Grundlegende chemische Eigenschaften von Diamant: seine Formel, technische und physikalische Eigenschaften. Die chemische Formel von Diamant ist ein Element

Jeder von uns benutzte einen einfachen Bleistift mit einem Graphitstab. Sein Fußabdruck auf dem Papier ist nichts als Kohlenstoff. In unserem Artikel erfahren Sie, was die Formel von Graphit ist, seine physikalischen und Chemische Eigenschaften.

Stellung des Kohlenstoffs im Periodensystem

Kohlenstoff ist ein Element der vierten Gruppe, der zweiten Periode des Periodensystems der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev. Es ist organisch. Zu dieser Gruppe gehören auch Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff. Das bedeutet, dass sie Teil aller lebenden Organismen auf dem Planeten sind und deren Grundlage bilden.

Diese Position bestimmt die Struktur des Kohlenstoffatoms. Es hat vier Elektronen in seinem äußeren Energieniveau. Dies bedeutet, dass ein bestimmtes chemisches Element sowohl positive als auch negative Oxidationsstufen (+4 oder -4) aufweisen kann.

Das Konzept der Allotropie

Die Graphitformel zeigt, dass in der Zusammensetzung dieser Substanz nur freier Kohlenstoff enthalten ist. Obwohl es in der Natur oft in Form von Verbindungen vorkommt. Solche Beispiele sind Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, Kalkstein, Kreide, Marmor.

Tatsache ist, dass die Formel von Graphit in der Chemie dieselbe ist wie die von Diamant. Ist es möglich? Es stellt sich heraus, dass Stoffe gleicher Zusammensetzung völlig unterschiedliche Eigenschaften haben. Dieses Phänomen wird Allotropie genannt. Dies kann an der Anzahl der Atome in einem Molekül eines Stoffes oder an ihrer räumlichen Anordnung liegen. Ein Beispiel für den ersten Fall ist Sauerstoff. Wenn es zwei Atome in einem Molekül gibt Chemisches Element, Sauerstoff wird gebildet, und wenn drei - Ozon.

Formel des Graphits in der Chemie

Die Allotropie von Kohlenstoff ist räumlich. Achten Sie auf das Bild unten. Die erste ist die Graphitformel. Kohlenstoffatome bilden Schichten, die in beträchtlichem Abstand voneinander angeordnet sind. Daher sind die Verbindungen zwischen ihnen nicht stark. Jedes Mal, wenn wir einen Graphitstab über Papier führen, hinterlassen wir eine Kohlenstoffschicht darauf.

Im Kristallgitter von Diamant (siehe Abbildung rechts) ist der Abstand zwischen den Atomen an den Knoten in allen Richtungen gleich. Diese Struktur gewährleistet auch die Stärke der Bindungen. Diamant ist die härteste Substanz. Es wird angenommen, dass es nicht gebrochen werden kann.

Graphit: Formel, chemische und physikalische Eigenschaften

Wie gesagt, Graphit ist Kohlenstoff. Dementsprechend wird es in der Chemie als C geschrieben. Trotz der Tatsache, dass die Formel von Diamant und Graphit in der qualitativen Zusammensetzung ähnlich ist, weisen diese Substanzen erhebliche Unterschiede in den Eigenschaften auf. Dies liegt an der unterschiedlichen räumlichen Anordnung der Kohlenstoffatome in ihren Molekülen.

Graphit ist eine weiche graue Substanz mit metallischem Glanz. Es schält sich mühelos in kleine Platten und leitet elektrischer Strom. Wissenschaftler haben bewiesen, dass sich Graphit in Diamant verwandelt, wenn er unter einem Druck von 104 MPa in Gegenwart von Katalysatoren auf 1.600 Grad Celsius erhitzt wird. Auf diese Weise wird in der Industrie künstlicher Schmuck gewonnen.

Graphit ist keine chemisch aktive Substanz. Es reagiert nur mit bestimmten Salzen und Alkalimetallen. Die Produkte solcher Reaktionen sind Ähnlichkeiten von Einschlüssen. Die Verbrennung von Graphit in Sauerstoff erfolgt erst bei sehr hoher Temperatur bei der Bildung Kohlendioxid. Es tritt jedoch eine Fluorierungsreaktion ein. Dabei entsteht ein weißes Pulver, dessen Struktur sich in eine Zickzackform ändert und dadurch im Vergleich zu herkömmlichem Graphit bessere Schmiereigenschaften erhält.

Unterschiede in Kohlenstoffmodifikationen

Aber Diamant ist eine feste transparente und farblose Substanz, die keinen Strom leitet. Obwohl manchmal rosa, gelbliche, blaue oder grüne Mineralien in der Natur gefunden werden. Die Formel von Diamant und Graphit in der Chemie wird gleichermaßen durch Kohlenstoff - C repräsentiert. Aufgrund seines kubischen Kristallsystems ist dieser Stoff jedoch sowohl hart als auch spröde. Bearbeitete Diamanten werden Brillanten genannt. Überraschend ist auch die Tatsache, dass es in der Natur unmöglich ist, zwei identische Steine zu finden. Dies ist wahrscheinlich der Grund, übersetzt aus griechisch der Name dieser Substanz bedeutet „unübertroffen“.

