Диамантът ( – „несломим, несъкрушим“), наричан също елмаз (, производно също на гръцката форма ἀδάμαςПроисхождение слова алмаз. Этимология слова алмаз), е минерал, естествен полиморфен алотроп на въглерода.
Наречен е така заради високата му твърдост и устойчивостта му на корозия. Има много висока химична и физична устойчивост – не се разтваря в киселини и основи и практически не се износва. Диамантът има няколко уникални качества, ненадминати в природата от нито един друг минерал. Той е най-твърдото естествено природно вещество, най-добрият проводник на топлината, има най-високата точка на топене и най-голям показател на пречупване на светлината от всички минерали.The Mineral and Gemstone Kingdom – The Mineral Diamond Кристализира в кубична сингония във вид на октаедрични, ромбикосидодекаедрични или кубични кристали или комбинация от тях, като най-често се срещат октаедрични кристали. Най-твърдият от естествено образуваните минерали, диамантът, шлифован обикновено с форма на брилянт, е сред най-ценените скъпоценни камъни в бижутерията. Намира широко приложение и за промишлени цели (индустриални диаманти). Класическият обработен като брилянт диамант е с 57 фасети. Така се осигурява красивото и уникално пречупване на светлината, което го прави толкова ценен. Стойността на обработените диаманти се определя от 4 критерия – тегло, цвят, форма на обработка и чистота.
Химичен състав Диамантът се състои от чист въглерод, но много често съдържа малки примеси от различни химични елементи, включени в кристалната му структура, или в състава му са включени и други минерали.
През 1694 г. Дж. Аверани и К. А. Тарджони, членове на Академията на естествоизпитателите във Флоренция, решили от няколко малки диаманта да получат един голям. За тази цел нагрели малките диаманти и останали поразени, когато те изгорели като въглища, оставяйки след себе си само малко пепел. През 1772 г. френският химик Антоан Лавоазие установил, че в кислородна среда диамантът изгаря, образувайки въглероден диоксид. Всъщност диамантът, нагрят над 800°C гори като чист въглерод:Крупный алмаз – из мелких
C + O2 ->[{t°}] CO2
Ако диамантът се нагрее над 1500°C в безкислородна среда, се превръща в графит.
Морфология Най-често диамантът се среща във вид на кристали, но може да бъде намерен във вид на радиално-лъчисти, влакнести или тънкозърнести агрегати.
Зърнестите разновидности на диаманта със сив до черен цвят са познати с наименованието борт. Представляват нискокачествени кристали и агрегати, непригодни за остеняване и се използват като абразивни материали. Когато се намират като тънкозърнести, порести агрегати, включващи примеси от графит се наричат карбонадо. Цветът им обикновено е сив до черен. Когато минералът борт съдържа примеси от железни оксиди се нарича стюартит. Дребните, кръгли, лъчисти агрегати носят името балас. Всички тези разновидности се означават като технически диаманти.
Структура и форма Структурата на диаманта е кубично хексооктаедрична (Fd3m), а=3,5668Å, Z=8. Тя може да бъде представена като две всестранно центрирани кубични решетки, вместени една в друга така, че всеки въглероден атом е обгърнат от други 4 въглеродни атома. Тази силна връзка между въглеродните атоми обяснява голямата твърдост на диаманта. Обикновено се среща като октаедрични или ромбододекаедрични кристали, чиито стени често са заоблени. Когато кристалите диамант са образувани при сравнително ниски температури, те обикновено са кубични. Когато температурата при създаването им е била по-висока, почти винаги кристалите имат форма на октаедър. Често се срещат сдвоени кристали и срастъци, като някои от тях се характеризират с изпъкнали лица и извити краища.
Много пъти кристалите на диаманта съдържат някои структурни дефекти като точки, петна, линии, примеси. Тези несъвършенства в голяма степен определят физическите им свойства и тяхната стойност.
