Nejtvrdší kámen v přírodě. Vlastnosti, použití, těžba, zajímavosti o nerostu. Drahé kameny Vzácný a velmi odolný kámen

Tvrdost kamenů je dána Mohsovou tvrdostí vrypu a tvrdostí Rosival. Tvrdost kamenů na Mohsově stupnici dnes určují pouze sběratelé a amatéři. Dříve, když optika ještě nebyla příliš rozvinutá, určovala pravost drahých kamenů metoda stanovení tvrdosti vrypu. Nyní se naučili kameny pěstovat uměle a proto Mohsova metoda neurčuje příliš přesně. S touto metodou stanovení tvrdosti přišel vídeňský mineralog Friedrich Moos. Tato metoda má nevýhodu - můžete poškodit kámen, ale existují plusy, nevyžaduje drahé vybavení a laboratoř.
Principem této metody je zjištění odolnosti kamene proti poškrábání jeho povrchu ostrým speciálním předmětem. Kameny s tvrdostí podle Mohse nad 7 jsou tvrdé kameny a kameny s tvrdostí pod 7 jsou vystaveny otěru běžným prachem, protože prach obsahuje drobná zrnka křemene, která mají tvrdost Mohs 7. Proto kameny s tvrdostí Mohs nižší 7 rychle vyblednou, rychle se smažou vyleštěné a silně poškrábané při kontaktu s tvrdšími předměty. Tvrdost vrypu je nutné vyrábět pouze ostrou hranou vzorku pouze na rovných a čerstvých kamenných plochách, a pokud se zjišťuje na žebrovaných útvarech nebo na kouscích zvětralých z povrchu, pak budou hodnoty vrypové tvrdosti podhodnoceny . Některé kameny na různých plochách a v různých rovinách mohou mít různou tvrdost vrypu. Například diamant má takové rozdíly a díky tomu jej lze leštit, i když tvrdost diamantu na Mohsově stupnici je považována za nejvyšší.
Níže je uvedena relativní stupnice Mohsovy tvrdosti kamenů, která ukazuje, jak lze kámen poškrábat a jakou má kámen tvrdost broušení Rosival v závislosti na tvrdosti Mohsova vrypu.

Stůl Mohsovy stupnice jednoduchá definice tvrdost

Po určení tvrdosti škrábání kamene je možné určit shodu kamene podle speciálně vytvořené tabulky.
Relativní Mohsova tabulka.

Co v neživé přírodě potěší a udivuje lidi víc než drahokamy? Drahokamy jsou překvapivě krásné a vzácné, jejich vlastnictví dělá člověka moudřejším a majestátnějším - v každém případě to ujišťuje tolik legend a pověr spojených s těmito nejkrásnějšími minerály. Ale který kámen je nejdražší na světě? Zjistíme názor odborníků na cenu nejdražších kamenů.

10 Smaragd a safír

V průměru dobrý safír (asi 6000 za karát) vyjde dráž než nepříliš kvalitní smaragd. To samozřejmě platí pro obyčejné, modré nebo světle modré, safírové. Pokud jde o nejvzácnější pomerančový drahokam (říká se mu padparadscha), o něm si povíme dopředu. Je to rozhodně jeden z nejdražších kamenů na světě.

Pokud jde o smaragdy - kameny tmavě zelené nebo travnaté barvy - pak i přes jejich relativní velký počet, existuje velmi málo čistých exemplářů. Právě oni jsou tak vysoce ceněni.

Existuje několik úžasných příkladů. Jednak je to Milénium - 61 tisíc karátový safír, zdobený řezbami - 134 portréty nejvýraznějších světových osobností tisíciletí, mezi které patří například Beethoven, Shakespeare nebo Einstein. V tuto chvíli je jeho cena 180 milionů dolarů.

A největším smaragdem je bahský nuget, který váží 1,9 milionu karátů a stojí 400 milionů dolarů.

Jedná se o nejvzácnější červený beryl, který se těží výhradně ve státech Utah a Nové Mexiko ve Spojených státech amerických. Je známo jen několik kamenů, z nichž největší váží něco málo přes 3 karáty.

Jeden karát stojí minimálně 10 nebo dokonce 12 tisíc dolarů. Je to dáno nejen krásou, ale také výjimečnou vzácností drahokamu.

Moderní geologie zná tisíce nejrozmanitějších minerálů a hornin. A někdo, kdo a geologové s jistotou vědí, který kámen je nejodolnější na světě. Znáte odpověď na tuto otázku? Pokud ne, určitě si přečtěte náš článek.

