Elmas, en ünlü ve pahalı olanlardan biri olan doğal bir mineraldir. Çevresinde, özellikle değeri ve sahtekarlığın tespiti ile ilgili birçok spekülasyon ve efsane var. Çalışma için ayrı bir konu, elmas ve grafit arasındaki ilişkidir. Birçok insan bu minerallerin benzer olduğunu biliyor, ancak herkes tam olarak ne olduğunu bilmiyor. Ve nasıl farklı oldukları sorusu da herkes cevaplayamaz. Bir elmasın yapısı hakkında ne biliyoruz? Ya da değerli taşları değerlendirme kriterleri?
Elmas yapı
Elmas, karbonun kristal bir modifikasyonu olan üç mineralden biridir. Diğer ikisi grafit ve lonsdaleit, ikincisi meteorlarda bulunabilir veya yapay olarak oluşturulabilir. Ve eğer bu taşlar altıgen modifikasyonlar ise, o zaman elmas kristal kafesin tipi bir küptür. Bu sistemde karbon atomları şu şekilde düzenlenir: her köşede ve yüzün merkezinde bir tane ve küpün içinde dört tane. Böylece, ortaya çıkıyoratomlar tetrahedra şeklinde düzenlenmiştir ve her atom bunlardan birinin merkezindedir. Parçacıklar, elmasın yüksek sertliğe sahip olması nedeniyle en güçlü bağ - kovalent ile birbirine bağlanır.
Kimyasal özellikler
Kabaca söylemek gerekirse, elmas saf karbondur, bu nedenle elmas kristalleri kesinlikle şeffaf olmalı ve tüm görünür ışığı iletmelidir. Ancak dünyada mükemmel bir şey yoktur, bu da bu mineralin safsızlıkları olduğu anlamına gelir. Mücevher elmaslarındaki maksimum safsızlık içeriğinin %5'i geçmemesi gerektiğine inanılmaktadır. Bir elmasın bileşimi, hem katı hem de sıvı ve gaz halindeki maddeleri içerebilir, bunlardan en yaygın olanları:
- azot;
- bor;
- alüminyum;
- silikon;
- kalsiyum;
- magnezyum.
Ayrıca bileşim kuvars, granat, olivin, diğer mineraller, demir oksitler, su ve diğer maddeleri içerebilir. Genellikle bu elementler mineralin bileşiminde mekanik mineral kapanımları şeklinde bulunur, ancak bazıları elmas yapısındaki karbonun yerini alabilir - bu fenomene izomorfizm denir. Bu durumda, inklüzyonlar mineralin fiziksel özelliklerini önemli ölçüde etkileyebilir, rengi, ışık yansıması ve nitrojen inklüzyonları ona ışıldama özellikleri verir.
Fiziksel özellikler
Pırlantanın yapısı onun fiziksel özelliklerini belirler, dört kritere göre değerlendirilirler:
- sertlik;
- yoğunluk;
- Işığın dağılması ve kırılması;
- kristal kafes.
Minerallerin sertliği Mohs ölçeğinde tahmin edilmektedir, bu sistemdeki puanı 10'dur, bu maksimum göstergedir. Listede bir sonraki korindondur, göstergesi 9'dur, ancak sertliği 150 kat daha azdır, bu da elmasın bu göstergedeki mutlak üstünlüğü anlamına gelir.
Ancak, bir mineralin sertliği, onun gücü anlamına gelmez. Elmas oldukça kırılgandır ve çekiçle vurulursa kolayca kırılır.
Bir elmasın özgül ağırlığı (yoğunluk) 3,42 ila 3,55 g/cm3 aralığında belirlenir. Mineral ağırlığının aynı hacimdeki suyun ağırlığına oranı ile belirlenir.
Sertliğin yanı sıra, yüksek kırılma indekslerine (2.417-2.421) ve dağılıma (0.0574) sahiptir. Bu özellik kombinasyonu, pırlantanın en değerli ve ideal mücevher taşı olmasını sağlar.
Mineralin diğer fiziksel özellikleri de önemlidir, örneğin termal iletkenlik (900-2300 W/m·K), aynı zamanda tüm maddelerin en yükseğidir. Ayrıca mineralin asitlerde ve alkalilerde çözünmeme kabiliyetini, dielektrik özelliklerini, metal için havadaki düşük sürtünme katsayısını ve 11 GPa basınçta 3700-4000 °C yüksek erime noktasını not edebilirsiniz.
