हीरे की गुणात्मक रचना। हीरे का सूत्र, उसके रासायनिक और भौतिक गुण। डायमंड एक्सट्रैक्शन टेक्नोलॉजीज

डायमंड (तुर्क। अल्मास, ग्रीक एडमास से - अविनाशी, अजेय * ए। हीरा; एन। डायमंड; एफ। हीरा; और। डायनामेंट) - देशी का क्रिस्टलीय क्यूबिक संशोधन।

हीरे की संरचना. हीरे की स्थानिक क्रिस्टल जाली की इकाई कोशिका एक चेहरा-केंद्रित घन है जिसमें घन के अंदर स्थित 4 अतिरिक्त परमाणु होते हैं (चित्र।)

यूनिट सेल किनारे का आकार 0 = 0.357 एनएम (टी = 25 डिग्री सेल्सियस और पी = 1 एटीएम पर)। सबसे छोटी दूरीदो पड़ोसी परमाणुओं के बीच C = 0.154 nm. हीरे की संरचना में कार्बन परमाणु एक दूसरे के सापेक्ष 109°28" के कोण पर निर्देशित मजबूत सहसंयोजक बंधन बनाते हैं, जिससे हीरा प्रकृति में ज्ञात सबसे कठोर पदार्थ बन जाता है। हीरे की बैंड संरचना में, गैर-ऊर्ध्वाधर संक्रमण के लिए बैंड गैप 5.5 eV है, ऊर्ध्वाधर के लिए - 7.3 eV, वैलेंस बैंड चौड़ाई 20 eV इलेक्ट्रॉन गतिशीलता mn = 0.18 m 2 /V.s, छेद mr = 0.15 m 2 /V.s।

हीरे की आकृति विज्ञान. डायमंड क्रिस्टल में एक ऑक्टाहेड्रोन, रोम्बिक डोडेकाहेड्रॉन, क्यूब और टेट्राहेड्रोन का आकार होता है, जिसमें चिकने और लैमेलर-स्टेप फेस या गोल सतह होती है, जिस पर विभिन्न सामान विकसित होते हैं। सरल और संयुक्त रूपों के चपटे, विस्तारित और जटिल रूप से विकृत क्रिस्टल, स्पिनल कानून के अनुसार इंटरग्रोथ और इंटरग्रोथ के जुड़वां, समानांतर और मनमाने ढंग से उन्मुख इंटरग्रोथ विशेषता हैं। हीरे की किस्में पॉलीक्रिस्टलाइन संरचनाएं हैं: मनका - कई छोटे चेहरे वाले क्रिस्टल और अनियमित आकार के अनाज, ग्रे और काले रंग के अंतर; बल्लास - एक रेडियल रूप से दीप्तिमान संरचना के गोलाकार; कार्बनैडो - क्रिप्टोक्रिस्टलाइन, घने, एक तामचीनी जैसी सतह या स्लैग जैसी झरझरा संरचनाओं के साथ, जिसमें मुख्य रूप से सबमाइक्रोस्कोपिक (लगभग 20 माइक्रोन) हीरे के दाने होते हैं, जो एक दूसरे के साथ निकटता से जुड़े होते हैं। प्राकृतिक हीरे का आकार सूक्ष्म अनाज से लेकर सैकड़ों और हजारों कैरेट (1 कैरेट = 0.2 ग्राम) वजन के बहुत बड़े क्रिस्टल तक होता है। खनन किए गए हीरों का द्रव्यमान आमतौर पर 0.1-1.0 कैरेट होता है; बड़े क्रिस्टल (100 कैरेट से अधिक) दुर्लभ हैं। तालिका में आंतों से निकाले गए दुनिया के सबसे बड़े हीरे को दिखाया गया है।

