Kızıl yıldız devlerinin derinliklerinden kaynaklanır, hayati yağların, amino asitlerin ve karbonhidratların bir parçasıdır, farklı kimyasal elementlerle milyonlarca bileşik oluşturabilir ve yapıya bağlı olarak tamamen farklı mekanik özelliklere sahiptir. Yumuşak ve kırılgan kalem sapı ve en sert mineral elmas aynı yapı malzemesinden yapılmıştır - karbon. Bir pırlantayı bu kadar eşsiz yapan nedir? Nerede kullanılır? Değeri nedir?
Yok edilemez ısı iletkeni
Eski Yunancadan çevrilen "elmas" kelimesi "yok edilemez" anlamına gelir. Antik çağlardan önce bile insanlar bu taşın inanılmaz gücünü biliyorlardı. Antik çağda, elmaslar Hindistan ve Mısır'da yaygın olarak alınıp satıldı. Ve bu mineral, Büyük İskender'in agresif kampanyalarından sonra Avrupa genişliklerine geldi. Taşları büyülü eserler olarak getirdi. Eski Yunanlılar bu en sert minerali tanrıların yeryüzüne düşen gözyaşları olarak adlandırırlardı.
Ama taşın yenilmezliğinin sırrı,kesinlikle tasavvufta ve manevi dünyayla bağlantılı olarak değil. Elementin tetrahedra formundaki net kafes yapısı ve karbon atomları arasındaki güçlü bağ en yüksek mukavemeti sağlar. Aynı yapı nedeniyle elmas mükemmel bir ısı iletkenidir. Örneğin, tek bir elmas parçasından bir çay kaşığı yapmak mümkün olsaydı, onunla sıcak çaya şeker karıştıramazdınız çünkü kaşık kaynar suya değdiği anda kendinizi yakardınız.
Mineral sertlik karşılaştırması
Hangi mineralin en zor olduğu nasıl belirlenir? Yetenekli Alman mineralog Karl Friedrich Moos, on dokuzuncu yüzyılda bu konuyu ele aldı. 1811'de bilim adamı, çeşitli minerallerin sertliğini belirlemek için karşılaştırmalı bir ölçek kullanmayı önerdi. Her biri belirli bir minerale karşılık gelen on noktadan oluşur. İlki (talk) en yumuşak ve sonuncusu sırasıyla en sertidir. Doğrulama deneysel olarak gerçekleştirilir. Bir numune (örneğin gümüş) skalada dördüncü satırda bulunan florit tarafından çizilirse ancak sıvadan zarar görmezse (skala standart numarası iki), o zaman gümüşün Mohs skalasında sertliği 3'tür.
En sert mineral elmastır. Onuncu sırada yer alıyor. Ve Mohs tablosu on dokuzuncu yüzyılın başında dolaşıma sokulmasına rağmen, hala geniş çapta uygulanabilirliğini koruyor. Ancak bu tablonun lineer olmadığını hatırlamakta fayda var. Bu, on numaralı bir elmasın tam olarak iki katı kadar sert olmayacağı anlamına gelir. Tabloda beşinci sırada yer alan apatit. Sertliğin mutlak değerini belirlemek için başka yöntemler kullanılır.
Krallardan işçilere
Uzun bir süre boyunca elmaslar yalnızca mücevher ustalarının ayrıcalığıydı. Bununla birlikte, endüstrinin gelişmesiyle birlikte, bu en sert mineral, yalnızca olağan estetik açıdan değil, aynı zamanda benzersiz fiziksel özellikleri açısından da giderek daha fazla düşünülmüştür. İlk başlarda aletlerin üretiminde kesilemeyen doğal elmaslar kullanılmıştır. Bunlar, kuyumcuyu ortadan kaldırmanın imkansız olduğu kusurları olan taşlardır. Teknik elmaslar olarak tanınmaya başladılar.
