Драгоценные камни. Самый твердый минерал в природе Самый твёрдый камень
Современной науке геологии известны тысячи самых разнообразных минералов и горных пород. И уж кто-кто, а геологи точно знают, какой камень самый прочный в мире. А знаете ли вы ответ на этот вопрос? Если нет, обязательно прочитайте нашу статью.
Самый прочный камень - это…
Природой создано огромное количество различных минералов. Одни из них настолько мягкие, что крошатся в руках. А вот другие не деформируются даже от самого сильного удара. Какой камень самый прочный в природе? Давайте разбираться.
Если говорить исключительно о минералах, то ответ очевиден - это алмаз. Данное природное образование является одной из форм чистого углерода, которая образуется в недрах Земли на значительных глубинах. Минерал находится на вершине с абсолютной твердостью в 1600 единиц. Кроме того, алмаз обладает еще и таким качеством, как метастабильность (то есть, способностью существовать неограниченно долгий период времени при нормальных условиях среды).
Стоит отметить, что под словом «камень» может подразумеваться еще и такое понятие, как горная порода (агрегат из одного или нескольких видов минералов). Определить абсолютного рекордсмена по твердости среди горных пород не так просто. Чаще всего в список самых прочных камней попадают следующие породы:
- Габбро.
- Диабаз.
- Гранит.
Минерал алмаз: основные свойства
Итак, самый дорогой, самый желанный, самый красивый и самый прочный камень на Земле - это алмаз. И с этим сложно поспорить. Впрочем, само название этого минерала более чем красноречиво. Слово «алмаз» в переводе с древнегреческого языка означает «несокрушимый».
Первые исторические свидетельства о прозрачном камне невиданной прочности пришли к нам из Древней Индии и Китая. При этом индусы называли его фарий. А вот китайцы еще в третьем тысячелетии до нашей эры применяли алмазы для шлифовки своих церемониальных топоров, изготовленных из корунда.
Какими же физико-механическими свойствами обладает самый прочный камень в мире? Давайте перечислим самые основные из них:
- Блеск: алмазный.
- Цвет черты: нет.
- Твердость: 10 (по шкале Мооса).
- Плотность: 3,47-3,55 г/см 3 .
- Излом: раковистый до занозистого.
- Сингония: кубическая.
- Теплопроводность: 900-2300 Вт/(м·К) (очень высокая).
Наиболее распространенная окраска алмазов - желтая или бесцветная. Реже всего в природе встречаются минералы зеленого, синего, красного или черного цвета. Еще одно важное свойство всех алмазов - это способность к люминесценции. Под воздействие солнечного света они начинают светиться и переливаться различными цветами и оттенками.
- Алмаз, графит и уголь - все эти вещества состоят из одного и того же элемента (углерода).
- На некоторых планетах Солнечной системы идут алмазные дожди.
- Алмаз нельзя назвать самым редким камнем на Земле. Существует как минимум десять драгоценных камней, которые встречаются в земной коре намного реже.
- Штаб-квартира крупнейшей компании по добыче и обработке природных алмазов расположена в Йоханнесбурге (ЮАР).
- При определенных условиях алмазы можно синтезировать из текилы или арахисового масла.
- Луч света, проходящий сквозь тело данного минерала, снижает свою скорость в два раза.
- 80% добываемых сегодня алмазов используется в промышленных целях.
Главные месторождения алмазов
Алмазы образуются на глубине 80-150 километров под воздействием колоссального давления и температуры. Затем благодаря вулканической деятельности они поднимаются ближе к поверхности нашей планеты, образуя при этом вертикальные месторождения - кимберлитовые трубки. Вот так, например, выглядит горловина такой трубки в Якутии (алмазный карьер «Мир»):
Помимо этого, некоторые алмазы могут иметь и метеоритное происхождение. Такие минералы образуются при контакте космического тела с поверхностью Земли. Так, «внеземные алмазы» были обнаружены в Большом Каньоне в США.