रासायनिक संरचना. हीरे में Si, Al, Mg, Ca, Na, Ba, Mn, Fe, Cr, Ti, B संख्या अशुद्धियाँ होती हैं। रेडियोआइसोटोप एच, एन, ओ, आर और अन्य तत्वों के ए-कणों की मदद से। मुख्य अशुद्धता है जिसका बहुत प्रभाव पड़ता है भौतिक गुणहीरा। हीरे के क्रिस्टल जो पराबैंगनी विकिरण के लिए अपारदर्शी होते हैं, टाइप I हीरे कहलाते हैं; अन्य सभी टाइप II हैं। प्रकार I हीरे के क्रिस्टल के विशाल बहुमत में नाइट्रोजन सामग्री लगभग 0.25% है। टाइप II के नाइट्रोजन मुक्त हीरे कम आम हैं, जिनमें नाइट्रोजन का मिश्रण 0.001% से अधिक नहीं होता है। नाइट्रोजन हीरे की संरचना में आइसोमॉर्फिक रूप से प्रवेश करती है और अकेले या संरचनात्मक दोषों (रिक्तियों, अव्यवस्थाओं) के संयोजन में, रंग, ल्यूमिनेसिसेंस, पराबैंगनी, ऑप्टिकल, अवरक्त और माइक्रोवेव क्षेत्रों में अवशोषण, एक्स-रे बिखरने की प्रकृति के लिए जिम्मेदार केंद्र, आदि।

भौतिक गुण. हीरे रंगहीन या सूक्ष्म रंग के रंग के साथ-साथ स्पष्ट रूप से रंगीन पीले, भूरे, मौवे, हरे, नीले, नीले, दूधिया सफेद और भूरे (काले) रंगों की अलग-अलग डिग्री हो सकते हैं। आवेशित कणों से विकिरणित होने पर हीरा हरे या नीले रंग का हो जाता है। विपरीत प्रक्रिया - एक रंगीन हीरे का रंगहीन में परिवर्तन - अभी तक नहीं किया गया है। हीरा मजबूत चमक, एक उच्च अपवर्तक सूचकांक (एन = 2.417) और एक स्पष्ट फैलाव प्रभाव (0.063) द्वारा विशेषता है, जो प्रकाश के बहु-रंगीन खेल का कारण बनता है। एक नियम के रूप में, संरचनात्मक दोषों और समावेशन से उत्पन्न होने वाले तनावों के कारण हीरे के क्रिस्टल में विषम द्विभाजन दिखाई देता है। ग्रेफाइट, अन्य खनिजों और गैस-तरल रिक्तिका के सूक्ष्म समावेशन के साथ संतृप्ति के आधार पर हीरे के क्रिस्टल पारदर्शी, पारभासी या अपारदर्शी होते हैं। जब पराबैंगनी किरणों से रोशन होता है, तो पारदर्शी और पारभासी हीरे के क्रिस्टल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा नीले, हल्के नीले और कम अक्सर पीले, पीले-हरे, नारंगी, गुलाबी और लाल रंग में चमकता है। एक्स-रे के संपर्क में आने पर डायमंड क्रिस्टल (दुर्लभ अपवादों के साथ) चमकते हैं। हीरे की चमक कैथोड किरणों से उत्तेजित होती है और जब तेज कणों द्वारा बमबारी की जाती है। उत्तेजना को हटा दिए जाने के बाद, अलग-अलग अवधि (फॉस्फोरेसेंस) का एक आफ्टरग्लो अक्सर देखा जाता है। हीरा इलेक्ट्रो-, जनजाति- और थर्मोल्यूमिनेसेंस को भी प्रदर्शित करता है।

हीरा, प्रकृति में सबसे कठोर पदार्थ के रूप में, अन्य सभी सामग्रियों को काटने, ड्रिलिंग और प्रसंस्करण के लिए विभिन्न प्रकार के उपकरणों में उपयोग किया जाता है। मोक्का 10 पैमाने पर सापेक्ष, चेहरे पर इंडेंटर द्वारा मापी गई अधिकतम निरपेक्ष सूक्ष्मता (111), 0.1 टीपीए। विभिन्न क्रिस्टलोग्राफिक चेहरों पर हीरे की कठोरता समान नहीं होती है; सबसे कठिन अष्टफलकीय फलक (111) है। हीरा बहुत भंगुर होता है, (111) चेहरे पर एक बहुत ही उत्तम दरार होती है। यंग का मापांक 0.9 टीपीए। पारदर्शी हीरे के क्रिस्टल का घनत्व 3515 किग्रा / मी 3, पारभासी और अपारदर्शी - 3500 किग्रा / मी 3, कुछ ऑस्ट्रेलियाई हीरे के लिए - 3560 किग्रा / मी 3 है; किनारे पर और कार्बोनाडो को उनके सरंध्रता के कारण 3000 किग्रा/मी 3 तक कम किया जा सकता है। हीरे के क्रिस्टल की साफ सतह अधिक होती है (संपर्क कोण 104-105°)। प्राकृतिक हीरे में, विशेष रूप से जलोढ़ निक्षेपों से हीरे में, सतह पर सबसे पतली फिल्में बनती हैं, जो इसकी अस्थिरता को बढ़ाती हैं।