Allotropie von Kohlenstoff

Die Strukturformel von Graphit lässt sich künstlich verändern. Dadurch wurden eine Reihe von allotropen Kohlenstoffmodifikationen erhalten. Dies sind Karabiner, Graphen und Fullerene.

Die erste Substanz hat eine lineare Struktur von Kohlenstoffatomen. Sie können entweder durch Doppelbindungen oder durch alternierende Dreifach- und Einfachbindungen verbunden sein. Carbin ist ein schwarzes Pulver mit einer feinen kristallinen Struktur. Seine einzigartige Eigenschaft ist die absolute Kompatibilität mit dem Gewebe des menschlichen Körpers. Aus diesem Grund wird Karabiner zur Herstellung künstlicher Blutgefäße verwendet.

Graphen ist eine einschichtige Substanz, die ebenfalls aus Kohlenstoff besteht. Diese Struktur macht es am haltbarsten und dünnsten. Graphen wird in verschiedenen Bereichen der Nanotechnologie verwendet: Präzisionsinstrumente, künstliche Membranen und Sensorgeräte.

Eine weitere allotrope Modifikation von Kohlenstoff besteht aus Kohlenstoffatomen - Fullerenen. Ihre Moleküle haben eine sphärische oder elliptische Form mit einem Hohlraum im Inneren. Fullerene werden bei ihrer weiteren Laserbearbeitung aus Graphitdampf gewonnen. Es wird als Halbleiter, Photoresist, Element von Akkumulatoren und elektrischen Batterien, Katalysator für das Wachstum eines Diamantfilms verwendet.

Daher haben wir in unserem Artikel die strukturellen Merkmale von Graphit untersucht. Diese Substanz besteht aus Kohlenstoffatomen. Sie bilden getrennte Schichten, deren Bindungen nicht sehr stark sind. Daher ist Graphit weich, löst sich leicht in horizontaler Richtung ab, hat eine graue Farbe mit metallischem Glanz und ist ein guter elektrischer Leiter.

Zum gewöhnlicher Mensch Diamant und Graphit sind zwei völlig unterschiedliche und nicht verwandte Elemente. Diamond weckt Assoziationen zu schillernden Juwelen, der Ausdruck „glitters like a diamond“ wird in Erinnerung gerufen. Graphit ist etwas Graues, das normalerweise zur Herstellung von Bleistiftminen verwendet wird.

Kaum zu glauben, dass es sich bei beiden Mineralien um denselben Stoff mit unterschiedlichen Verarbeitungsformen handelt.

Das Konzept und die Hauptmerkmale von Mineralien

Ein Diamant ist ein transparenter Kristall, der keine Farbe hat und hohe Lichtbrechungseigenschaften hat. Folgende Haupteigenschaften des Minerals werden unterschieden:

Die Natur erzeugt sowohl Diamanten in bestimmten Formen als auch in mehreren kristallinen Formen, was auf ihre innere Struktur zurückzuführen ist. Ausgeprägte Kristalle haben die Form eines Würfels oder Tetraeders mit flachen Flächen. Manchmal scheinen die Kanten geprägt zu sein, da zahlreiche Auswüchse und Transformationen vorhanden sind, die für das Auge unsichtbar sind.

Obwohl viele den Diamanten für das haltbarste Material der Welt halten, kennt die Wissenschaft eine Substanz, die dem Diamanten um mehr als 11% überlegen ist – „Hyperdiamant“.

Graphit ist eine grau-schwarze kristalline Substanz mit metallischem Glanz. Die Graphitzusammensetzung hat eine Schichtstruktur, ihre Kristalle bestehen aus kleinen dünnen Plättchen. Es ist ein sehr sprödes Mineral, das im Aussehen Stahl oder Gusseisen ähnelt. Graphit hat eine geringe Wärmekapazität, aber einen hohen Schmelzpunkt. Außerdem dieses Mineral:

Graphit fühlt sich fettig an und hinterlässt beim Wischen auf Papier Spuren. Dies liegt daran, dass die Atome des Kristallgitters schwach gebunden sind.

Der Unterschied zwischen Graphit und Diamant, strukturelle Merkmale und der Übergangsprozess von einem Mineral zum anderen

Diamant und Graphit sind zueinander allotrope Mineralien, das heißt, sie haben unterschiedliche Eigenschaften, sind aber unterschiedliche Formen von Kohlenstoff. Ihr Hauptunterschied liegt nur in der chemischen Struktur des Kristallgitters.

Das Kristallgitter von Diamant hat die Form eines Tetraeders, in dem jedes Atom von 4 weiteren Atomen umgeben ist und der Eckpunkt des benachbarten Tetraeders ist, der eine unendliche Anzahl von Atomen mit starken kovalenten Bindungen bildet.

Graphit auf atomarer Ebene besteht aus Schichten von Sechsecken mit Eckatomen. Die Atome sind nur auf Schichtebene gut miteinander verbunden, aber die Schichten haben keine starke Verbindung untereinander, was Graphit weich und instabil gegen Zerstörung macht. Es ist diese Eigenschaft, die es ermöglicht, aus Graphit einen Diamanten zu erhalten.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Diamant und Graphit sind aus der Tabelle deutlich ersichtlich.