Elmas ve grafit arasındaki benzerlikler ve farklılıklar
Karbon Dünya'da en yaygın elementlerden biridir, başta canlı organizmalar olmak üzere birçok maddede bulunur. Grafit, elmas gibi karbondan oluşur, ancak elmas ve grafitin yapıları çok farklıdır. Elmas, oksijene erişimi olmayan yüksek sıcaklıkların etkisi altında grafite dönüşebilir, ancak normal şartlar altında süresiz olarak grafite dönüşebilir.değişmeden kalır, buna metastabilite denir, ayrıca elmas kristal kafes tipi bir küptür. Ancak grafit katmanlı bir mineraldir, yapısı farklı düzlemlerde yer alan bir dizi katmana benzer. Bu katmanlar, petek benzeri bir sistem oluşturan altıgenlerden oluşur. Sadece bu altıgenler arasında güçlü bağlar oluşur, ancak katmanlar arasında son derece zayıftır, bu da mineralin katmanlaşmasına neden olur. Düşük sertliğine ek olarak, grafit ışığı emer ve elmastan çok farklı olan metalik bir parlaklığa sahiptir.
Bu mineraller, aynı kimyasal elementten oluşmasına rağmen maddelerin farklı fiziksel özelliklere sahip olduğu bir fenomen olan allotropinin en çarpıcı örneğidir.
Elmas'ın kökeni
Elmasların doğada nasıl oluştuğu konusunda kesin bir görüş yoktur, magmatik, manto, göktaşı ve diğer teoriler vardır. Bununla birlikte, en yaygın olanı magmatiktir. Elmasların yaklaşık 200 km derinlikte 50.000 atmosferlik bir basınç altında oluştuğuna ve daha sonra kimberlit borularının oluşumu sırasında magma ile birlikte yüzeye çıkarıldığına inanılmaktadır. Elmasların yaşı 100 milyon ile 2,5 milyar yıl arasında değişmektedir. Ayrıca, bir göktaşı yeryüzüne çarptığında elmasların oluşabileceği ve ayrıca göktaşı kayasının kendisinde de bulunabileceği bilimsel olarak kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, bu orijinli kristaller son derece küçüktür ve işleme için nadiren uygundur.
Elmas mevduat
İlk para yatırma işlemleriHindistan'da bulunan elmaslar keşfedildi ve çıkarıldı, ancak 19. yüzyılın sonunda ciddi şekilde tükendiler. Ancak, en ünlü, büyük ve pahalı örneklerin çıkarıldığı yer orasıydı. Ve 17. ve 19. yüzyıllarda Brezilya ve Güney Afrika'da maden yatakları keşfedildi. Tarih, özellikle Güney Afrika madenleriyle ilişkilendirilen elmas hücumuyla ilgili efsaneler ve gerçeklerle doludur. En son keşfedilen elmas yatakları Kanada'dadır, gelişimleri ancak 20. yüzyılın son on yılında başlamıştır.
Namibya'nın madenleri özellikle ilginçtir, ancak elmas madenciliği zor ve tehlikeli bir iş vardır. Kristal tortuları, işi zorlaştırsa da, yüksek kaliteli minerallerden bahseden bir toprak tabakası altında yoğunlaşır. Diğer kayalara karşı sürekli sürtünme ile yüzeye birkaç yüz kilometre yol kat eden elmaslar yüksek kalitelidir, düşük kaliteli kristaller böyle bir yolculuğa dayanamazlar ve bu nedenle çıkarılan taşların %95'i mücevher kalitesindedir. Rusya, Botsvana, Angola, Gine, Liberya, Tanzanya ve diğer ülkelerde de tanınmış ve mineral bakımından zengin kimberlit boruları bulunmaktadır.
Elmas işleme
Elmas işleme, büyük deneyim, bilgi ve beceri gerektirir. Çalışmaya başlamadan önce, ağırlığını mümkün olduğunca korumak ve kalıntılardan kurtulmak için taşı iyice incelemek gerekir. Pırlanta kesimin en yaygın türü yuvarlaktır, taşın tüm renklerle ışıldamasını ve ışığı olabildiğince olumlu yansıtmasını sağlar. Ancak bu çalışma aynı zamanda en zorudur:yuvarlak bir elmas 57 düzleme sahiptir ve onu keserken en hassas oranları gözlemlemek önemlidir. Ayrıca popüler kesim türleri şunlardır: oval, gözyaşı, kalp, markiz, zümrüt ve diğerleri. Maden işlemenin birkaç aşaması vardır:
- işaretleme;
- bölme;
- testere;
- yuvarlama;
- kes.