Nejsilnější kámen je...

vytvořené přírodou velké množství různé minerály. Některé z nich jsou tak měkké, že se vám v rukou drolí. Jiné se ale nezdeformují ani při nejsilnějším úderu. Jaký je nejtvrdší kámen v přírodě? Pojďme na to přijít.

Pokud mluvíme výhradně o minerálech, pak je odpověď zřejmá – je to diamant. Tento přírodní útvar je jednou z forem čistého uhlíku, který se tvoří v útrobách Země ve značných hloubkách. Minerál je nahoře s absolutní tvrdostí 1600 jednotek. Kromě toho má diamant také takovou kvalitu, jako je metastabilita (tedy schopnost neomezeně existovat po dlouhou dobu za běžných podmínek prostředí).

Stojí za zmínku, že slovo "kámen" může také znamenat něco jako kámen (soubor jednoho nebo více druhů minerálů). Určit absolutního šampióna v tvrdosti mezi horninami není tak snadné. Do seznamu nejodolnějších kamenů nejčastěji spadají tyto horniny:

• Gabbro.
• Diabase.
• Žula.

Minerální diamant: základní vlastnosti

Takže nejdražším, nejžádanějším, nejkrásnějším a nejodolnějším kamenem na Zemi je diamant. A s tím je těžké polemizovat. Samotný název tohoto minerálu je však více než výmluvný. Slovo "diamant" v překladu ze starověké řečtiny znamená "nezničitelný".

První historické důkazy o průhledném kameni nebývalé síly k nám přišly ze starověké Indie a Číny. Indiáni mu přitom říkali fariy. Ale Číňané už ve třetím tisíciletí před naším letopočtem používali diamanty k broušení svých obřadních seker vyrobených z korundu.

Jaké fyzikální a mechanické vlastnosti má nejodolnější kámen na světě? Uveďme si ty nejdůležitější z nich:

• Lesk: diamant.
• Barva čáry: ne.
• Tvrdost: 10 (Mohsova stupnice).
• Hustota: 3,47-3,55 g/cm3.
• Zlomenina: lasturovitá až tříštivá.
• Syngonie: krychlový.
• Tepelná vodivost: 900-2300 W/(m K) (velmi vysoká).

Nejběžnější barva diamantů je žlutá nebo bezbarvá. Minerály zelené, modré, červené nebo černé barvy se v přírodě vyskytují nejméně. Další důležitou vlastností všech diamantů je jejich schopnost luminiscovat. Pod vlivem slunečního záření začnou zářit a třpytit se v různých barvách a odstínech.

• Diamant, grafit a uhlí jsou všechny tvořeny stejným prvkem (uhlíkem).
• Na některých planetách Sluneční Soustava prší diamanty.
• Diamant nelze nazvat nejvzácnějším kamenem na Zemi. Existuje nejméně deset drahokamů, které jsou v zemské kůře mnohem vzácnější.
• Hlavní sídlo největší společnosti na těžbu a zpracování přírodních diamantů se nachází v Johannesburgu (Jihoafrická republika).
• Za určitých podmínek lze diamanty syntetizovat z tequily nebo arašídového másla.
• Paprsek světla procházející tělem tohoto minerálu snižuje jeho rychlost na polovinu.
• 80 % diamantů těžených dnes se používá pro průmyslové účely.

Hlavní naleziště diamantů

Diamanty se tvoří v hloubce 80-150 kilometrů pod vlivem kolosálního tlaku a teploty. Poté se díky vulkanické činnosti zvedají blíže k povrchu naší planety a tvoří vertikální ložiska – kimberlitové trubky. Takto vypadá například hrdlo takové dýmky v Jakutsku (diamantový lom „Mir“):

Kromě toho mohou být některé diamanty také meteorického původu. Takové minerály se tvoří, když se kosmické těleso dotkne zemského povrchu. Takže v Grand Canyonu ve Spojených státech byly objeveny „mimozemské diamanty“.

Stalo se, že nejbohatší naleziště diamantů na Zemi jsou soustředěna v hlubinách Afriky. Právě zde sídlí největší těžařská společnost na světě De Beers. Diamanty se dnes aktivně těží v Jižní Africe, Angole, Botswaně, Namibii, Tanzanii, Rusku, Kanadě a Austrálii. Lídrem ruského diamantového průmyslu je ALROSA.