Charakteristisch
Die Struktur des Atomgitters	kubische Form	Sechseckig
Lichtübertragung	Leitet Licht gut	Lässt kein Licht durch
elektrische Leitfähigkeit	Hat nicht	Hat eine gute elektrische Leitfähigkeit
Atombindungen	Räumlich	eben
Struktur	Härte und Sprödigkeit	Schichtung
Die maximale Temperatur, bei der das Mineral unverändert bleibt	720 Grad Celsius	3700 Grad Celsius
Farbe	Weiß, blau, schwarz, gelb, farblos	Schwarz, grau, Stahl
Dichte	3560 kg/m3	2230kg/m3
Verwendungszweck	Schmuck, Industrie	Gießerei, Elektrokohleindustrie.
Mohs-Härte	10	1

Chemische Formel Diamant und Graphit ist dasselbe - Kohlenstoff (C), aber der Entstehungsprozess in der Natur ist anders. Diamant tritt bei sehr hohen Drücken und sofortiger Abkühlung auf, während Graphit dagegen bei niedrigem Druck und hoher Temperatur entsteht.

Zuordnen folgenden Methoden Diamanten erhalten:

Der Prozess von Diamant zu Graphit ist ähnlich. Der einzige Unterschied besteht in Druck und Temperatur.

Mineralvorkommen

Diamanten liegen in Tiefen von mehr als 100 km bei einer Temperatur von 1300 ̊С. Aus der Druckwelle tritt Kimberlit-Magma in Aktion und bildet die sogenannten Kimberlit-Rohre, die die Hauptvorkommen von Diamanten sind.

Die Kimberlitpfeife ist nach der afrikanischen Provinz Kimberley benannt, wo sie erstmals entdeckt wurde. Gesteine mit Diamantvorkommen werden Kimberlite genannt.

Die bekanntesten Vorkommen befinden sich heute in Indien, Südafrika und Russland. Bis zu 80 % aller Diamanten werden in Primärvorkommen abgebaut, die aus Kimberlit- und Lamproit-Rohren bestehen.

Röntgenstrahlen helfen, Diamanten im abgebauten Gestein zu finden. Die meisten der gefundenen Steine werden in der Industrie verwendet, da sie keine ausreichenden Eigenschaften für den Schmuckbereich haben. Industriesteine werden in 3 Arten unterteilt:

Brett - kleine Steine mit körniger Struktur;
Ballas - runde oder birnenförmige Steine;
Carbonado ist ein schwarzer Stein, der seinen Namen von seiner Ähnlichkeit mit Kohle erhielt.

Es ist merkwürdig, dass die größten und herausragendsten Diamanten ihren einzigartigen Namen erhalten. Die bekanntesten von ihnen sind Shah, Star of Minas, Kohinoor, Star of the South, Präsident Vargas, Minas Gerais, English Diamond of Dresden usw.

Graphit entsteht durch die Modifikation von Sedimentgesteinen. Graphitvorkommen in Mexiko, Noginsk und Madagaskar sind reich an Erzen mit Graphit von geringer Qualität. Die weniger verbreiteten Typen Botogol und Ceylon zeichnen sich durch Erz mit hohem Graphitgehalt aus. Das größte bekannte Ablagerungen befinden sich in der Ukraine und im Krasnodar-Territorium.

Geltungsbereich

Diamant und Graphit werden viel häufiger verwendet, als es auf den ersten Blick erscheinen mag. Diamanten haben in folgenden Bereichen ihre Anwendung gefunden:

Als Prozentsatz des Einsatzes von Diamanten sieht es so aus:

Werkzeuge, Maschinenteile - 60%.
Rahmen von Schleifscheiben -10%.
Drahtrecycling-10%.
Brunnenbohren - 10%.
Schmuck, Kleinteile - 10%.

Graphit wird praktisch nicht in seiner reinen Form verwendet, sondern ausgesetzt Vorbehandlung, obwohl in verschiedenen Bereichen Graphit unterschiedlicher Qualität verwendet wird. Für Schreibwarenbleistifte wird Graphit von höchster Qualität verwendet. Es hat seine breiteste Anwendung in der Gießereiindustrie gefunden und bietet verschiedenen Stahlformen eine glatte Oberfläche. Hier kommt nahezu unbehandelter Graphit zum Einsatz.

Die Elektrokohleindustrie verwendet neben natürlichem Graphit künstlich hergestellten Graphit, der aufgrund seiner besonderen Reinheit und Konsistenz der Zusammensetzung ebenfalls weit verbreitet ist. Die elektrische Leitfähigkeit machte Graphit zu einem Material für die Elektroden von Elektrogeräten. In der Metallurgie wird es als Schmiermittel verwendet.

Katalog der Mineralien
Beliebte Edelsteine, die in der GUS präsentiert werden
Diamant ist der härteste und einer der meisten teure Mineralien in der Welt

Diamant
Chemische Formel: C (kristalliner Kohlenstoff).
Dekolleté: perfekt.
Syngonie: kubisch (Kristalle mit oktaedrischem, Übergangs- und rhombododekaedrischem Habitus).
Farbe: Die meisten jakutischen Diamanten sind farblos, leicht rauchig, selten grünlich-gelb, tintenviolett, sehr selten heller Aquamarin (bläulich-grünlich und bläulich), flaschengrün, lila und braun-kirschrot. Uraldiamanten sind meist farblos.
Härte: 10 (am härtesten).
Dichte: 3,47 (Steine " sauberes Wasser") - 3,56 g/cm".
Fraktur: glatt, gestuft, muschelig.
Transparenz: transparent.
Lichtbrechung: n = 2,417 (farblos), n = 2,46 (mit zunehmender Verunreinigung).
Streuung: 0,044.
Lüster: starker Diamant (Kombination aus hoher Lichtbrechung und außergewöhnlicher Härte).
Pleochroismus: nicht vorhanden.
Extinktion (deutliche Linien): 478 nm (farblos); 504 nm (braun-gelb).
Lumineszenz: unterschiedlich, farblos - blau, braun - grün.