हीरा एक ढांकता हुआ है। सभी प्रकार I नाइट्रोजन डायमंड क्रिस्टल के लिए विशिष्ट प्रतिरोध r 10 12 -10 14 ओम है। प्रकार II के नाइट्रोजन मुक्त हीरों में, कभी-कभी ऐसे क्रिस्टल होते हैं जिनमें r 10 6 ओम से नीचे होता है, कभी-कभी 10-10 -2 तक। इस तरह के हीरों में आर-प्रकार की चालकता और फोटोकॉन्डक्टिविटी होती है, और उन्हीं परिस्थितियों में, टाइप II डायमंड में फोटोक्रेक्ट, टाइप I डायमंड में उत्तेजित फोटोक्रेक्ट से अधिक परिमाण का एक क्रम है। डायमंड डायमैगनेटिक है: प्रति यूनिट द्रव्यमान में चुंबकीय संवेदनशीलता 1.57 है। 18 डिग्री सेल्सियस पर 10 -6 एसआई इकाइयां। हीरा उच्च तापमान पर भी सभी अम्लों के लिए प्रतिरोधी है। ओ, ओएच, सीओ, सीओ 2, एच 2 ओ की उपस्थिति में क्षार KOH, NaOH और अन्य पदार्थों के पिघलने में हीरे का ऑक्सीडेटिव विघटन होता है। कुछ तत्वों (Ni, Co, Cr, Mg, Ca, आदि) के आयनों में उत्प्रेरक गतिविधि होती है और इस प्रक्रिया को तेज करते हैं। हीरे में उच्च तापीय चालकता होती है (विशेषकर नाइट्रोजन मुक्त प्रकार II हीरे)। पर कमरे का तापमानउनकी तापीय चालकता Cu से 5 गुना अधिक है, और गुणांक 100-400 K की सीमा में 6 से 0.8 kJ / m.K तक बढ़ते तापमान के साथ घटता है। वायुमंडलीय दबाव में हीरे का बहुरूपी संक्रमण क्रिस्टल के पूरे आयतन में 1885 ± 5 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर होता है। प्रभाव के तहत हीरे के क्रिस्टल के चेहरों (III) की सतह पर ग्रेफाइट फिल्मों का निर्माण 650 डिग्री सेल्सियस से शुरू हो सकता है। हवा में हीरा 850°C के तापमान पर जलता है।

प्रसार और उत्पत्ति. हीरे उल्कापिंडों में पाए गए हैं, उल्कापिंडों (एस्ट्रोब्लेम्स) से जुड़ी चट्टानें, और उनमें स्थित प्रागैतिहासिक और पारिस्थितिक रचनाओं की छोटी गहरी मेंटल चट्टानों के साथ-साथ माध्यमिक स्रोतों में - विभिन्न आयु और उत्पत्ति (, आदि) के प्लेसर। . हीरे की उत्पत्ति पर कोई सहमति नहीं है। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि हीरे किम्बरलाइट पाइप में अपने गठन के दौरान या मध्यवर्ती कक्षों में क्रिस्टलीकृत होते हैं जो उथले (3-4 किमी) गहराई (सबवोल्केनिक कक्ष) में होते हैं। दूसरों का मानना ​​​​है कि मूल किम्बरलाइट पिघल में हीरे बहुत गहराई में बनते हैं और ऊपर की ओर बढ़ते ही क्रिस्टलीकृत होते रहते हैं। यह विचार कि हीरे आनुवंशिक रूप से विविध चट्टानों से संबंधित हैं और किम्बरलाइट्स में पाए जाने वाले अन्य ज़ेनोजेनिक सामग्री के साथ उनसे हटा दिए जाते हैं, सबसे उचित रूप से विकसित किया गया है। हीरे की उत्पत्ति के बारे में अन्य विचार हैं (उदाहरण के लिए, रसातल मूल से कार्बन और मेजबान चट्टानों के कार्बोनेट का उपयोग करके कम दबाव पर क्रिस्टलीकरण)।