Свойства Физически характеристики Съвършената цепителност на диаманта по (111) отговаря на посоката на най-плътните атомни плоскости и най-дебелите елементарни слоеве. Изключителната му твърдост се обяснява с чисто ковалентните връзки на въглеродните атоми. Твърдостта му по стените (111) е по-голяма от тази по (110) и (100). Максималната му твърдост е по стените на октаедъра, а минималната – по тези на куба. Относителната твърдост на диаманта по скалата на Моос е най-високата възможна – 10, като той е 4 пъти по-твърд от следващия в скалата – корунда. Абсолютната му твърдост е 150 пъти по-голяма от твърдостта на корунда и 1000 пъти – от тази на кварца.Алмазный инструмент
Диамантът е изотропен с натриева светлина N 2,4175 с много силна дисперсия – за червената светлина 2,408, за синята – 2,451. Това му свойство е причината за характерното искрене или „пламъка“ на диаманта. Освен това той е флуоресцентен, фосфоресцентен, трибоелектричен и при триене се наелектризира положително. Всеки диамант, облъчен с ултравиолетови лъчи, излъчва светлина и по този начин може да бъде разпознат от останалата руда. Флуоресценцията на диаманта обикновено е синя, но може да бъде и бяла, виолетова, жълта, зелена или оранжева.
Твърдост по скалата на Моос – максималната 10 Плътност – 3,50 – 3,53 g/cm3 Чупливост – чуплив Радиоактивност – 0 Цепителност – съвършена цепителност по (111). Борт, карбонадо и додекаедри – несъвършена Молекулно тегло – 12,01 gmMineral Data – Diamond Топлопроводимост – материалът с най-висока топлопроводност измежду всички твърди тела, 5 пъти по-висока от тази на следващия най-добър – среброто Електропроводимост – диелектрик Температура на топене – 4090°C. При 1500°C в инертна безкислородна среда се превръща в графит.
Оптични свойства Ювелирните диаманти са най-често безцветни, прозрачни или с жълтеникав до кафеникав оттенък. Най-рядко срещани са цветните диаманти, които могат да бъдат розови, с оттенък на коняк, оранжеви, пурпурни, зелени, сини, синьосиви, червени и черни. Цената на цветните диаманти може да бъде много висока.
Оптичен клас – изотропен Цвят – най-често безцветен или оцветен в син, жълт, сив, зелен, кафяв, черен цвят Черта – безцветна Прозрачност – прозрачен в голям спектър от дължина на светлинните вълни (от ултравиолетови до инфрачервени), полупрозрачен до непрозраченMineral Gallery – The Mineral Diamond Блясък – диамантен Дисперсия – силна, n = 2,4354 (486), 2,4175 (589), 2,4076 (687) Показател на пречупване – nα = 2,418 Луминесценция – синя, флуоресцентен, фосфоресцентен
Кристалографски свойства Кристална решетка – кубично хексооктаедрична (Fd3m), а=3,5668Å, Z=8 Сингония – кубична Точкова група – 4/m 3 2/m, възможност 43m, хексооктаедричен Пространствена група – Fd3m (F4/m 3 2/m) Лом – мидест
Други характеристики Група – въглеродна IMA статус – действителен, описан преди 1959 г.Все о геологии – Алмаз Свързани минерали – форстерит, флогопит, пироп, диоспид, илменит, гранат, рутил, брокит, анатаз, хематит, магнетит, турмалин, злато, циркон, топаз Произход на името – от гръцки – ἀδάμας (произношение – адамас) – несломим, несъкрушим
История Според изследванията на археолозите още около 3000 г. пр.н.е. в Индия са се добивали диаманти. Според някои данни първите диаманти са открити в наносите на индийската река Голконда, но находката не е датирана точно. Според данъчни книги от IV век пр.н.е., написани на санскрит, диамантът в Индия е стока, предмет на търговия и заплащане. До средата на 18 век тази страна е основният доставчик на диаманти в света. Значително по-късно, през VI век диаманти са открити и в Калимантан, Индонезия.
