. колеблется от микроскопических зёрен до весьма крупных кристаллов массой в сотни и тысячи каратов (1 кар=0,2 г). Масса добываемых А. обычно 0,1-1,0 кар; крупные кристаллы свыше 100 кар встречаются редко. Самый крупный в мире А.
«Куллинан», массой 3106 кар, найден в 1905 в Южной Африке; из него было сделано 105 Бриллиантов, в том числе «Звезда Африки» («Куллинан I») в 530,2 кар и «Куллинан II» в 317,4 кар, которые вставлены в королевский скипетр и императорскую корону Англии. Там же найдены А.
«Эксцельсиор» в 971,5 кар (1893) и «Джонкер» в 726 кар (1934), из которых также изготовлены бриллианты различной величины.
Об уникальных алмазах СССР см. в ст. Алмазный фонд СССР.
В зависимости от качества (размера, формы, цвета, количества и вида дефектов) и назначения А. делятся на 7 категорий и 23 группы: 1-я категория - ювелирные А., 2-я - светлые А. разнообразного назначения, 3-я - А. для однокристального инструмента и оснащения измерительных приборов (например, для измерений твёрдости) и т. д. в соответствии с техническими условиями на природные А.
На мировом рынке различают 2 вида А. - ювелирные и технические. К ювелирным относятся А. совершенной формы, высокой прозрачности, без трещин, включений и др. дефектов. А., огранённые специальной «бриллиантовой» гранью, называются бриллиантами. Ювелирные А. обычно применяются в виде украшений. а в капиталистических странах и в качестве надёжного источника вложения капитала. К техническим относятся все прочие добываемые А., вне зависимости от их качества и размеров. Технические А. применяются в виде порошков, а также отдельных кристаллов, которым путём огранки придают нужную форму (резцы, фильеры и др.).
Физические свойства. Элементарная ячейка кристаллической решётки алмаза имеет вид куба. Атомы углерода С расположены в вершинах куба, в центрах его граней, а также в центрах 4 несмежных октантов (рис. 1). Каждый атом С связан с 4 ближайшими соседями, симметрично расположенными по вершинам тетраэдра, наиболее
«прочной» химической связью - ковалентной (см. Ковалентная связь). Соседние атомы находятся на расстоянии, равном 0,154 нм. Идеальный кристалл А. можно представить себе как одну гигантскую молекулу. Прочная связь между атомами С обусловливает высокую твёрдость А.
Структуру, подобную А., имеют и другие элементы IV группы периодической системы Si, Ge, Sn. Однако в последовательности С-Si-Ge-Sn прочность ковалентной связи убывает соответственно с увеличением межатомного расстояния. Кристаллическую решётку А. имеют также многие химические соединения, например соединения элементов III и V групп периодической системы (решётка типа сфалерита - ZnS). Структуры этих соединений (являющихся полупроводниками) благодаря дополнительной ионной связи (помимо ковалентной), по-видимому, прочнее структур элементов 4-й группы, принадлежащих к тому же периоду системы элементов. Например, соединение азота с бором называется Боразоном, по твёрдости не уступает А.
Благодаря особенностям кристаллической структуры (все 4 валентных электрона атомов С прочно связаны) идеальный кристалл А. (без примесей и дефектов решётки) должен быть прозрачным для видимого света диэлектриком. В реальных же кристаллах всегда имеется некоторое количество примесей и дефектов решётки, различное для разных образцов (см. Дефекты в кристаллах). Даже в наиболее чистых ювелирных А. содержание примесей достигает 1018 атомов на 1 смі. Наиболее распространены примеси Si, Al, Ca и Mg. Распределение примесей в А. может быть неравномерным, например на периферии их больше, чем в центре. Сильные связи между атомами С в структуре А. приводят к тому, что любое несовершенство кристаллической решётки А. оказывает глубокое воздействие на его физические свойства. Этим объясняются, в частности, расхождения данных разных исследователей. При общем описании свойств А. исходят из того, что максимальное содержание примесей составляет 5%, причём количество одной примесной компоненты не превосходит 2%.