Zaman geçtikçe elmas kesme ve delme kenarlarına sahip takımlara duyulan ihtiyaç arttı. Örneğin inşaat sektöründe elmas matkaplar yüksek talep görmektedir. Sert metal alaşımlarından yapılmış muadillerine göre avantajları, elmas matkapla çalışırken malzemede mikro çatlakların oluşmamasıdır. Diamond, taş, beton veya metal her türlü malzemeyi kolay ve temiz bir şekilde keser. Ve mikro çatlakların olmaması, yapının dayanıklılığının anahtarıdır. Ayrıca, çalışma sürecinin kendisi çok daha hızlı, gözle görülür şekilde daha kolay ve çok daha sessiz.
Buna dayanarak, 2016 verilerine göre, Rusya'nın tek başına, ana çalışma kısmı elmas olan 1200 çeşit çeşitli alet ve ekipman üretmesi şaşırtıcı değil.
Tıbbi uygulamalar
Doğadaki en sert mineral sadece kaba ve sert madenlerin işlenmesinde kullanıma uygun değildir.ırklar. Elmas tıbbi aletlerin de vazgeçilmezidir. Sonuçta, dokuların kesilmesi ne kadar ince ve doğru olursa, vücut iyileşme ile o kadar iyi baş eder. Ve hayati organlardaki karmaşık operasyonlar için, kesiğin genişliği daha da belirleyici bir rol oynar.
Ayrıca, bıçağın üzerinde ince bir elmas film bulunan neşter uzun süre keskinliğini korur.
Elektronikte beklentiler
Elmas entegre devrelerin geliştirilmesi de aktif olarak desteklenmektedir. Bunlarda, destek için minik elmaslar kullanılır. Bu yöntemle üretilen ekipmanlar, sıcaklık değişimlerine ve büyük voltaj dalgalanmalarına karşı daha dayanıklıdır. Elmaslar, telekomünikasyonda veri iletmek için de kullanılabilir. Bu kristallerin özellikleri, aynı kablo üzerinde aynı anda farklı frekanslardaki sinyalleri iletebilmenizi sağlar.
Dünyadaki en sert mineral uzay araştırmalarına yardımcı olur
Ayrıca elmas kimya endüstrisinde talep görüyor. Cama kolayca zarar veren agresif bir ortam bir elmas için kesinlikle korkunç değildir. Fizikçiler, kuantum fiziği deneyleri ve uzay araştırmaları yapmak için kristalleri kullanırlar.
Teleskop optiği oluştururken, malzemelerin doğruluğu ve güvenilirliği için gereksinimler kritik hale gelir. Bu, olağanüstü fiziksel ve kimyasal parametrelere sahip en sert doğal mineralin devreye girdiği yerdir.
Elmasları sentezleme
Bu kadar yoğun bir talepleen sert değerli mineral, yapay sentezi sorunu keskin bir şekilde ortaya çıktı. Hiçbir taş rezervinin sürekli artan talebi karşılayamayacağını unutmayın. Ve uzun deneylerden sonra, bilim adamları gerekli tüm özelliklere sahip bir doğal elmas analogu yaratmayı başardılar. Bugüne kadar endüstriyel ihtiyaçlar için yapay elmas üretimi zaten yaygın bir uygulama haline geldi.
Bu minerali sentezlemek için birkaç yöntem var. Birincisi doğal ortamda oluşumuna en yakın olanıdır. Sentez, ultra yüksek sıcaklık ve muazzam basınç kullanılarak gerçekleştirilir. İkinci teknik, elması buhardan çıkarmanıza izin verir. Film teknolojisinde kullanılır - kristaller, aletlerin kesici kenarlarına ince bir film olarak uygulanır. Bu yöntem özellikle cerrahi aletlerin imalatında talep görmektedir. Üçüncüsü, patlama ve hızlı soğutma kullanarak küçük kristallerin saçılmasını sağlar.
Denemeler devam etti ve doğal elmastan %20 daha sert olan bor nitrür sentezlendi. Bununla birlikte, bu madde o kadar küçük olsa da, elmas geleneksel olarak en sert mineral olarak kabul edilir.