Так уж сложилось, что самые богатые залежи алмазов на Земле сосредоточены в недрах Африки. Именно здесь базируется крупнейшая по добыче ценного минерала компания в мире - De Beers. Алмазы сегодня активно добываются в ЮАР, Анголе, Ботсване, Намибии, Танзании, России, Канаде, Австралии. Лидером российской алмазной промышленности является компания "АЛРОСА".
Применение алмазов в промышленности
Не стоит думать, что алмазы используют исключительно в ювелирном деле. Самый твердый камень нашел широкое применение также в промышленности. В частности, из него производят сверхпрочные сверла, ножи, резцы и прочие изделия. (по сути, отходы, получаемые при обработке природных алмазов) применяется как абразив при производстве точильных дисков и кругов.
Используют алмазы также в ядерной энергетике и квантовой электронике. Еще одна крайне перспективная сфера в наши дни - микроэлектроника на алмазных подложках.
Гексагональный алмаз
Еще десять лет назад алмаз можно было считать на Земле. Но в 2009 году группа ученых из Китая и США сумела доказать ложность такого утверждения. По их убеждению, самым прочным веществом в мире является искусственный материал под названием лонсдейлит (или гексагональный алмаз).
При помощи метода компьютерного моделирования ученым удалось установить, что данный материал на 58% прочнее, нежели алмаз. И если последний разрушается при давлении в 97 гигапаскалей, то лонсдейлит способен выдерживать нагрузки в 152 гигапаскалей.
Однако гексагональный алмаз существует пока только лишь в теории. Впрочем, ученые сомневаются, что новый материал когда-либо будет применяться на практике. Ведь процесс его получения является чрезвычайно сложным и дорогостоящим.
Твердость камней определяется твердость по Моосу на царапанье и твёрдость по Розивалю. В наше время определяют твердость камней по шкале Мооса только коллекционеры и любители. Раньше когда оптика ещё не была сильно развита методом определения твёрдости на царапанье определяли подлинность драгоценных камней. Сейчас научились искусственно выращивать камни и поэтому метод Мооса определяет не очень точно. Придумал этот способ определение твёрдости Венский минералог Фридрих Моос. У этого метода есть недостаток можно повредить камень но зато есть и плюсы он не требует наличия дорогого оборудования и наличия лаборатории.
Принцип этого метода заключается в определение сопротивления камня на царапанье его поверхности острым специальным предметом. Камни имеющие твердость по Моосу выше 7 являются твёрдыми камнями, а камни с твёрдостью ниже 7 подвержены стиранию обычной пылью так как пыль содержит мельчайшие зёрна кварца которые имеют твёрдость по Моосу 7. Поэтому камни имеющие твёрдость по Моосу ниже 7 быстро тускнеют, у них быстро стирается полировка и сильно царапаются при контакте с более твёрдыми предметами. Производить твёрдость на царапанье нужно только острым краем образца только по ровным и свежим поверхностям камня, а если определять на ребристых образований или на выветренных с поверхности штуфов то значения твёрдости на царапанье будут получаться заниженными. Некоторые камни на разных гранях и на разных плоскостях могут иметь разную твёрдость царапанья. Например такие отличия имеет алмаз и благодаря этому его можно шлифовать хотя твердость алмаза по шкале Мооса считается самой высокой.
Ниже приведена относительная шкала твердости камней по Моосо в которой показано как можно поцарапать камень и какую твёрдость шлифования по Розивалю имеет камень в зависимости от твёрдости царапанья по Моосу.
Шкала Мооса таблица простого определения твёрдости
Определив твёрдость царапанья камня затем можно по специально созданной таблице определить соответствие камня.