В А. также встречаются твёрдые (оливин, пироксен, гранаты, хромшпинелиды, графит, кварц, окислы железа и т. п.), жидкие (вода, углекислота) и газообразные (азот и др.) включения.
Плотность А. у различных минералогических образцов колеблется в пределах от 3470 до 3560 кг/мі (у карбонадо от 3010 до 3470 кг/мі). Вычисленная плотность А. (по рентгенограммам) ∼3511 кг/мі. А. - эталон твёрдости Мооса шкалы с числом твёрдости 10 (корунд - 9, кварц - 7, кальцит - 3). Микротвёрдость А., измеряемая вдавливанием алмазной пирамидки, составляет от 60-70 до 150 Гн/мІ [или от (6-7)
Ч10і до 15-10 кгс/ммІ] в зависимости от способа испытания (по Хрущеву и Берковичу ∼104 кгс /ммІ; корунд ∼2Ч10і, кварц ∼1,1Ч10і, кальцит ∼1,1 Ч10І кгс/ммІ).
Твёрдость А. на различных кристаллографических гранях не одинакова - наиболее твёрдой является октаэдрическая грань [(111) - см. Миллеровские индексы). А. очень хрупок, обладает весьма совершенной спайностью по грани (111). Анизотропия механических свойств учитывается при обработке монокристаллов А. и их ориентировке в однокристальном инструменте. Модуль Юнга - модуль нормальной упругости Л. 1000 Гн/мІ (∼1013 дин[смІ), модуль объёмного сжатия 600 Гн/мІ (∼6 Ч1012 дин/смІ).
Тепловой коэффициент линейного расширения возрастает с температурой от 0,6Ч10−5°C−1 в интервале 53-303 К до 5,7Ч10−6 в интервале 1100-1700 К. Коэффициент теплопроводности уменьшается с увеличением температуры в интервале 100-400 К от 6 до 0,8 кдж/м·К (от ∼14 до∼2 кал/сек·см·C).
При комнатной температуре теплопроводность А. выше, чем у серебра, а мольная теплоёмкость равна 5,65 кдж/С кмоль·К. А. диамагнитен (см. Диамагнетизм), магнитная восприимчивость на единицу массы равна 0,49
Ч10−6 единиц СГС при 18°C.
Цвет и прозрачность А. различны. Встречаются А. бесцветные, белые, голубые, зелёные, желтоватые, коричневые, красноватые (разных оттенков), тёмно-серые (до чёрного). Часто окраска распределена неравномерно. А. изменяет окраску при бомбардировке а-частицами, протонами, нейтронами и дейтронами.
Показатель преломления А. равен 2,417 (для длины волны λ = 0,5893 мкм) и возрастает с температурой, Дисперсия 0,063. Угол полного отражения равен 24°24. Некоторые образцы А. обладают оптической анизотропией, например двойным лучепреломлением, обусловленным внутренними упругими напряжениями, связанными с неоднородностями строения кристалла. В большинстве А. наблюдается Люминесценция (в зелёной и синей частях спектра) под действием ультрафиолетового и рентгеновского излучений, электронов, ot-частиц и нейтронов. Облучение А. нейтронами не сообщает ему стойкой радиоактивности, уменьшает плотность А.,
«разрыхляет» решётку (см. Радиационные эффекты в твёрдом теле) и вследствие этого ухудшает его абразивные качества. Большинство А. избирательно поглощает электромагнитное излучение в инфракрасной области спектра (λ ∼ 8-10 мкм) и в ультрафиолетовой (ниже 0,3 мкм). Их называют А. 1-го типа. Значительно реже встречаются А. 2-го типа (обнаруженные впервые в 1933), не имеющие линий поглощения в области 8-10 мкм и прозрачные до ∼ 0,22 мкм. Встречаются А. со смешанными признаками, а также обладающие в одних частях кристалла признаками 1-го типа, а в других - 2-го. Основные спектроскопические характеристики кристаллов хорошо коррелируются с количеством азота, содержащегося в решётке А., и, по-видимому, стойкими различиями кристаллического строения.