हीरा जमा. हीरा धारण करने वाली किम्बरलाइट चट्टानें और उनके क्षरण के कारण बनने वाले जलोढ़ निक्षेप औद्योगिक महत्व के हैं। Kimberlites मुख्य रूप से प्राचीन और पर पाए जाते हैं; वे मुख्य रूप से ट्यूबलर निकायों, साथ ही पतियों और द्वारा विशेषता हैं। किम्बरलाइट पाइप के आयाम क्रॉस सेक्शन में एक से कई हजार मीटर तक हैं (उदाहरण के लिए, तंजानिया में मावाडुई पाइप 1525x1068 मीटर के मापदंडों के साथ)। 1500 से अधिक किम्बरलाइट निकायों को सभी प्लेटफार्मों पर जाना जाता है, लेकिन केवल कुछ हीरों में औद्योगिक सामग्री होती है। किम्बरलाइट्स में हीरे बेहद असमान रूप से वितरित किए जाते हैं। 0.4 कैरेट/एम 3 और उससे अधिक की हीरे की सामग्री वाले पाइपों को औद्योगिक माना जाता है। असाधारण मामलों में, जब पाइप में उच्च-गुणवत्ता वाले हीरे का प्रतिशत बढ़ा होता है, तो कम सामग्री के साथ शोषण, उदाहरण के लिए, 0.08-0.10 कैरेट/मी 3 (दक्षिण अफ्रीका में जैगर्सफ़ोन्टेन), लाभदायक हो सकता है। किम्बरलाइट्स में क्रिस्टल 0.5-4.0 मिमी आकार (0.0025-1.0 कैरेट) का प्रभुत्व है। उनका वजन अंश आमतौर पर बरामद हीरों के कुल द्रव्यमान का 60-80% होता है। व्यक्तिगत जमा राशि पर भंडार लाखों में है। तंजानिया, लेसोथो, सिएरा लियोन और अन्य में सबसे बड़े प्राथमिक हीरे के भंडार का पता लगाया गया है।

समृद्ध. जलोढ़ निक्षेपों में, बाध्यकारी मिट्टी के द्रव्यमान को हटाने और बड़ी क्लैस्टिक सामग्री को अलग करने के लिए चट्टान को पहले धोया जाता है; पृथक ढीली सामग्री को चार वर्गों में बांटा गया है: -16+8, -8+4, -4+2, -2+0.5 मिमी। गुरुत्वाकर्षण विधियों द्वारा उत्पादित (गीला और हवा, भारी निलंबन में संवर्धन, एकाग्रता कटोरे में)। छोटे हीरे और हीरे के चिप्स निकालने के लिए, सतह की प्रारंभिक सफाई के साथ फिल्म और फोम का उपयोग किया जाता है। अभिकर्मक: एमाइन, एरोफ्लोट्स, फैटी एसिड, केरोसिन, क्रेसिल एसिड। हीरे निकालने के लिए, वसा प्रक्रिया (2–0.2 मिमी के कण आकार वाले अनाज के लिए) का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो हीरे की वसायुक्त सतहों से चिपके रहने की चयनात्मक क्षमता पर आधारित होता है। वैसलीन, पेट्रोलियम, ऑटोल और पैराफिन, ओलिक एसिड, नाइग्रोल आदि के साथ इसका मिश्रण वसा कोटिंग के रूप में उपयोग किया जाता है। बिजली का खराब कंडक्टर)। हीरे के क्रिस्टल से ल्यूमिनेस (एक्स-रे ल्यूमिनसेंट मशीन) की क्षमता के आधार पर, अपेक्षाकृत बड़े हीरे निकालने के लिए एक एक्स-रे ल्यूमिनसेंट विधि का उपयोग किया जाता है।