Diamant "Miner" 44,6 Karat. Raute "50 Jahre KPdSU". 71,5 Karat. Diamant "Stern von Jakutien". 232 Karat. Jakutien. Diamantenfonds. Moskau.

Der Name des Minerals stammt aus dem Griechischen. „Adamant“ – unwiderstehlich. Die Härte von Diamant ist tausendmal größer als die von Quarz und 140-mal höher als die von Korund. Aufgrund der perfekten Spaltbarkeit entlang des Oktaeders (in vier Richtungen) kann ein Diamant unter dem Einfluss scharfer Schläge leicht entlang von Ebenen parallel zu den Flächen eines regelmäßigen Oktaeders brechen. Diese Eigenschaft eines Diamanten nutzte man schon in der Antike, um ihm vor der Verarbeitung eine bestimmte Form zu geben. Es wird derzeit mit Diamantwerkzeugen, Pulver und Paste verarbeitet. Beim Schneiden und Einsetzen von Diamanten in Metallfassungen ist besondere Aufmerksamkeit erforderlich.

Diamant ist resistent gegen chemische Reagenzien; im Gegensatz zu diamantähnlichen und synthetischen Mineralien ist Diamant bei Röntgenstrahlen vollständig transparent.

Die optischen Eigenschaften von Diamanten werden scharf dargestellt. Das „Lichtspiel“ eines Diamantkristalls erklärt sich durch seinen hohen Brechungsindex und seine Dispersion. Ein weißer Lichtstrahl, der in einem Kristall gebrochen wird, ergibt ein weit divergierendes Strahlenbündel und schimmert daher heller in allen Farben des Regenbogens. Durch die Transparenz werden Diamanten in mehrere Kategorien eingeteilt.

Als makellos gelten Diamanten, bei denen selbst unter einer 10-fachen Lupe keine Fehler erkennbar sind. Aber selbst die reinsten Kristalle haben verschiedene Einschlüsse und Verunreinigungen, von denen die Absorption von Strahlen in einem bestimmten Teil des Spektrums abhängt, und dies beeinflusst die Farbwirkung eines Diamanten.

Die besonderen Eigenschaften des Diamanten erregten schon in der Antike Aufmerksamkeit. Es wurde als Dekoration verwendet und war ein Symbol für Macht und Reichtum. Noch heute ist der Diamant der König der Edelsteine, der Maßstab für Schönheit und Wert. Es wird in der Schmuckindustrie und auch als einzigartiger technischer Stein verwendet.

Der Wert eines Diamanten hängt nicht nur von seiner Transparenz und Farbe ab, sondern auch vom Schliff - der Polierqualität und der Form eines Diamanten aus Diamant, und die Kosten hängen von der Größe ab und steigen proportional zu seinem Quadrat Masse in Karat. Farblose „Reinwasser“-Diamanten gelten als die wertvollsten. Übliche Formen des Diamantschliffs: "Marquise", "Brillant", "Birne". Das attraktivste ist "brillant", was dem Kristall maximale Brillanz und "Diamantspiel" verleiht.

Diamant kann zu Recht als König unter den Mineralien bezeichnet werden. Bei der Beschreibung kann nur der Beiname „am meisten“ verwendet werden, und zwar nicht nur in ästhetischen, sondern auch in technischen Beschreibungen. Natürlich hat dieses Mineral seinen größten Ruhm aufgrund seines Schmuckwerts erlangt, aber der Prozentsatz aller Steine, die aus dem Erdinneren abgebaut werden, ist ziemlich gering, etwa 10%. Der Rest der Steine findet in fast allen Bereichen der industriellen Produktion Verwendung. Man kann mit Sicherheit sagen, dass die meisten Menschen auf dem Planeten Werkzeuge oder Geräte verwendet haben, die Diamanten enthalten.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Diamant enthält in seiner Zusammensetzung nur ein Element des Periodensystems - Kohlenstoff, daher hat der Stein die einfachste chemische Formel: C. Es ist erwähnenswert, dass ein anderes Material auf der Erde vollständig aus Kohlenstoff besteht - undurchsichtiger Graphit, er hat die gleiche Formel wie Diamant.

Diamant gilt als das härteste Mineral. Nach der Mohs-Skala 10 Punkte, und dies ist die Grenze der Härteskala. Beim Härtevergleich, dann ist Diamant 1000-mal höher als Quarz. Es ist erwähnenswert, dass die Mohs-Skala auf der Grundlage der Härte von Diamant erstellt wurde. Mit dem zweiten kann man nur die Oberfläche eines Steins zerkratzen. Aber das hat er auch schwache Seiten, es kann gebrochen werden, da es einen ausreichend großen Spaltungsgrad hat. Das ist nur der Kristall, der entlang genau definierter Ebenen spaltet.