Относительная таблица Мооса.
| Камень | Твёрдость по Моосу | Камень | Твёрдость по Моосу | Камень | Твёрдость по Моосу |
|---|---|---|---|---|---|
| Алмаз | 10 | Смарагдит | 6,5 | Томсонит | 5-5,5 |
| Рубин | 9 | Везувиан | 6,5 | Титанит | 5-5,5 |
| Сапфир | 9 | Силлиманит | 6-7,5 | Чпатит | 5 |
| Александрит | 8,5 | Касситерит | 6-7 | Аугелит | 5 |
| Хризоберилл | 8,5 | Эпидот | 6-7 | Диоптаз | 5 |
| Цейлонит | 8 | Гидденит | 6-7 | Гемиморфш | 5 |
| Родицит | 8 | Кунцит | 6-6,5 | Смитсонит | 5 |
| Шпинель | 8 | Амазонит | 6-6,5 | Страз | 5 |
| Таафеит | 8 | Авантюриновый полевой шпат | 6-6,5 | Вардит | 5 |
| Топаз | 8 | Бенитоит | 6-6,5 | Кианит | 4.5 и 7 |
| ИАГ-гранат (гранатит) | 8 | Ортоклаз | 6-6.5 | Апофиллит | 4,5-5 |
| Аквамарин | 7,5-8 | Эканит | 6-6,5 | Шеелит | 4,5-5 |
| Берилл | 7,5-8 | Фабулит | 6-6.5 | Цинкит | 4,5-5 |
| Ганит | 7,5-8 | Лабрадор | 6-6,5 | Колеманит | 4,5 |
| Пейнит | 7,5-8 | Лунный камень | 6-6,5 | Варисцит | 4,5 |
| Фенакит | 7,5-8 | Нефрит | 6-6,5 | Пурпурит | 4,5 |
| Изумруд | 7,5-8 | Петалит | 6-6,5 | Баритокальци т | 4 |
| Альмандин | 7,5-8 | Пренит | 6-6,5 | Флюорит | 4-4,5 |
| Андалузит | 7,5 | Пирит | 6-6,5 | Магнезит | 4 |
| Эвклаз | 7,5 | Рутил | 6-6,5 | Родохрозит | 4 |
| Гамбергит | 7,5 | Амблигонит | 6 | Доломит | 3,5-4,5 |
| Уваровит | 7,5 | Битовнит | 6 | Сидерит | 3,5-4 |
| Кордиерит | 7-7,5 | Санидин | 6 | Арагонит | 3,5-4,5 |
| Данбурит | 7-7,5 | Тугтупит | 6 | Азурит | 3,5-4 |
| Гроссуляр | 7-7,5 | Гематит | 5,5-6,5 | Куприт | 3,5-4 |
| Пироп | 7-7,5 | Опал | 5,5-6,5 | Халькопирит | 3,5-4 |
| Спессартин | 7-7,5 | Родонит | 5,5-6,5 | Малахит | 3,5-4 |
| Ставролит | 7-7,5 | Тремолит | 5,5-6,5 | Сфалерит | 3,5-4 |
| Турмалин | 7-7,5 | Актинолит | 5,5-6 | Церуссит | 3,5 |
| Аметист | 7 | Анатаз | 5,5-6 | Говлит | 3,5 |
| Авантюрин | 7 | Бериллонит | 5.5-6 | Витерит | 3,5 |
| Горный хрусталь | 7 | Элеолит | 5,5-6 | Кораллы | 3-4 |
| Цитрин | 7 | Гаюин | 5,5-6 | Жемчуг | 3-4 |
| Дюмортьерит | 7 | Периклаз | 5,5-6 | Ангидрит | 3-3,5 |
| Дымчатый кварц (раухтопаз) | 7 | Псиломелан | 5.5-6 | Барит | 3 |
| Розовый кварц | 7 | Содалит | 5,5-6 | Кальцит | 3 |
| Тигровый глаз | 7 | Бразилианит | 5,5 | Курнаковит | 3 |
| Циркон | 6,5-7,5 | Хромит | 5,5 | Вульфенит | 3 |
| Агат | 6,5-7 | Энстатит | 5.5 | Гагат | 2,5-4 |
| Аксинит | 6.5-7 | Лейцит | 5.5 | Крокоит | 2,5-3 |
| Халцедон | 6,5-7 | Молдавит | 5.5 | Гарниерит | 2,5-3,5 |
| Хлоромеланит | 6,5-7 | Натролит | 5,5 | Гейлюссит | 2,5 |
| Хризопраз | 6,5-7 | Виллемит | 5.5 | Прустит | 2,5 |
| Демантоид | 6,5-7 | Скаполит | 5-6,5 | Серпентин | 2,5 |
| Окаменелое дерево | 6.5-7 | Канкринит | 5-6 | Хризоколла | 2-2,5 |
| Жадеит | 6,5-7 | Диопсид | 5-6 | Слоновая кость | 2-4 |