आवेदन. हीरे को गहनों और तकनीकी में बांटा गया है। पूर्व अत्यधिक पारदर्शी हैं। सबसे मूल्यवान रंगहीन हीरे हैं (" साफ पानी") या एक अच्छे रंग के साथ। अन्य सभी हीरे, उनकी गुणवत्ता और आकार की परवाह किए बिना, तकनीकी हीरे के रूप में वर्गीकृत किए जाते हैं। CCCP में, हीरे को तकनीकी विशिष्टताओं के अनुसार क्रमबद्ध किया जाता है, जो हीरे के आवेदन के क्षेत्रों के विस्तार के रूप में पूरक होते हैं। प्रकार और उद्देश्य के आधार पर, गुणवत्ता के आधार पर कच्चे हीरे को श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है, प्रत्येक श्रेणी में ऐसे समूह और उपसमूह होते हैं जो हीरे के क्रिस्टल की नियुक्ति के लिए आकार, आकार, विशिष्ट शर्तों को निर्धारित करते हैं। दुनिया में खनन किए गए लगभग 25% हीरे का उपयोग किया जाता है। आभूषण उद्योग में हीरे बनाने के लिए।

असाधारण रूप से उच्च कठोरता वाले, हीरे विभिन्न उपकरणों और उपकरणों के निर्माण के लिए अपरिहार्य हैं (और, सामग्री की कठोरता को मापने के लिए इंडेंटर्स, ड्राइंग डाई, प्रोफिलोमीटर के लिए सुई, प्रोफाइलोग्राफ, पेंटोग्राफ, ड्रिल, कटर, समुद्री कालक्रम के लिए लागू पत्थर, ग्लास कटर , आदि।)। हीरे की आरी को फिर से भरने के लिए, अपघर्षक पाउडर और पेस्ट के निर्माण के लिए हीरे का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कुछ धातु, अर्धचालक सामग्री, चीनी मिट्टी की चीज़ें, भवन प्रबलित कंक्रीट सामग्री, क्रिस्टल आदि को हीरे के औजारों से संसाधित किया जाता है। कई अद्वितीय गुणों के संयोजन के कारण, हीरे का उपयोग मजबूत विद्युत क्षेत्रों में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बनाने के लिए किया जा सकता है, उच्च तापमान पर, परिस्थितियों में अग्रवर्ती स्तरआक्रामक रासायनिक वातावरण में विकिरण। हीरे के आधार पर, परमाणु विकिरण डिटेक्टर, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में हीट सिंक, थर्मिस्टर्स और ट्रांजिस्टर बनाए गए हैं। अवरक्त विकिरण के लिए हीरे की पारदर्शिता और एक्स-रे के कमजोर अवशोषण ने उन्हें उच्च तापमान और दबावों पर चरण संक्रमणों के अध्ययन के लिए कक्षों में अवरक्त रिसीवर में उपयोग करना संभव बना दिया है।

सिंथेटिक हीरे. 50 के दशक के मध्य में। तकनीकी हीरे के औद्योगिक संश्लेषण का विकास शुरू किया। संश्लेषित मुख्य रूप से छोटे एकल क्रिस्टल और बल्ला और कार्बोनाडो जैसे बड़े पॉलीक्रिस्टलाइन संरचनाएं। संश्लेषण के मुख्य तरीके हैं: स्थिर - उच्च दबाव और तापमान पर धातु-ग्रेफाइट प्रणाली में; गतिशील - सदमे की लहर के प्रभाव में हीरे में ग्रेफाइट का बहुरूपी संक्रमण; एपिटैक्सियल - कम दबाव और लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गैसीय हाइड्रोकार्बन से हीरे के बीज पर हीरे की फिल्मों की वृद्धि। सिंथेटिक हीरे का उपयोग उसी तरह किया जाता है जैसे प्राकृतिक औद्योगिक हीरे। सिंथेटिक हीरे का कुल उत्पादन प्राकृतिक हीरे के उत्पादन से काफी अधिक है।