Využití diamantů v průmyslu

Nemyslete si, že diamanty se používají výhradně ve šperkařství. Nejtvrdší kámen je také široce používán v průmyslu. Vyrábí se z něj zejména těžké vrtáky, nože, frézy a další výrobky. (ve skutečnosti odpad získaný při zpracování přírodních diamantů) se používá jako brusivo při výrobě brusných kotoučů a kruhů.

Diamanty se také používají v jaderné energetice a kvantové elektronice. Další mimořádně perspektivní oblastí je dnes mikroelektronika na diamantových substrátech.

Šestihranný diamant

Před deseti lety se dal na Zemi spočítat diamant. Ale v roce 2009 se skupině vědců z Číny a Spojených států podařilo prokázat nepravdivost takového tvrzení. Podle nich je nejtrvanlivější látka na světě umělý materiál nazývaný lonsdaleit (nebo šestihranný diamant).

Pomocí metody počítačové simulace byli vědci schopni zjistit, že tento materiál je o 58 % pevnější než diamant. A pokud se ten druhý zhroutí při tlaku 97 gigapascalů, pak je lonsdaleite schopen odolat zatížení 152 gigapascalů.

Šestihranný diamant však existuje zatím pouze teoreticky. O tom však vědci pochybují nový materiál vůbec být uveden do praxe. Proces jeho získání je totiž nesmírně složitý a nákladný.

odolný kámen

Drahý kámen, minerál s krystalickou strukturou, předčí všechny ostatní minerály v brilanci a tvrdosti

Průhledný krystal takového minerálu, broušený a leštěný speciálním způsobem

Něco extrémně cenného, ​​výjimečného, ​​výjimečného (obrazný význam)

Drahokam respektovaný brusiči skla

Nástroj na řezání skla

čistý vodní kámen

Kino v Moskvě, st. Šabolovka

Clipper, na kterém se tři roky plavil skladatel N. A. Rimsky-Korsakov

Král drahokamů

Minerál těžený v Jakutsku

Muzikálový hit Alice Mon

Jako lev mezi zvířaty kraluje mezi kameny

Transparentní drahokam s leskem a tvrdostí předčí všechny ostatní minerály

Nejtvrdší minerál v přírodě

Báseň od A. Feta

Chemické, přírodní brusivo

. "Cullinan"

Skvělá volba grafitu

. "...a vidět v blátě" (přísloví)

ruská vesmírná stanice

Film Edwarda Zwicka "Bloody..."

Hrubý diamant

Co vyrábí De Beers?

V Starověký Řím otrokovi, který dokázal tento kámen rozštípnout, byla slíbena svoboda

Přeložte do arabštiny slovo „nejtěžší“

Na Mohsově stupnici je mastek na prvním místě, kalcit na třetím, křemen na sedmém a co je v této stupnici na desátém místě?

Název tohoto minerálu pochází z řeckého slova "adamas" - "nezničitelný"

Jaký kámen lze nalézt v kimberlitové dýmce?

Uhlík jako drahokam

král kamenů

Nejtvrdší minerál

Kámen, symbol dubna

Varianta tvrdého a jemného grafitu

drahý uhlík

Precizní oční kámen

Esence "Orlov"

Minerál, drahokam první třídy

Ruská značka TV

Odrůda pšenice

Abrazivní materiál, nejtvrdší minerál

Moskevské kino

přesné oko

. "Šáh", "Orlov"

Diamant bez brusu

Není nic silnějšího než on.

Odolná řezačka skla

. "Shah" a "Orlov"

Král mezi kameny

diamant

Král drahokamů

surový diamant

. Popel a... od Andrzeje Wajdy

Nejtvrdší kámen

Budoucí diamant

. "Hvězda Sierra Leone"

Ušlechtilý příbuzný grafitu

Vzácný kus řezačky skla

Uhlíkový aristokrat

Kámen "Orlov"

. „tvrdý“ minerál

Král mezi drahokamy

Kámen, který pomáhá při obtížném porodu

Zdroj pro diamant

Cenné srovnání pro přesné oko

Král mezi minerály

Diamant před řezem

král drahokamů

Nejtvrdší z minerálů

Diamant pro řezačku skla

Klenot v řezačce skla

Diamant na začátku kariéry

čistý uhlík

Bohatý příbuzný grafitu

vzácný minerál

kámen v řezačce skla

skleněný broušený kámen

. „orly“ mezi kameny

Klenot pro řezání skla

Jaký drahokam může být zničen pouze teplem?

