khimie.ru

Углерод в форме алмаза образует чрезвычайно твердые, в совершенно чистом состоянии бесцветные, абсолютно прозрачные, сильно преломляющие свет, блестящие кристаллы удельного веса 3,51. Естественными гранями алмаза часто являются грани правильных октаэдров; однако встречаются и другие формы кубической системы, среди них тетраэдр, что указывает на то, что алмаз принадлежит к тетраэдрической темиэдрии кубической системы. Кристаллы алмаза часто обладают искривленными поверхностями, так что выпуклые кристаллы можно считать характерными для алмаза.

Чтобы алмазы служили украшением, на них искусственно шлифуют новые грани, которые подбирают таким образом, чтобы с возможно меньшей потерей материала получить камень с возможно большим блеском и игрой красок. Это в наиболее совершенной форме достигается бриллиантной шлифовкой, при которой грани размещают таким образом, чтобы возможно большая часть падающего света полностью отражалась. Показатель преломления алмазов составляет для красного света (линия Фраунгофера) n = 2.407, дли фиолетового света (линия H) n = 2,465. Рассеяние света (дисперсия) также значительна, и на этом основана известная игра красок − «огонь» алмазов и соответственно бриллиантов.

Алмазы встречаются большей частью в так называемых россыпях, т. е. в наносных породах, которые содержат и другие драгоценные камни и благородные металлы, в Ост-Индии, на Борнео, в Новом Южном Уэлсе, Британской Гвиане, Бразилии, Калифорний, Мексике, и прежде всего в Конго, на Золотом Береге и в Южной и Юго-Западной Африке. В Южной Африке они встречаются также в первичных месторождениях, а именно в оливинах вулканического происхождения (кимберлитах).

Раньше добычу осуществляли промыванием породы в бочках и извлечением остатка руками. Теперь в главном месте добычи алмазов, в Капе, предварительно подвергнутую выветриванию породу промывают в центрифуге, остаток, содержащий более тяжелые составные части, пропускают через смазанный жиром вибрационный грохот, который задерживает алмазы, не смачивающиеся водой, но смачивающиеся жиром. В самом богатом Кимберленском руднике Капа из 2 т породы в среднем получают 1 г алмазов; однако разрабатывают и такие породи, которые в двадцать раз беднее алмазами. Вес алмазов обычно выражают в каратах (1 карат = 0,205 г), однако эта единица несколько колибается в различных странах. Самым большим алмазом являетея Куллинэи (3024 карата), найденный в Южной Африке. Другие известные большие алмазы: Регент (193 карата), Орлов (193 карата) и Великий Могол (180 карат).

Алмазы, добываемые в Капской области, редко бывают так чисты,. как бразильские или индийские алмазы, и потому часто не годятся для украшения. Тусклые, почти свинцово-серые алмазы носят название борт. Большая часть добываемых алмазов относится к этому сорту. Однако встречаются и совершенно прозрачные цветные алмазы: желтые, коричневые, фиолетовые, бледно-синие и светло-зеленые. В Бразилии встречаются и сомершенно черные алмазы − карбонадо. Они содержат часто 2-4 % примесей. Теплота горения карбонадо, по данным Рота, заметно выше теплоты горения обычного алмаза. Совершенно прозрачные алмазы («чистой воды») применяются для украшения. Требуемыми для этого свойствами, однако, обладает только очень малая часть (около 5%) алмазов. Остальные употребляют для технических целей: бурения и шлифования особо твердых материалов, резания стекла, для изготовления подшипников для точных инструментов, ушков для протягивания проволоки; алмаз годен для этой цели благодаря исключительной твердости. Алмазы превосходят твердостью всякие другие материалы. Поэтому они шлифуются только своим же порошком; вместе с тем они очень хрупки и легко растираются в порошок в стальной ступке.

В форме алмаза углерод обнаруживает большую химическую стойкость. На него не действуют ни кислоты, ни основания, если только они не отщепляют легко кислорода. Вместе с тем алмаз, нагретый в кислороде до температуры выше 800 ºС, сгорает до диоксида углерода. Если же сильно нагреть алмаз без доступа воздуха, то он превращается в графит.

Искусственное приготовление алмазов удалось осуществить лишь в самое последнее время. Правда, уже в 1897 г. Муассан получил мельчайшии кристаллики (которые он считал алмазами) при растворении угля в расплавленном железе, которое затем быстро охлаждалось в форме капель, так что углерод выделялся внутри капель под очень большим давлением.

Позднее в этом направлении были предприняты многочисленные попытки, в результате которых иногда удавалось получать крохотные кристаллики, которые обнаруживали свойства алмаза. Однако ни разу не было дано четкого доказательства того, что речь идет действительно об алмазах. Алмазы, надежно идентифицированные, были впервые получены в США в 1955 г. Они были приготовлены в форме кристалликов с весом примерно 1/4 карата при многочасовом нагревании гранита до температуры 3000 ºС под давлением 100000 кг/см².