हीरा दुनिया का सबसे कठोर खनिज है और कार्बन का एक एलोट्रोपिक रूप है। डायमंड का सबसे करीबी रिश्तेदार ग्रेफाइट है, वही सामग्री पेंसिल लीड बनाने के लिए इस्तेमाल की जाती है।

खनिज को इसका नाम प्राचीन ग्रीक शब्द एडमास से मिला है, जिसका अनुवाद में "अजेय" है।

लक्षण और प्रकार

हीरे खनिज हैं, जिनमें से मुख्य विशेषताओं में निम्नलिखित शामिल हैं:

उच्चतम कठोरता ( मोह कठोरता पैमाने पर 10);

उसी समय, उच्च भंगुरता;

ठोस पदार्थों में उच्चतम तापीय चालकता (900-2300 घन मीटर)

बिजली का संचालन नहीं करता है;

गलनांक - 4000ºC;

दहन तापमान - 1000 C;

चमकीलापन है।

हीरा 96-98% कार्बन है। बाकी विभिन्न रासायनिक तत्वों की अशुद्धियाँ हैं, जो खनिज को छाया देती हैं। अधिकांश प्राकृतिक हीरे पीले या भूरे रंग के होते हैं। नीले, नीले, हरे, लाल और काले हीरे भी प्रकृति में पाए जाते हैं।

प्रसंस्करण और काटने के बाद, रंग कोटिंग गायब हो जाती है, इसलिए अधिकांश हीरे रंगहीन होते हैं। रंगीन हीरे अत्यंत दुर्लभ हैं। सबसे प्रसिद्ध में से हैं: ड्रेसडेन (हरा), टिफ़नी हीरा (पीला) और पोर्टर रोड्स (नीला)।

हीरे की प्रामाणिकता का निर्धारण करने के तरीकों में से एक काफी सरल है: सतह के साथ एक विशेष महसूस-टिप पेन के साथ एक रेखा खींची जाती है जिसमें बोल्ड स्याही होती है। यदि रेखा ठोस रहे तो हीरा असली है। नकली पर, रेखा बूंदों में टूट जाती है।

जमा और उत्पादन

(एक अविश्वसनीय खदान जिसमें बहुत लंबे समय तक हीरे का खनन किया गया था, वह मीर, सखा, याकूतिया गांव में स्थित है।)

अंटार्कटिका को छोड़कर हर महाद्वीप पर हीरे के भंडार पाए गए हैं। प्रकृति में, हीरे प्लेसर के रूप में पाए जाते हैं, लेकिन उनमें से ज्यादातर किम्बरलाइट पाइप में निहित होते हैं। किम्बरलाइट पाइप पृथ्वी की पपड़ी में एक प्रकार के "छेद" होते हैं, जो गैसों के विस्फोट के दौरान बनते हैं। विशेषज्ञों के अनुसार, इन पाइपों में पृथ्वी पर सभी हीरे का 90% तक होता है।

हीरे के सबसे अमीर भंडार बोत्सवाना, रूस, कनाडा, ऑस्ट्रेलिया और दक्षिण अफ्रीका में हैं। दुनिया में सालाना 130 मिलियन कैरेट से अधिक हीरे (लगभग 30 टन) का खनन किया जाता है। हीरा खनन (विश्व उत्पादन का 29%) में रूस दुनिया में पहले स्थान पर है, केवल बोत्सवाना में पाए गए खनिजों के मूल्य में उपज।

रूस में, पहला हीरा 1829 में पर्म क्षेत्र में पाया गया था। अब इस क्षेत्र को "डायमंड की" कहा जाता है। बाद में, साइबेरिया और आर्कान्जेस्क क्षेत्र में जमा की खोज की गई। सबसे बड़ी जमा क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र और याकुटिया की सीमा पर स्थित है। संभवतः, इसमें लगभग एक ट्रिलियन कैरेट होता है।

2015 में, कामचटका में एक नए प्रकार के हीरे के भंडार की खोज की गई थी। ये तथाकथित "टोलबाचिन" हीरे हैं, जो ज्वालामुखी के कठोर लावा में पाए गए थे। यहां लिए गए कुछ ही नमूनों में से कई सौ हीरे पहले ही मिल चुके हैं।