| Яшма | 6-7 | Г иперстен | 5-6 | Янтарь | 2-3 |
| Корнерупин | 6,5-7 | Ильменит | 5-6 | Морская пенка (сепиолит) | 2-2,5 |
| Перидот(хризолит) | 6,5-7 | Лазурит | 5-6 | Алебастр | 2-2,5 |
| Танзанит | 6,5-7 | Лазулит | 5-6 | Улексит | 2 |
| Г аллиант | 6,5 | Танталит | 5-6 | Вивианит | 1,5-3 |
| Перистерит | 6,5 | Бирюза | 5-6 | Стихтит | 1,5-2,5 |
| Соссюрит | 6,5 | Датолит | 5-5.5 | Сера | 1,5-2 |
| Сингалит | 6,5 | Обсидиан | 5-5,5 |
В этой таблице каждый экземпляр в шкале Мооса имеет свою твёрдость.
Драгоценный камень некоторое время назад потерял свой титул самого твёрдого материала в мире, уступив искусственным наноматериалам немного большей твёрдости. Сегодня редкое натуральное вещество, по всей видимости, оставит всех прочих позади - оно на 58% твёрже алмаза.
Зиченг Пэн (Zicheng Pan) из Шанхайского университета Цзяо Тун совместно с коллегами смоделировал, как атомы в двух субстанциях предположительно имеющих свойства очень твёрдых материалов будут реагировать на воздействие специального датчика.
Экстремальные условия
Первый - вюрцит бор нитрид имеет сходную с алмазом структуру, но состоит из других атомов.
Второй - минерал лонсдейлит, или гексагональный алмаз, состоит из атомов углерода, таких как алмаз, но они организованы по-другому.
Моделирование показало, что вюрцит бор нитрид способен выдержать на 18% больше воздействия, чем алмаз, а лонсдейлит - на 58% больше. Если результаты подтвердятся в рамках физических экспериментов, оба материала окажутся намного твёрже любого известного вещества.
Но произвести такие испытания будет не просто, т.к. оба материала не часто встречаются в природе.
Редкое вещество лонсдейлит формируется, когда метеориты, содержащие графит падают на Землю, а вюрцит бор нитрид формируется в процессе вулканических извержений при высоких температурах и давлении.
Гибкость
При успешных результатах вюрцит бор нитрид может стать наиболее применимым из двух, благодаря тому, что он устойчивый к кислороду при более высоких температурах, чем алмаз. Это делает его идеальным для применения на концах режущих и сверлильных инструментов, работающих при очень высоких температурах, или в качестве коррозиеустойчивых плёнок - на поверхности космических кораблей, например.
Парадоксально, своей твёрдостью вюрцит бор нитрид обязан гибкости связей между атомами, которые его образуют. Когда материал подвергается воздействию, некоторые связи меняют направление почти на 90º, чтобы ослабить напряжение. После того, как алмаз и вюрцит бор нитрид были подвергнуты одному и тому же процессу, что-то в структуре вюрцит бор нитрида сделало его почти на 80% твёрже, утверждает соавтор исследования Чанфенг Чен (Changfeng Chen) из университета Невады в Лас-Вегасе.