İşlendikten sonra elmasın ağırlığının yaklaşık yarısını kaybettiğine inanılır.
Elmas değerlendirme kriterleri
Elmaslar çıkarıldığında, minerallerin sadece %60'ı işlenmeye uygundur, bunlara mücevher denir. Doğal olarak, kaba taşların maliyeti elmasların fiyatından çok daha düşüktür (iki katından fazla). Elmaslar 4C sistemine göre değerlenir:
- Karat (karat ağırlığı) - 1 karat 0,2 g'a eşittir.
- Renk (renk) - saf beyaz elmaslar neredeyse hiç bulunmaz, çoğu mineralin belirli bir tonu vardır. Değeri büyük ölçüde pırlantanın rengine bağlıdır, doğada bulunan taşların çoğu sarı veya kahverengi bir renk tonuna sahiptir, pembe, mavi ve yeşil taşlara daha az rastlanabilir. En nadir, güzel ve bu nedenle pahalı, doygun renklerin mineralleridir, bunlara fantezi denir. En nadir olanları yeşil, mor ve siyahtır.
- Netlik (berraklık) da taştaki kusurların varlığını belirleyen ve değerini önemli ölçüde etkileyen önemli bir göstergedir.
- Cut (cut) - bir elmasın görünümü büyük ölçüde kesime bağlıdır. Işığın kırılması ve yansımasıbir tür "parlak" parlaklık bu taşı çok değerli kılıyor ve işleme sırasında yanlış şekil veya orantı oranı onu tamamen mahvedebilir.
Yapay elmas üretimi
Şimdi teknoloji, doğal olanlardan neredeyse ayırt edilemeyen elmasları "yetiştirmenizi" sağlar. Sentez yapmanın birkaç yolu vardır:
- HPHT-elmaslarının oluşturulması doğal koşullara en yakın yöntemdir. Mineraller, 50.000 atmosfer basınç altında 1400 °C sıcaklıkta grafit ve tohum elmastan oluşturulur. Bu yöntem, mücevher kalitesinde taşları sentezlemenizi sağlar.
- CVD-elmaslarının oluşturulması (film sentezi) - bir tohum, metan ve hidrojen gazları kullanılarak vakum koşullarında taş üretimi. Bu yöntem, en saf mineralleri sentezlemeyi mümkün kılar, ancak boyutları son derece küçüktür, bu nedenle esas olarak endüstriyel amaçlar için kullanılırlar.
- Patlayıcı füzyon, patlayıcıları patlatarak ve ardından onları soğutarak küçük elmas kristalleri üreten bir yöntemdir.
Orijinali sahtesinden nasıl ayırt edebilirim
Pırlantaların gerçekliğini belirleme yöntemlerinden bahsetmişken, elmasların gerçekliğinin doğrulanması ile ham elmasların doğrulanması arasında ayrım yapmakta fayda var. Deneyimsiz bir kişi elması kuvars, kristal, diğer şeffaf mineraller ve hatta camla karıştırabilir. Bununla birlikte, bir pırlantanın olağanüstü fiziksel ve kimyasal özellikleri, sahtesini tespit etmeyi kolaylaştırır.
BHer şeyden önce, sertliği hatırlamaya değer. Bu taş herhangi bir yüzeyi çizebilir, ancak sadece başka bir elmas üzerinde iz bırakabilir. Ayrıca, üzerine nefes alırsanız, doğal bir kristal üzerinde terleme kalmaz. Islak bir taşın üzerine alüminyum sürerseniz kurşun kalem gibi bir iz olacaktır. Bir röntgen ile kontrol edebilirsiniz: radyasyon altındaki doğal bir taş zengin bir yeşil renge sahiptir. Veya metne bakın: onu doğal bir elmastan çıkarmak imkansız olacaktır. Ayrı olarak, taşın doğallığının ışığın kırılması için kontrol edilebileceğini belirtmekte fayda var: orijinali ışık kaynağına getirdiğinizde merkezde sadece parlak bir nokta görebilirsiniz.