Velmi tvrdý kámen

Nejtvrdší klenot

drahokam

Kámen řezání skla

. "zásobní" minerál

Diamantový polotovar

věrné oko

Adamant

Nejtvrdší minerál

Minerál, jeden z krystalických polymorfů uhlíku

drahokam

Transparentní drahokam, minerál (symbol nevinnosti, pevnosti a odvahy)

Nástroj na řezání skla v podobě ostrého kusu tohoto kamene, zasazeného do rukojeti

Druh minerálu související s přírodními prvky

. "...a vidět v blátě" (přísloví)

. "Orlov" mezi kameny

. "Tvrdohlavý" minerál

. "zásobní" minerál

. "popel a..." od Andrzeje Wajdy

. "Šáh", "Orlov"

. "Hvězda Sierra Leone"

. "Cullinan"

. "Shah" a "Orlov"

Na Mohsově stupnici je mastek na prvním místě, kalcit na třetím, křemen na sedmém a co je v této stupnici na desátém místě

Drahokam pro narozené ve znamení Berana

Zh. první v lesku, tvrdosti a hodnotě drahých (čestných) kamenů; neoblomný, diamant. Diamant, čistý uhlík v galejích (krystalech), hoří beze zbytku a tvoří kyselinu uhličitou. Diamant je obecný název: diamant, cennější ve velikosti a plné fazetě, je vysrážený skrz, bez substrátu; kosočtverec, neúplná fazeta, plochý, někdy v hluchém (odspodu) rámu; zásuvka, jiskra, nejmenší diamant. Sklenářský diamant, nebroušený, surový, od okraje k okraji, přírodní faseta. To je slušný diamant; to je dobrý diamant; tohle je mizerný diamant; a tady je královský diamant. Sklenářský diamant bělí, je k ničemu, neřeže, ale pouze škrábe, škrábe. Vaše oko je diamant, vaše cena. Diamant je vybroušen diamantem, zloděj je zničen zlodějem a stejný zloděj je považován za detektiva. Tvrdý (pravda, drahý) jako diamant. Diamant je andělská slza, věř mi. Diamantový prsten s diamanty; diamantový důl, diamantový lesk. Diamantový, diamantový, jemu podobný, jemu podobný. Diamantový m. prodej poctivých kamenů. Diamond m. výrobce diamantů, klenotník, který brousí diamanty nebo osazuje drahé kameny

Jaký drahokam může být zničen pouze teplem

Jaký kámen lze nalézt v kimberlitové dýmce

Kámen "Orlov"

Minerál - standard přesného oka

Název tohoto minerálu pochází z řeckého slova "adamas" - "nepřemožitelný"

Velmi silný kámen

Přeložte do arabštiny slovo „nejtěžší“

Super silný kámen

Esence "Orlov"

Film Edwarda Zwicka "Bloody..."

Co vyrábí De Beers?

Každý z vás ví, že diamant dnes zůstává standardem tvrdosti. Při určování mechanické tvrdosti materiálů existujících na Zemi se tvrdost diamantu bere jako standard: při měření Mohsovou metodou - ve formě povrchového vzorku, metodou Vickers nebo Rockwell - jako indentor (jako tvrdší těleso při zkoumání tělesa s nižší tvrdostí). K dnešnímu dni lze zaznamenat několik materiálů, jejichž tvrdost se blíží vlastnostem diamantu.

V tomto případě jsou původní materiály porovnávány na základě jejich mikrotvrdosti podle Vickersovy metody, kdy je materiál považován za supertvrdý při hodnotách vyšších než 40 GPa. Tvrdost materiálů se může lišit v závislosti na vlastnostech syntézy vzorku nebo směru zatížení, které je na něj aplikováno.

Kolísání hodnot tvrdosti od 70 do 150 GPa je obecně zavedenou koncepcí pro tvrdé materiály, i když 115 GPa je považováno za referenční hodnotu. Pojďme se podívat na 10 nejtvrdších materiálů kromě diamantu, které existují v přírodě.

10. Suboxid boru (B 6 O) - tvrdost do 45 GPa

Suboxid boru má schopnost vytvářet zrna ve tvaru dvacetistěnů. Vzniklá zrna v tomto případě nejsou izolované krystaly nebo odrůdy kvazikrystalů, představující druh krystalů dvojčat, sestávajících ze dvou desítek párových krystalů-tetraedrů.