Учёные подчёркивают, для того, чтобы доказать теорию, необходимы монокристаллы каждого из материалов. На данный момент не существует способов изолировать или вырастить такие кристаллы.
На сегодняшний день не существует единой классификации полудрагоценных камней , есть лишь условное деление. Узнать все о камнях, их свойства описания можно на сайте http://www.catalogmineralov.ru/cont/poludragocennye_kamni.htm. Решая сделать подарок с полудрагоценным камнем близкому человеку, для начала ознакомьтесь с этим камнем.
Что в неживой природе в большей степени восхищает и поражает людей, нежели самоцветы? Драгоценные камни удивительно красивы и редки, обладание ими делает человека мудрее и величественнее — во всяком случае, так уверяют многочисленные легенды и поверья, связанные с этими прекраснейшими из минералов. Но какой камень самый дорогой в мире? Узнаем мнение специалистов о стоимости самых дорогих камней.
10 Изумруд и сапфир
В среднем же хороший сапфир (около 6000 за карат) оказывается дороже не слишком качественного изумруда. Это, безусловно, относится к обычному, синему или голубому, сапфиру. Что же касается редчайшего оранжевого самоцвета (его называют падпараджа), то речь о нем впереди. Это, безусловно, один из самых дорогих камней в мире.
Что же до изумрудов – камней темно-зеленого или травянистого цвета – то, несмотря на их сравнительно большое количество, чистых экземпляров очень мало. Именно они ценятся столь высоко.
Можно отметить пару удивительных экземпляров. Во-первых, это Миллениум – сапфир в 61 тысячу карат, украшенный резьбой – 134 портретами виднейших мировых знаменитостей тысячелетия, среди которых, например, Бетховен, Шекспир и Эйнштейн. В данный момент его цена 180 миллионов долларов.
А крупнейший изумруд – баийский самородок, вес которого 1,9 млн карат, а цена — 400 млн долларов.
Это редчайший красный берилл, который добывают исключительно в штатах Юта и Нью-Мексико в США. Известно лишь несколько камней, из которых самый крупный весит немногим более 3 каратов.
Один карат стоит не менее 10, а то и 12 тысяч долларов. Это объясняется не только красотой, но и исключительной редкостью самоцвета.
самый твердый камень
Альтернативные описанияДрагоценный камень, минерал кристаллического строения, блеском и твердостью превосходящий все другие минералы
Прозрачный кристалл такого минерала, ограненный и отшлифованный особым образом
Что-либо чрезвычайно ценное, незаурядное, исключительное (переносное значение)
Драгоценный камень, уважаемый стеклорезами
Инструмент для резки стекла
Камень чистой воды
Кинотеатр в Москве, ул. Шаболовка
Клипер, на котором три года плавал композитор Н. А. Римский-Корсаков
Король среди драгоценных камней
Минерал, добываемый в Якутии
Музыкальный хит Алисы Мон
Подобно льву среди зверей, он царствует среди камней
Прозрачный драгоценный камень, блеском и твердостью превосходящий все другие минералы
Самый твердый минерал в природе
Стихотворение А. Фета
Химическое вещество, естественный абразивный материал
. «Куллинан»
Прекрасный вариант графита
. «... и в грязи видать» (поговорка)
Российская космическая станция
Фильм Эдварда Цвика «Кровавый...»
Неотесанный бриллиант
Что добывает компания «Де Бирс»?
В Древнем Риме рабу, сумевшему расколоть этот камень, обещали свободу
Переведите на арабский язык слово «твердейший»
В шкале Мооса на первом месте находится тальк, на третьем - кальцит, на седьмом - кварц, а что в этой шкале находится на десятом месте?
Название этого минерала происходит от греческого слова «adamas» - «несокрушимый»
Какой камень можно найти в кимберлитовой трубке?