Предложено подразделение А. 2-го типа на 2а и2б, различающиеся электрическими свойствами. Удельное электрическое сопротивление А. 1-го типа ρ ∼1012-1014 ом·м, типа 2а - ρ ∼1012 ом·м.
А., принадлежащие к типу 2б, имеют ρ ∼0,5-10 ом·м, они являются примесными полупроводниками р-типа, обладают Фотопроводимостью и при нагревании обнаруживают линии поглощения на длинах волн λ > 6 мкм (они крайне редки, открыты только в 1952). Встречаются кристаллы А. с исключительно малым сопротивлением
ρ∼10−2, которые могут пропускать большие токи. Среди неполупроводниковых А. 2-го типа иногда встречаются кристаллы, электропроводность которых резко возрастает при облучении α-частицами, электронами и γ-лучами. Глубина проникновения α-частиц в А. не более 10 мкм, электронов (с энергией ∼1 Мэв) - 1 мм.
Такие А. могут использоваться в кристаллических счётчиках. К достоинствам алмазных счетчиков относится способность работать при комнатной температуре, длительно работать в непрерывном режиме, выделять узкие пучки радиации. Их можно стерилизовать, что очень важно, например, для биологических исследований.
А. стоек к действию кислот и растворов щелочей (даже кипящих), растворяется в расплавах селитры (азотнокислого натрия или калия) и соды (t ∼500°C). На воздухе А. сгорает при 850-1000°C, в кислороде - при 720-800°C. В вакууме или в инертном газе при 1400°C начинается заметная поверхностная графитизация А. При повышении температуры этот процесс ускоряется, и в области 2000°C полное превращение происходит за 15-30 мин. При импульсном нагреве (за несколько мсек) кристаллы А. сохраняются при 3400°C, но превращаются в графит при 3600°C и выше. Эти предельные для А. температуры отмечены на рис. 2 (граница между областями 5 и 3).
Месторождения и добыча. А. известен человечеству за много веков до н. э. Впервые А. начали добывать в Индии, в 6-10 вв. - на острове Борнео, в 1725 - в Бразилии. С 70-х гг. 19 в. центр добычи А. из Азии и Южной Америки переместился в Африку (сначала в Южную Африку, затем в Центральную, Западную и Восточную Африку).
А. добываются из коренных и россыпных месторождений. Единственной промышленный коренной породой А. являются Кимберлиты, встречающиеся преимущественно на древних щитах и платформах. Кимберлиты чаще всего представлены трубообразными телами различного размера, дайками, жилами, реже силлами. На глубине нескольких сотен метров от поверхности Земли трубки могут переходить в маломощные жилы и дайки. Наибольший промышленный интерес имеют трубки размером до 1525
Ч1068 м (трубка «Мвадуи» в Танзании), реже разрабатываются дайки и жилы. На всех платформах известно свыше 1500 кимберлитовых тел, но промышленному содержание А. имеют из них лишь единицы (в зарубежных странах - трубки «Премьер»,
«Де Бирс», «Бюлтфонтейн», «Дю-тойтспен», «Весселтон», «Кимберли», «Ягерсфонтейн» и «Финш» в ЮАР, «Мвадуи» в Танзании, «Маджгаван» в Индии; дайки и жилы Мали,
«Бельсбенк», «Щвартругген» в ЮАР, «Коиду» в Сьерра-Леоне, дайка на р. Бу - Берег Слоновой Кости и др.). В кимберлитах А. распределены весьма неравномерно. Они встречаются одиночными кристаллами и реже их сростками; характерно, что нигде не образуют крупных скоплений.
Эксплуатируются месторождения с содержанием А. порядка 0,4-0,5 кар/мі и некоторые трубки с исключительно высококачественными А., в которых содержание снижается до 0,08-0,10 кар/мі («Ягерсфонтейн» в ЮАР).
Добыча из отдельных трубок достигает 2-2,5 млн.кар в год. Некоторые трубки дали значительные количества А. (в млн.кар): «Премьер» около 55, «Бюлтфонтейн» около 24, «Весселтон» около 23 и др.