सबसे बड़ा हीरा 1905 में दक्षिण अफ्रीका में मिला था। इसे द कलिनन कहा जाता है। इसका वजन 3106 कैरेट है। हीरे से 96 छोटे और 9 बड़े हीरे प्राप्त हुए, जिनमें से सबसे बड़ा "स्टार ऑफ अफ्रीका" (530 कैरेट) है। यह हीरा अब अंग्रेजी राजाओं के राजदंड को सुशोभित करता है और इसे टॉवर में रखा जाता है।

1939 में, रूसी भौतिक विज्ञानी ओ। लीपुन्स्की ने पहली बार एक सिंथेटिक हीरा प्राप्त किया। और 1963 से, सिंथेटिक हीरे का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू किया गया है, जिसका व्यापक रूप से इंजीनियरिंग और गहनों में उपयोग किया जाता है।

हीरे का अनुप्रयोग

गहनों के लिए - अधिकांश प्राकृतिक हीरे (70% तक) का उपयोग गहनों में किया जाता है। दुनिया के हीरे के उत्पादन का लगभग 50% डी बीयर्स कंपनी का है, जो 1 कैरेट के लिए उच्च मूल्य निर्धारित करके एकाधिकार रखती है। में हाल ही मेंदुनिया के 9 देशों में विकास और उत्पादन का नेतृत्व करने वाली रूसी कंपनी "अलरोसा" ने एक नेता के रूप में दस्तक दी है।

उद्योग में आवेदन:

चाकू, आरी, कटर, ड्रिल कॉलम, ग्लास कटर, आदि के निर्माण के लिए;

पीसने वाली मशीनों, हलकों के निर्माण में अपघर्षक के रूप में;

घड़ी उद्योग में;

परमाणु उद्योग में;

प्रकाशिकी में;

क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण में;

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के उत्पादन में।

हीरा क्या होता है, इसका सवाल कभी-कभी लोगों को गुमराह करता है, उनकी कल्पना को सोचने पर मजबूर कर देता है जादू का खेलइसके किनारों पर सूरज की चकाचौंध।

यह क्रिस्टल, जो एक पेशेवर जौहरी के हाथ में रहा है, शुरू में इतना सुंदर नहीं है।

रास्ते में एक बेजोड़ खनिज मिलने के बाद, कम ही लोग मानेंगे कि यह भविष्य का गहना है।

हीरा क्या है और यह कैसा दिखता है

वास्तव में, हीरा एक प्राकृतिक खनिज है जो उच्च तापमान और उच्च दबाव की स्थितियों में कार्बन को बड़ी गहराई पर जमा करने की प्रक्रिया में उत्पन्न होता है।

इसकी एक पारदर्शी, घनी और टिकाऊ संरचना है जो इसे असीमित समय तक मौजूद रहने की अनुमति देती है। इसमें प्रकृति में पाए जाने वाले अन्य पदार्थों की तुलना में उच्च तापीय चालकता भी होती है।

बाहरी रूप से, कच्चे माल में खुरदरी सतह, विभिन्न समावेशन और इसमें फंसे विदेशी कणों के कारण सुस्त रंग के साथ पूरी तरह से अनाकर्षक उपस्थिति होती है। यह आमतौर पर एक डोडेकाहेड्रॉन, एक ऑक्टाहेड्रोन और एक घन के रूप में दर्शाया जाता है।

हीरे की उत्पत्ति

लोग हीरे के बारे में एक सहस्राब्दी से अधिक समय से जानते हैं। "जादू" पत्थर के बारे में पहली जानकारी भारतीय गोलियों में वर्णित है, जो एक स्वर्गीय उपहार की बात करती है, जिसमें पांच प्राकृतिक सिद्धांत शामिल हैं। लोगों ने इसे इकट्ठा किया और संसाधित किया, उन्हें दिव्य मूर्तियों से सजाया और उन्हें रहस्यमय गुणों का श्रेय दिया।