Углерод в ранге драгоценности
Царь камней
Самый твердый минерал
Камень, символ апреля
Твердый и прекрасный вариант графита
Драгоценный углерод
Камень для точного глаза
Суть «Орлова»
Минерал, драгоценный камень первого класса
Марка российского телевизора
Сорт пшеницы
Абразивный материал, самый твердый минерал
Московский кинотеатр
Точный глаз
. «шах», «Орлов»
Бриллиант без огранки
Тверже него нет ничего
Прочный стеклорез
. «шах» и «Орлов»
Царь среди камней
Бриллиант
Король драгоценных камней
Сырец бриллианта
. «пепел и...» Анджея Вайды
Будущий бриллиант
. «звезда Сьерра-Леоне»
Благородный родич графита
Драгоценная деталь стеклореза
Углерод-аристократ
Камень «Орлов»
. «твердолобый» минерал
Король среди самоцветов
Камень, помогающий при тяжелых родах
Исходник для бриллианта
Драгоценное сравнение для точного глаза
Король среди минералов
Бриллиант до огранки
Король самоцветов
Самый твердый из минералов
Бриллиант для стеклореза
Драгоценность в стеклорезе
Бриллиант в начале карьеры
Чистый углерод
Богатый родственник графита
Драгоценный минерал
Камень в стеклорезе
Стеклорезный камень
. «орлов» среди камней
Драгоценность для резки стекла
Какой драгоценный камень может погубить только высокая температура?
Очень твердый камень
Самая твердая драгоценность
Драгоценный камень
Камень, режущий стекло
. «фондовый» минерал
Заготовка для бриллианта
Верный глаз
Прочный камень
Адамант
Самый твердый минерал
Минерал, одна из кристаллических полиморфных модификаций углерода
Драгоценный камень
Прозрачный драгоценный камень, минерал (символ невинности, твёрдости и храбрости)
Инструмент для резки стекла в виде острого куска этого камня, вделанного в р укоятку
Тип минерала, относящийся к самородным элементам
. "... и в грязи видать" (поговорка)
. "Орлов" среди камней
. "Твердолобый" минерал
. "Фондовый" минерал
. "пепел и..." Анджея Вайды
. "шах", "Орлов"
. "Звезда Сьерра-Леоне"
. "Куллинан"
. "Шах" и "Орлов"
В шкале Мооса на первом месте находится тальк, на третьем - кальцит, на седьмом - кварц, а что в этой шкале находится на десятом месте
Драгоценный камень для родившихся под знаком овна
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 по величине и полной грани, осаживается сквозниною, без подложки; алмаз, неполной грани, плоский, бывает в глухой (с исподу) оправе; розетка, искра, самый мелкий алмаз. Алмаз стекольщичий, неграненый, сырой, в оправе на ребро, на природную грань. Это алмазец порядочный; это алмазик годный; это алмазишка дрянной; а вот алмазище царский. Алмаз стекольщика белит, негоден, не режет, а только скребет, царапает. Свой глаз алмаз, свой призор. Алмаз алмазом режется, вор вором губится, в сыщики берут такого же вора. Тверд (верен, дорог), как алмаз. Алмаз ангельская слеза, поверье. Алмазный перстень, с алмазами; алмазный прииск, алмазный блеск. Алмазистый, алмазовидный, подобный ему, сходный с ним. Алмазник м. торгующий честными каменьями. Алмазчик м. бриллиантщик, ювелир, кто гранит алмазы или оправляет дорогие каменья
Какой драгоценный камень может погубить только высокая температура
Какой камень можно найти в кимберлитовой трубке
Камень "Орлов"
Минерал - эталон точного глаза
Название этого минерала происходит от греческого слова "adamas" - "несокрушимый"
Очень крепкий камень
Переведите на арабский язык слово "твердейший"
Сверхпрочный камень
Суть "Орлова"
Фильм Эдварда Цвика "Кровавый..."
Что добывает компания "Де Бирс"