Единого мнения о генезисе А. в кимберлитах не имеется. Одни исследователи предполагают, что А. кристаллизуется на больших глубинах в пределах верхней мантии, другие считают, что А. образуется на глубинах 2-4 км в промежуточных очагах, возникающих на границе пород фундамента и осадочного чехла платформ.
Основная добыча А. идёт из россыпей (80-85%) различных генетических типов (делювиальные, аллювиальные, прибрежно-морские россыпи, которые эксплуатируются при содержании 0,25-0,50 кар/мі).
В России А. впервые были обнаружены в 1829 на Среднем Урале (в бассейне р. Койвы). За годы Советской власти в СССР создана сырьевая база А. Выявленные месторождения А. на Урале объединяются в Уральскую алмазоносную провинцию, расположенную на западных склонах Южного, Среднего и Северного Урала, где имеются россыпи с высококачественными А. В 1954-55 месторождения А. были открыты в Восточной Сибири, на территории Якутской АССР. Сибирская алмазоносная провинция приурочена к Сибирской платформе; в её пределах известны как россыпные, так и коренные месторождения (последние представлены кимберлитами трубчатой формы). Месторождения сосредоточены в западной Якутии (трубки «Мир», «Удачная», «Айхал» и др.).
Найдены также А. на Тимане, Украине и в Казахстане.
Мировая добыча природных А. (без СССР) возросла с 7,5 млн.кар в 1929 до 30 млн.кар в 1967.
За всё время эксплуатации месторождений (по 1 января 1968) за рубежом извлечено около 900 млн.кар (180 т) А. Свыше 80% добываемых А. используется в промышленности. До 30-х гг. 20 в. первое место в мировой добыче А. прочно занимал ЮАС (с 1961 - ЮАР) где преобладают ювелирные камни. Впоследствии в связи с сильным ростом спроса на технические А. на первое место по количеству добываемых А. выдвинулось Конго (столица Киншаса), где имеются крупные запасы технического А.

Добыча природных алмазов в зарубежных странах (тыс.кар)



















1929193719671
Африка
Ангола3126261288
Берег Слоновой Кости......176
Гана86115782537
Гвинея...5672
Конго (столица Киншаса)1910492513155
Намибия (Юго-Западная Африка)5971971900
Сьерра-Леоне-9131493
Танзания233927
Центральноафриканская Республика-6521
ЮАР339510286668
Азия
Индия1,61,28
Южная Америка
Венесуэла-1568
Бразилия144197350
Гайана1263697

1Предварительные данные
В большинстве стран капиталистического мира добыча и сбыт А. контролируются крупнейшей монополией - Алмазным синдикатом.
Разработка месторождений А. Россыпные месторождения А. разрабатываются открытым способом с применением экскаваторов или драг. Добыча алмазоносной породы из трубок вначале осуществляется при помощи открытых горных выработок; на больших глубинах переходят к подземному способу разработки. Подземная разработка включает магазинирование алмазоносных пород в камерах и выдачу их на транспортные горизонты через рудоспуски.
Добытая алмазоносная порода после предварительной обработки (в песках - удаление глинистых частиц и крупной гальки, в кимберлитах - дробление и избирательное измельчение) обогащается до получения концентрата на отсадочных машинах или в тяжёлых суспензиях (см. Гравитационное обогащение). Извлечение А. в концентрат достигает 96% от содержания их в горной массе.
Для извлечения А. из концентратов наибольшее распространение получил жировой процесс, основанный на избирательной способности А. прилипать к жировым поверхностям (предложен Ф. Кирстеном в 1897). Для извлечения мелких А. (до 4 мм) наряду с жировым процессом применяют электростатическую сепарацию, основанную на различной проводимости минералов (А. - плохой проводник электричества). В СССР разработан рентгенолюминесцентный метод извлечения А. из концентратов, основанный на способности кристаллов А. люминесцировать. Разрабатываются аппараты, в которых рентгеновские трубки заменены радиоизотопами. Созданы рентгенолюмииесцентные автоматы, в которых вместо визуального обнаружения и ручного съёма А. с конвейерной ленты используется фотоэлектронный умножитель (т. н. электроглаз).