Kristalle unterscheiden sich in ihrer Struktur:

Ursprünglich wurde Diamant als eine Art Quarz angesehen, bis sich herausstellte, dass das Mineral zu brennbaren Körpern gehörte. Paradoxerweise aber Stein kann nicht stehen Die Sonnenstrahlen sind durch die Linse gegangen, sie brennt einfach aus. Diese Entdeckung wurde zuerst von dem Franzosen Lavoisier entdeckt, er bewies, dass der Stein brennt und Kohlendioxid freisetzt. Er führte als erster die chemische Formel des Diamanten ein. Es war eine echte Sensation in der Wissenschaft am Ende des 18. Jahrhunderts, niemand hätte ahnen können, dass ein so kostbarer Stein ein Bursche aus Graphit und Kohle war. Er war es, der der Welt vorstellte, was ein Diamant wirklich ist.

Die Dichte von Diamant ist kein Rekord und liegt bei etwa 3,5 g/cm3, was ebenfalls viel ist. Beispielsweise beträgt der Dichteindex für Quarz 2,6 g/cm3 und für Silber 10,5 g/cm3. In der chemischen Zusammensetzung des Steins der Anteil an Verunreinigungen liegt unter 1 %, die häufigsten sind: Eisen, Stickstoff, Silizium, Wasserstoff, Titan, Sauerstoff, Mangan. Es sind diese Verunreinigungen, die die Farbe des Kristalls direkt beeinflussen.

Die Zusammensetzung und Struktur des Kristalls ermöglichen eine Beständigkeit gegen alkalische und saure Umgebungen. Er unlöslich auch in hochkonzentrierter Säure. Diese phänomenale Eigenschaft ermöglicht es ihm, seine Form über Millionen von Jahren beizubehalten. Allerdings hat ein Diamant auch Schwächen, er ist machtlos gegenüber Zusammensetzungen, die Soda und Salpeter (Kalium oder Natrium) enthalten. Diese Mischung verbrennt das Mineral einfach rückstandsfrei.

Eine weitere interessante Eigenschaft von Diamant ist seine Hydrophobizität. Es stößt Wasser vollständig von sich selbst ab, haftet aber gleichzeitig an Fett. Dies ist seine Funktion und ist zu einer Möglichkeit geworden, im Erz nach Edelsteinen zu suchen.

Thermische Eigenschaften

Der Schmelzpunkt des Steins liegt bei etwa 4000°C. In einer Umgebung mit hohem Sauerstoffgehalt beträgt die Verbrennungstemperatur jedoch bereits 800 ° C. Es ist erwähnenswert, dass sich ein Kristall, wenn er in eine sauerstofffreie Umgebung gebracht und auf eine Temperatur von 2000–3000 °C erhitzt wird, in gewöhnlichen Graphit verwandelt.

Der Kristall hat eine einzigartige Wärmeleitfähigkeit, es ist diese Eigenschaft gepaart mit seiner Härte hat seine Verwendung in verschiedenen Teilen und Werkzeugen bei der Verarbeitung verschiedener Materialien gekennzeichnet. Überschüssige Wärme, die während des Betriebs entsteht, wird schnell abgeführt, wodurch der Arbeitsprozess intensiver wird.

Optische Eigenschaften

Die Einzigartigkeit und ein so hoher Preis eines Diamanten auf dem Schmuckmarkt aufgrund von zwei Faktoren: Härte und optische Eigenschaften. Kein einziges Mineral auf der Erde hat solche Indikatoren. Der Brechungsindex beträgt 2,41. Dieser Indikator basiert auf der Ablenkung der Richtung eines Lichtstrahls in einer anderen Umgebung, in der sich die Lichtgeschwindigkeit stark ändert.

Zusammen mit einem hohen Dispersionswert hat es ein so helles Leuchten, und wenn Sie einen Lichtstrahl darauf richten, wird es in allen Farben des Regenbogens reflektiert. Kein einziges Mineral, auch nicht künstlich hergestellt, hat solche Fähigkeiten.

Herkunft und Abbau von Diamanten

BEI moderne WeltÜber die Herkunft von Diamanten gehen die Meinungen auseinander, und es gibt keine wissenschaftlich belegte Theorie zur Entstehung von Diamanten. ausgedrückt eine große Anzahl von Annahmen und Meinungen bei dieser Gelegenheit, aber Wissenschaftler halten die magmatische Theorie für die wahrscheinlichste. Im Erdinneren in einer Tiefe von etwa 150-200 km unter hohem Druck (50-60.000 Atmosphären) erhalten Kohlenstoffatome bei hohen Temperaturen (1000-1300 ° C) ein spezielles kubisches Kristallgitter oder einfach gesagt Diamant.

Es gibt verschiedene Arten von Diamanten:

Ballas– Sphärolithe eines kugelförmigen Kristalls;
Tafel– fein- und grobkörnige, unregelmäßig geformte Diamantaggregate;
Carbonado– dichte oder poröse Kristallaggregate;
Jakutit– ein dunkler Diamant aufgrund der Fülle an Einschlüssen

Bergbau Edelsteine ist ein sehr kostspieliger und technisch aufwendiger Prozess, der bereits im Anfangsstadium erfordert große finanzielle Investitionen. Natürlich wurden die Edelsteine zunächst in offenen Gebieten durch Sieben abgebaut, aber bald waren diese Gebiete erschöpft und die Menschen mussten „tiefer graben“.