Предполага се, че първите диаманти са донесени в Европа от Александър Македонски. Плиний Стари пише за диамантите в своята „Естествена история“, а в Древния Рим за тях се говори още през I век. В началото те са рядко срещани камъни и хората им приписват магически и лечебни качества. През ХIII век най-големите пазари на диаманти се намират в Персия и Венеция. За откривател на шлифования диамант се смята фламандският ювелир Лодевейк ван Беркен от град Брюге. Постепенно този град става център както на търговията с диаманти, така и на тяхната обработка. Диамантената промишленост започва да се развива много бързо, но процесът на обработка на диамантите още дълго е пазен в тайна.
След ХV век техниката на обработка се усъвършенства, а кристалите с неправилна форма се разделят чрез разцепване. Изобретява се шлифоването върху стоманена подложка, покрита с диамантен прах и „табличните“ брусове с форма на ромбове, квадрати, правоъгълници и различни розетки. Постепенно диамантът става символ на сърдечното обвързване. Първите сведения за подарен обработен диамант, като символ на любовта, са от ХV век и се предполага, че първият подарен годежен пръстен с диамант е от 1477 г. Ерцхерцог Максимилиян Австрийски подарява диамантен годежен пръстен на Мария Бургундска и оттогава тази традиция се разпространява по целия свят.
След като през 1498 г. португалският мореплавател Вашку да Гама открива морския път край нос Добра надежда до Индия, търговията с диаманти бързо се разраства и центърът ѝ се пренася в Лисабон. По-късно в Антверпен е изобретено шлифовъчното колело, което позволява оформянето на диаманти с геометрично правилни фасети, а градът става световен център на търговията с тези скъпоценни камъни. В еврейския му квартал през 1904 г. се организира тържище, което по-късно прераства в най-голямата борса на диаманти в света. През ХVII век започва шлифоването на диамантите в най-разнообразни форми – овали, капки, маркизи и други, а обработката им е съсредоточена в същия град. След като през ХVIII век индийските мини са почти изчерпани, търговията в града постепенно замира.
През 1886 г. в Трансваал и Орания, днес на територията на РЮА, след откриването на диаманта „Звездата на Южна Африка“, започва „диамантената треска“, във връзка с която от Европа и главно от Великобритания, пристигат хиляди нови заселници. Опитът на британските власти в Южна Африка да наложат контрол над диамантените и златни залежите през 1899 г. довеждат до началото на Втората бурска война.Република Южна Африка
Популярността на диамантите нараства през 19 век поради увеличаване на предлагането, подобряване на техниките на рязане и полиране и ръста в световната икономика. Модерното шлифоване на диамантите е изнамерено и усъвършенствано в началото на ХХ век. За негов създател се счита белгийският инженер Марсел Толковски, който създава и идеалните параметри за шлифовка, приети като световен еталон на съвършения брилянт. Според тях стойността на един брилянт се определя от десет основни критерия – форма, вид на шлифовката, тегло, цвят, група на дефектност, пропорция, симетрия, полировка, флуоресцентност и впечатление.
В наше време обработката на диамантите е високотехнологичен процес и се осъществява в няколко традиционни центъра – Амстердам, Антверпен, Йоханесбург, Ню Йорк и Тел Авив. Нови центрове се създават в Индия, Китай и Тайланд, най-вече заради евтината работна ръка и ниските данъци в тези страни. Антверпен отново е център на търговията с диаманти. В него функционират 4 борси, в които с диаманти търгуват над 1500 фирми, а из града са пръснати около 250 работилници за шлифоването им и голямо количество бижутерийни магазини. През тях преминават между 70 и 80% от търгуваните по света нешлифовани диаманти и около половината от обработените. Тук се продават и приблизително 40% от промишлените диаманти в света.
Условия на образуване Съществуват три официални предположения за образуването на диамантите:
1. Предполага се, че диамантът е един от първите минерали, който кристализира по време на изстиването на силикатната стопилка на мантията на дълбочина 150 – 200 km при налягане от около 5000 MPa и температура не по-малко от 1200 °C. Излиза на повърхността на земята в резултат на взривните процеси, съпътстващи формирането на кимбърлитовите тръби, 15 – 20% от които съдържат диаманти.