А. синтетический представляет собой А., получаемый искусственным путём из неалмазного углерода и углеродсодержащих веществ. Синтетический А. имеет кристаллическую структуру и основной химический состав природного А.
Химический состав А. определён в конце 18 в. Это дало начало многочисленным попыткам получения искусственного (синтетического) А. в различных странах. Надёжные результаты синтеза А. получены в середине 50-х гг. 20 в. почти одновременно в нескольких странах (США, Швеция, ЮАР).
В Советском Союзе А. впервые синтезированы в институте физики высоких давлений под руководством академика АН СССР Л. Ф. Верещагина. Промышленное производство А. было развито совместно с Украинским институтом сверхтвёрдых материалов. О получении синтетического А. в СССР было объявлено на Июльском пленуме ЦК КПСС (1960).
А. является кристаллической модификацией углерода стабильной лишь при высоком давлении. Давление равновесия термодинамического между А. и графитом при абсолютном нуле (0 К= -273,16°C) составляет около 1500 Мн/мІ (15 кбар) и возрастает с увеличением температуры (рис. 2, граница между 4 и 5). При давлении, меньшем равновесного, устойчив графит, а при более высоком - А. Однако взаимные превращения А. в графит и графита в А. при давлении, соответственно меньшем или большем равновесного, происходят с заметной скоростью только при достаточно высоких температурах. Поэтому А. при нормальном давлении и температурах до 1000°C сохраняется практически неограниченное время (метастабильное состояние).
Непосредственное превращение графита в А. требует высокой температуры и соответственно высокого давления (7 на рис. 2). Поэтому для облегчения синтеза используют различные агенты, способствующие разрушению или деформации кристаллической решётки графита, или снижающие энергию, необходимую для её перестройки. Такие агенты могут оказывать каталитическое действие. Процесс синтеза А. объясняют также растворением графита или образованием неустойчивых соединений с углеродом, который, выделяясь из раствора или при распаде соединений, кристаллизуется в виде А. Роль таких агентов могут играть некоторые металлы (например, железо, никель и их сплавы).
Необходимое для синтеза давление создаётся мощными гидравлическими прессами (усилием в несколько и десятки Мн, или в сотни и тыс.тс), в камерах с твёрдой сжимаемой средой (см. Давление высокое). В сжимаемой среде располагается нагреватель, содержащий реакционную смесь, состоящую из графита (или др. углеродсодержащего вещества) и металла, облегчающего синтез А. После создания нужного давления смесь нагревается электрическим током до температуры синтеза, который длится от нескольких секунд до нескольких часов (обычно нескольких минут достаточно для образования кристаллов с линейными размерами в десятые доли мм). Для сохранения полученных А. в нормальных условиях (в метастабильном состоянии) прореагировавшая смесь охлаждается до комнатной температуры, а затем снимается давление.
Вещества, применяемые при синтезе или добавляемые к реакционной смеси, могут входить в А. в виде примесей, обусловливая при этом некоторые их свойства(в первую очередь электрические и оптические). Например, примесь бора сообщает кристаллам А. окраску от светло-синей до тёмно-красной; бор и алюминий придают А. определённые температурные зависимости электросопротивления. Форма и окраска кристаллов зависят также от температурного режима: для синтеза при высокой температуре характерны более совершенные прозрачные октаэдрические кристаллы. Снижение температуры приводит к появлению кубооктаэдрических и кубических кристаллов, а в низкотемпературной области обычно образуются чёрные кубические кристаллы. Микроскопические кристаллы А. могут получаться и без участия катализаторов при сжатии графита в ударной волне. Этот метод пока не получил промышленного применения. Разработаны также методы синтеза А. в области устойчивости графита (9 на рис. 2).