Es gibt auch Kristalle außerirdischen Ursprungs (Meteoriten). Große Meteoriten können beim Fallen Diamanten während der Impaktmetamorphose erzeugen, wie zum Beispiel im Norden Sibiriens im Popigai-Astroblem.

Geschichte der Diamanten

Die Diamanten selbst haben mehrere Millionen Jahre alt, aber in der Geschichte der Menschheit sind sie auch vor sehr langer Zeit aufgetaucht. Diese Geschichte ist kein Jahrtausend. Die ersten Beschreibungen des Steins sind in Indien bezeugt. Indien gilt als das erste Land, das mit dem Abbau und dem Handel mit Diamanten an einem Fluss begann.

Allmählich tauchten Kristalle in allen zivilisierten Ländern auf, überall wo sie sich zu treffen begannen Erwähnungen eines ungewöhnlichen Steins, über ihn magische Eigenschaften und Heilwirkung. In der Antike gab es keine Möglichkeit, ein Mineral zu schneiden, aber schon damals begannen sie, seine Kanten sorgfältig zu polieren und zu reiben, um Glanz zu verleihen. Mit der Entwicklung der industriellen Produktion wurden nach und nach Schneidverfahren verfügbar. Sie wurden erstmals im 17. Jahrhundert in Europa verarbeitet.

Das Aussehen eines Diamanten, der uns vertraut ist, erschien bereits 1919 dank Marcel Tolkovsky. Seitdem hat sich der Idealschliff des Minerals in der Schmuckbranche nicht verändert.

Der Größte Steine über 10 Karat sind sehr selten, und es ist üblich, dass solche Kristalle benannt und nicht zerkleinert werden. Der größte Edelstein der Welt "Cullinan", der 1905 in Afrika gefunden wurde, wiegt 3106 Karat.

Diamant (von arabisch ألماس, ’almās, tur. elmas, was durch Arabisch von griech. ἀδάμας – „unzerstörbar“ geht) ist ein Mineral aus der Klasse der heimischen Elemente, eine der allotropen Modifikationen des Kohlenstoffs. Chemische Formel: S.

Diamond hat das gleiche chemische Zusammensetzung wie Graphit. Aber im Aussehen unterscheidet es sich stark davon. Dieser Unterschied erklärt sich durch die unterschiedliche Anordnung der Kohlenstoffatome im Kristallgitter: Im Diamant sind sie in einer tetraedrischen Struktur angeordnet und haben eine starke Bindung in alle Richtungen. Spezifisches Gewicht 3,48-3,55 g/cm3. Diamant ist ein Stein mit ungewöhnlicher Brillanz, Farbenspiel, innerem Feuer. Die Brillanz eines Diamanten ist stark – Diamant. Diamant ist sehr hart – „der König aller Mineralien“.

Auf der Mohs-Skala hat es eine Härte von 10. In Sachen Härte steht es keinem der bekannten Mineralien nach. Diamant ist der „Härtemeister“: Er ist 1000-mal härter als Quarz, 150-mal härter als Korund. Vielleicht hielten die alten Griechen den Diamanten deshalb für einen Talisman der Macht. Diamant ist beständig gegen Säuren, Hitze. Es ist das einzige Mineral, das Korund kratzt. Auf dieser Grundlage unterscheidet es sich von ihm ähnlichen Mineralien - Bergkristall, Topas usw. Diamant ist sehr hart, aber gleichzeitig zerbrechlich. Es spaltet sich leicht entlang der Spaltungsebenen. Die Spaltung ist perfekt, aber an den Flächen des Oktaeders. Diese Eigenschaft eines Diamanten machen sich Juweliere bei der Bearbeitung zu Nutze. Ein neues Mineral mit großer Härte wurde gefunden, der "Bruder" des Diamanten - Yakutit.

Kein Edelstein hat so viele Schattierungen wie ein Diamant: farblose, weiße, blaue, grüne, gelbliche, rosa, rötliche, bräunliche, rauchgraue Töne; oft transparent.

trifft Diamant hauptsächlich in Form von separaten Kristallen - Oktaeder mit gekrümmten Flächen, in äußerer Form, die sich der Kugel nähert. Kristallgrößen sind normalerweise klein. Kristallisiert in der kubischen Syngonie.

Merkmale. Charakteristische Eigenschaften für diamant sind ein starker diamantspritzer und eine hohe härte - er hinterlässt auf korund einen kratzer. Zieht man mit metallischem Aluminium auf die benetzte Oberfläche eines Diamanten, hinterlässt das Aluminium keine Spuren.

Sorten und Fotos von Diamanten

Diamant- ein künstlich bearbeiteter Diamant mit 57 Facetten. Ein Diamant streut das Sonnenlicht wie Regentropfen, die einen Regenbogen bilden, ein Diamant ist der strahlendste Edelstein.
Tafel- Unregelmäßige feinkörnige Spleiße.
Ballas- Kugelförmiger Diamant, radial strahlende Struktur.
Carbonado- schwarzer, grauer, dichter oder grobkörniger Diamant.
Jakutit- dunkler Diamant mit zahlreichen Einschlüsse u maximale Härte.