10. Diborid rhenia (ReB 2) - tvrdost 48 GPa

Mnoho výzkumníků se ptá, zda lze tento materiál klasifikovat jako supertvrdý typ materiálu. To je způsobeno velmi neobvyklými mechanickými vlastnostmi směsi.

Střídání různých atomů vrstva po vrstvě činí tento materiál anizotropním. Proto se ukazuje, že měření indikátorů tvrdosti je odlišné v přítomnosti různých typů krystalografických rovin. Testování diboridu rhenia při nízkém zatížení tedy poskytuje tvrdost 48 GPa a se zvyšujícím se zatížením se tvrdost mnohem zmenšuje a je přibližně 22 GPa.

8. Borid hořečnato-hlinitý (AlMgB 14) - tvrdost do 51 GPa

Složení je směs hliníku, hořčíku, bóru s nízkým kluzným třením a také vysokou tvrdostí. Tyto vlastnosti by mohly být darem z nebes pro výrobu moderních strojů a mechanismů, které fungují bez mazání. Ale použití materiálu v takové variantě je stále považováno za neúměrně drahé.

AlMgB14 - speciální tenké vrstvy vytvořené pulzním laserovým nanášením, mají schopnost mít mikrotvrdost až 51 GPa.

7. Bór-uhlík-křemík - tvrdost do 70 GPa

Základem takového spojení je slitina s vlastnostmi, které znamenají optimální odolnost proti chemickým vlivům negativního typu a vysoká teplota. Takový materiál je opatřen mikrotvrdostí až 70 GPa.

6. Karbid boru B 4 C (B 12 C 3) - tvrdost do 72 GPa

Dalším materiálem je karbid boru. Látka se začala poměrně aktivně používat v různých oblastech průmyslu téměř okamžitě po svém vynálezu v 18. století.

Mikrotvrdost materiálu dosahuje 49 GPa, ale je prokázáno, že tento ukazatel lze zvýšit i přidáním iontů argonu do struktury krystalové mřížky - až 72 GPa.

5. Nitrid uhlík-bor - tvrdost do 76 GPa

Výzkumníci a vědci z celého světa se již dlouhou dobu snaží syntetizovat složité supertvrdé materiály, u kterých již bylo dosaženo hmatatelných výsledků. Složkami sloučeniny jsou atomy boru, uhlíku a dusíku – podobné velikosti. Kvalitativní tvrdost materiálu dosahuje 76 GPa.

4. Nanostrukturovaný kubonit - tvrdost až 108 GPa

Materiál se také nazývá kingsongit, borazon nebo elbor a také má jedinečné vlastnostiúspěšně používán v moderním průmyslu. S hodnotami tvrdosti kubonitu 80-90 GPa, blízkých diamantovému standardu, může síla Hall-Petchova zákona způsobit jejich výrazný růst.

To znamená, že s úbytkem velikosti krystalických zrn roste tvrdost materiálu - existují určité možnosti zvýšení až na 108 GPa.

3. Wurtzit nitrid bóru - tvrdost do 114 GPa

Krystalová struktura wurtzitu poskytuje tomuto materiálu vysokou tvrdost. Při lokálních strukturálních úpravách dochází při aplikaci specifického typu zátěže k redistribuci vazeb mezi atomy v mřížce látky. V tomto okamžiku se kvalitativní tvrdost materiálu zvýší o 78 %.

Lonsdaleit je alotropní modifikace uhlíku a je výrazně podobný diamantu. Solid nalezen přírodní materiál byl v meteoritovém kráteru, vytvořeném z grafitu - jedné ze složek meteoritu, ale neměl rekordní stupeň pevnosti.

Vědci již v roce 2009 dokázali, že nepřítomnost nečistot může poskytnout tvrdost převyšující tvrdost diamantu. V tomto případě lze dosáhnout vysokých hodnot tvrdosti, jako v případě wurtzitového nitridu bóru.

Polymerovaný fullerit je nyní považován za nejtvrdší materiál známý vědě. Jedná se o strukturovaný molekulární krystal, jehož uzly jsou složeny z celých molekul, nikoli z jednotlivých atomů.

Fullerit má tvrdost až 310 GPa a je schopen poškrábat diamantový povrch jako normální plast. Jak je vidět, diamant již není nejtvrdším přírodním materiálem na světě, věda má k dispozici tvrdší sloučeniny.

Zatím se jedná o nejtvrdší materiály na Zemi, které věda zná. Je docela možné, že brzy budeme mít nové objevy a průlom v oblasti chemie / fyziky, který nám umožní dosáhnout vyšší tvrdosti.