Сравнительно быстрый рост кристаллов А. синтетические и специфические примеси обусловливают их особые физические и механические свойства. Варьирование условий синтеза позволяет получать кристаллы разных размеров (до 4 мм), степени совершенства, чистоты и, следовательно, с заданными механическими и др. физическими свойствами. При определенных условиях образуются микрокристаллические агрегаты типа баллас (диаметром в несколько мм) и карбонадо, отличающиеся высокой прочностью и, в частности, стойкостью против ударных нагрузок (см. Инструмент алмазный).
В СССР с 1965 выпускаются технические синтетические А. обыкновенной, повышенной и высокой прочности. Они используются в качестве абразивного материала, а также при изготовлении однокристального инструмента. С расширением выпуска синтетических А. народное хозяйство получает высококачественный абразивный материал, более дешёвый, чем природные А. Не исключено, что развитие методов синтеза А. позволит получать синтетические А. со специальными физическими, например полупроводниковыми, свойствами. Это откроет новую область применения А. в приборостроении. Ежегодное производство синтетических А. в США 7,0 млн.кар (1967).
Лит.: Шафрановский И. И., Алмазы, М., 1964; Трофимов В. С., Основные закономерности размещения и образования алмазных месторождений на древних платформах и в геосинклинальных областях, М., 1967; Верещагин Л. Ф., Физика высоких давлений и искусственные алмазы, в сборнике: Октябрь и научный прогресс, кн. 1, М., 1967; Бутузов В. П., Методы получения искусственных алмазов, в сборнике: Исследования природного и технического минералообразования, М., 1966; Коломенская М. Я., Натуральные и синтетические алмазы в промышленности, М., 1967; Рожков И. С., Моров А. П., Алмазы на службе человека, М., 1967.
Соболев В. С., Геология месторождений алмазов Африки, Австралии, острова Борнео и Северной Америки, М., 1951; Ферсман А.Е. , Кристаллография алмаза, М., 1955; Хильтов Ю. М., Главнейшие этапы формирования кимберлитов, «Докл. АН СССР»,
1958, т. 123, №3; Васильев В. Г., Ковальский В. В., Черский Н. В., Проблема происхождения алмазов, Якутск, 1961: Орлов Ю. Л., Морфология алмаза, М., 1963; Виноградов А. П., Кропотова О. И. и Устинов В. И., Возможные источники углерода алмазов по изотопным данным С12 С13,
«Геохимия», 1965, № 6.
Уральские алмазы.
Якутские алмазы:
1 - «Лучезарный» 37,60 кар;
2 - «Комсомольский» 48,48 кар;
3 - «Звезда (Сулус)» 21,66 кар;
4 - «Октябрьский» 68,47 кар;
5 - «Фабричный» 40 кар.
Исторические алмазы.

«Куллинан».3106 кар.

1 - «Великий Могол» 279 кар;
2 - «Кохинор» 108,93 кар;
3 - «Санси» 53,75 кар.
Рис. 1. Элементарная ячейка кристаллической решётки алмаза. Атомы С расположены по вершинам куба, в центрах граней и в центрах 4 несмежных октантов. Плотность упаковки в решётке 34%. В наиболее плотных кристаллических решетках достигается плотность упаковки 68% и 74%. Есть основания полагать, что при высоких давлениях (см. рис. 2) существуют более плотные (может быть - металлические) модификации С.

Рис. 2. Области существования углерода в различных состояниях (диаграмма состояния): 1 - жидкость; 2 - стабильный алмаз; 3 - стабильный графит; 4 - стабильный алмаз и метастабильный графит; 5 - стабильный графит и метастабильный алмаз; 6 - гипотетическая область существования иных твёрдых состояний углерода; 7 - точки, соответствующие условиям опытов по прямому превращению графита в алмаз; 8 - область образования алмаза с использованием металлов; 9 - область экспериментов по образованию алмазов при низком давлении (Бутузов, СССР).

Алма-Атинский Медицинский Институт    Алмаз    Алмазик


Добавить значение слова Алмаз в избранное
Правовая информация