Farbloser Diamant, Catoca, Angola Bort Sphärische Ballas Schwarzer Carbonado

Herkunft des Diamanten

Diamantvorkommen sind genetisch mit ultramafischen (Dunite, Peridotiten) und mafischen (Diabasen) magmatischen Gesteinen und mit Serpentiniten verwandt, die aus der chemischen Veränderung von ultrabasischen und mafischen Gesteinen resultieren. Diamant entsteht unter Bedingungen hoher Druck und hohe Temperatur, so dass seine Ablagerungen auf vulkanische Explosionstrichter beschränkt sind. Diamant entsteht bei einem Druck von mehr als 5 MPa und einer Temperatur von etwa 2000 °C.

Die Entstehung von Diamanten ist eng mit tektonischen Prozessen verbunden. Zur gleichen Zeit, nach der Erdkruste eine feurig-flüssige Masse, das sogenannte ultrabasische Magma, stieg aus großer Tiefe auf. Es wird manchmal Kimberlit genannt. Beim Aufsteigen des Kimberlit-Magmas kühlte es ab, was zur Abscheidung gelöster flüchtiger Verbindungen (Gase, Wasserdampf) führte. Der freigesetzte Wasserdampf und die Gase verursachten starke Explosionen, wodurch in der Erdkruste vertikale, wohlgeformte zylindrische Löcher auftauchten - Kimberlit-Rohre. Diese Röhren waren mit zerkleinertem Gestein gefüllt, das während der Explosion entstanden war. Dann stieg entlang eines mit klastischem Material gefüllten Trichters Kimberlit-Magma auf, das die Hohlräume zwischen den Trümmern besetzte und sie zementierte.

Es wird angenommen, dass die Diamanten größtenteils in fester Form ausgebrochen sind, als das Kimberlit-Magma noch in der Tiefe war, und dann vom Magmafluss in die Kimberlit-Rohre getragen wurden. Diamanten enthalten nur die Röhren, deren Wurzeln die diamanthaltige Schicht erreichen. Diamanten entstehen in Tiefen von etwa 200 km.

Diamantenfunde sind nicht nur auf Plattformen (in der Ebene), sondern auch in Berggebieten bekannt: im Ural, in den Appalachen, im Kaskadengebirge, in der Sierra Nevada usw. Kalimantan und andere Gebiete.

Diamanten werden in Meteoriten gefunden. Diamant entsteht auch bei Explosionen, die den Fall riesiger Meteoriten begleiten (Meteoritic Crater "Devil's Canyon", Arizona, USA).

Es kommt unter basischen und ultrabasischen Eruptivgesteinen vor, unter Serpentiniten (Serpentinen); auch in alten (Konglomerate, Sandsteine) und jungen Seifen.

Satelliten. In Primärvorkommen: Serpentin, Olivin, Augit, Graphit, Magnetit, Chromit, Ilmenit, Talkum. In Placers: Quarz, Platin, Gold, Magnetit, Ilmenit, Hämatit], Topas, Kassiterit, Korund. Ein ständiger Begleiter des Diamanten ist Pyrop, ein kirschfarbenes Mineral. Pyrop ist häufiger als Diamant und dient als guter „Orientierungspunkt“ bei der Suche nach Diamantvorkommen.

Anwendung von Diamant

Diamanten werden in Schmuck und Technik unterteilt. Erstere umfassen transparente, farblose oder leicht gefärbte Sorten von mehr oder weniger großen Größen; zu technischen - dunkle Randunterschiede und kleine Diamanten. In den Lagerstätten überwiegen in der Regel technische Diamanten, Edelsteingrade sind seltener.

Diamond wird der Held der Technologie genannt. Bis zu 80 % der weltweit abgebauten Diamanten werden in der Industrie verwendet. Diamanten werden in der Elektro-, Radioelektronik- und Instrumentenindustrie verwendet. Diamanten werden als nukleare Strahlungsdetektoren, in schnellen Partikelzählern und in medizinischen Zählern verwendet. Sie werden in der Weltraumforschung eingesetzt, bei der Erforschung der Tiefenstruktur der Erde. Die Verwendung von Diamant zum Schneiden von Glas ist bekannt. Ein 1-Karat-Diamant (ein Karat entspricht 0,2 g) kann Fensterglas von 2.500 km Länge schneiden.

Ein Diamant, vergleichbar mit der Transparenz von Quellwasser, schimmert in allen Farben des Regenbogens und wird auch als Schmuck (Diamant) verwendet. Es ist mehr wert als ein Hammer. Für die Kosten eines aprikosengroßen Diamanten können Sie eine ganze Fabrik bauen. Der hohe Preis eines Diamanten erklärt sich nicht so sehr durch seine hohe Härte, starke Brillanz, sein schönes „Farbspiel“, sondern durch seine Seltenheit. Große Vorkommen sind selten, selbst in reichen Vorkommen finden sich 3-6 kleine Diamantkörner in einem Kubikmeter Gestein.

Aus 100.000 Tonnen Gestein werden im Durchschnitt nur etwa 5 kg Diamanten gewonnen. Das Verhältnis beträgt 20 Millionen zu 1.

Die Geschichte des Diamanten hat mehr als fünftausend Jahre. Eminente Diamanten und andere Edelsteine sind Zeugen der Macht, der immensen Pracht königlicher Gewänder, der Trauer und des Leids der Menschen. Diamanten schmückten Kronen und andere Machtattribute von Pharaonen, Schahs und Königen.

Viele der großen Diamanten haben blutige Geschichten voller Geheimnisse, Tragödien, alptraumhafter Verbrechen, aufgebracht durch flüchtige gierige Freude in der Welt des Gewinns.

Diamantvorkommen

Afrika ist der Diamantkontinent. Die wichtigsten Diamanten produzierenden Länder auf afrikanischem Boden sind: die Republik Zaire, die weltweit an erster Stelle bei der Gewinnung technischer Diamanten steht, Tansania, Ghana, Südafrika (das Land der Diamanten ist Namibia, das weltweit an erster Stelle steht in die Gewinnung von Edelsteindiamanten, die illegal von Südafrika besetzt sind), Angola, Guinea und andere. Eine der reichsten in Afrika und der Welt sind die Diamantvorkommen des Zentralafrikanischen Reiches, dann kommen die Länder Südamerikas: Brasilien, Venezuela, Guyana und die asiatischen Länder: Indien, Indonesien.

In Südafrika wurden 1905 zwei riesige Diamanten gefunden. Der größte von ihnen ist "Cullinan" (benannt nach dem Besitzer der Mine) mit einem Gewicht von 3106 Karat (Faustgröße), der zweite - "Excelsior" - 971,5 Karat. Beide Diamanten wurden gesägt und in kleinere Diamanten geschnitten und verkauft. Der Cullinan ergab nach dem Sägen 105 Diamanten. Zwei von ihnen – die größten – werden in das königliche Zepter und die Kaiserkrone von England eingesetzt. In Sierra Leone, in der Region Enge-ma (Westafrika), ein großer Diamant von der Größe eines kleinen Ei. Es wiegt 968,9 Karat (knapp 200 g). Seine Länge beträgt 40 mm. Sie nannten es den „Stern von Sierra Leone“. In der internationalen Liste seltener Diamanten steht er an dritter Stelle. Diamant „Stern von Sierra Leone“ in 11 Einzelsteine geschliffen von hohem Preis. Die Qualität der Diamanten aus Sierra Leone ist eine der besten. Der größte indische Diamant "Great Mogul" - 794 Karat. Die großen Diamanten „Orlov“ (194,8 Karat) und „Koh-i-nur“ (109 Karat) wurden in Indien gefunden.

Der größte flache Diamant hat eine Fläche von 7,5 cm2. Es ist in einem goldenen Armband montiert; im Diamantenfonds Russlands gespeichert. Einer der größten hellblauen Diamanten mit 42,27 Karat wurde in der Republik Südafrika (Provinz Orange) gefunden.

Der allererste Diamant in Russland wurde im 19. Jahrhundert vom 14-jährigen Leibeigenen Pavel Popov im Ural gefunden. Nach einem so wertvollen Fund erforschten Geologen fast 100 Jahre lang den Ural und Sibirien, bis die Geologin Larisa Popugaeva im Juni 1954 die erste Zarnitsa-Kimberlitpfeife im kalten Jakutien fand. Der Name von Larisa Popugaeva trägt einen Diamanten mit einem Gewicht von 29,4 Karat.

Der jakutische Diamant ist sauber und transparent, als ob die Festung des jakutischen Frosts die Schönheit des Nordlichts absorbiert hätte. Auf dem Territorium Jakutiens wurden etwa zehn Kimberlitpfeifen entdeckt: Aikhal, Zarnitsa, International, Mir, die weltweit größte Udachnaya, Yubileynaya. Einer der großen sowjetischen Diamanten „Maria“ wiegt 105,98 Karat. Ein Diamant mit einem Gewicht von 342,5 Karat wurde am 23. Dezember 1980 in der Mir-Pfeife gefunden und nach dem 17. Kongress der KPdSU benannt, der 3 Monate nach der Entdeckung stattfand. BEI modernen Russland Zwei Funde stechen hervor, die 2003 in der Udachnaya-Pfeife gemacht wurden: zitronenfarbene und tabakfarbene Diamanten mit einem Gewicht von 301,55 bzw. 232,7 Karat.

Kimberlit-Rohre und dazugehörige Diamantvorkommen findet man in Russland nicht nur in Jakutien. Die Entdeckung von Diamantvorkommen hier war die Entdeckung der Pomorskaya-Kimberlitpfeife im Jahr 1980, die neben 5 anderen Pfeifen (Pionerskaya, Karpinsky-1 ″, Karpinsky-2, Arkhangelskaya und Lomonosov) Teil der größten Placer-Diamantlagerstätte in ist der europäische Teil Russlands - benannt nach M.V. Lomonossow. Hier ist der größte in der Geschichte der Entwicklung der Lagerstätte ein Diamant mit einem Gewicht von 50,1 Karat. BEI Region Archangelsk Neben der Lagerstätte Lomonosov ist die V.P. Pilz (Werchotinskoje).

Eine der vielversprechenden diamanthaltigen Regionen in Russland ist die Region Irkutsk, wo die Suche nach Edelsteinen 1980 aufgrund unzureichender Finanzierung und negativer Ergebnisse im südlichen Teil der Region eingestellt wurde.

Eine Reihe von Wissenschaftlern hat 2015 eine Analyse durchgeführt, die darauf hindeutet Region Orenburg hat Aussichten auf das Vorhandensein von diamanthaltigen Gebieten.