स्वाभाविक रूप से, किसी ने नहीं सोचा था कि यह चट्टानों के बहु-टन दबाव के लिए धन्यवाद था जिसमें उबलते लावा के साथ, अत्यधिक तापमान के साथ, इसकी घटना के लिए स्थितियां बनाई गई थीं, जिसमें मैग्मा सतह पर ले जाया गया था।

दूसरे शब्दों में, ऐसी कार्बन चट्टान केवल आग्नेय पर्वतीय स्थानों, किम्बरलाइट पाइपों - ज्वालामुखियों में उत्पन्न होती है। कभी-कभी चट्टानों के विनाश के दौरान समुद्र और नदी के किनारे इसके प्लेसर मिल जाते हैं।

यह जिज्ञासु कारीगरों के लिए धन्यवाद था जो पुराने दिनों में प्रकट हुए थे कि खनिज, परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से, दुनिया को अपनी सारी महिमा में प्रस्तुत किया गया था।

सबसे पहला कीमती पत्थर, जो भारत में लगभग 60 ईसा पूर्व दुनिया में दिखाई दिया, दुनिया के सभी राजाओं का एक प्रसिद्ध पसंदीदा 800 कैरेट डला "कोहिनूर" बन गया।

यह मूल रूप से एक बिना काटा हुआ पीला हीरा था जो बाद की तारीख में फिर से काटे जाने के बाद शुद्ध सफेद हो गया।

बाद में, 18वीं शताब्दी की शुरुआत में, कार्बन खनिज की पहली बड़ी घटना ब्राजील में एक जगह थी, जो अब डायमेंटिनो शहर है।

लेकिन ऐतिहासिक आंकड़ों के अनुसार, जलोढ़ निक्षेपों में से सबसे पहला कार्बन भारत को जाता है, जिससे दुनिया के सबसे प्रसिद्ध और सबसे बड़े रत्न सामने आए।

हीरे के प्रकार

क्रिस्टल का मूल्यांकन करते समय विशेष ध्यानन केवल वजन के लिए, बल्कि गुणवत्ता, दोषों की उपस्थिति या अनुपस्थिति के लिए भी दिया जाता है। प्राप्त आंकड़ों के संबंध में, उन्हें दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: गहने और तकनीकी(गहने के लिए अनुपयुक्त)।

प्रसंस्करण के बाद, उन्हें कट के आधार पर प्रकारों में भी विभाजित किया जाता है: नाशपाती के आकार का, अंडाकार, गोल, आंसू के आकार का, आयताकार, और इसी तरह। कटे हुए हीरे को ब्रिलियंट्स कहा जाता है।

रंग के आधार पर हीरों का विभाजन भी होता है। बेशक, हर कोई यह सोचने का आदी है कि एकमात्र रंग शुद्ध सफेद और पारदर्शी है, लेकिन वास्तव में, अन्य रंग इसमें निहित हैं, जो मूल स्थान और स्थिति पर निर्भर करता है।

तो, सफेद के अलावा, धुएँ के रंग का, भूरा, हल्का पीला, और सबसे अधिक दुर्लभ रंग- लाल हीरा, गुलाबी हीरा, नीला और सियान, चमकीला पीला, हरा और काला। ऐसे हीरे को फैंसी कहा जाता है।

कृत्रिम हीरा क्या है

एक गलत धारणा है कि एक कृत्रिम हीरा एक प्राकृतिक, प्राकृतिक पत्थर के लिए उच्च गुणवत्ता वाला नकली है।

वास्तव में, कृत्रिम सामग्रीकिसी भी तरह से अपने गुणों में प्राकृतिक से कम नहीं है, और यहां तक ​​​​कि किनारों की आदर्श सुंदरता से भी अधिक है, हालांकि यह सभी नियमों के अनुपालन में अन्य परिस्थितियों में उगाया गया था।

प्रयोगशाला और प्राकृतिक क्रिस्टल संसाधित होने तक समान रूप से अनाकर्षक दिखते हैं।

18वीं शताब्दी के अंत में प्रायोगिक विधि से किसी खनिज को जलाते समय यह पाया गया कि उसमें कार्बन होता है। वैज्ञानिकों के लिए, यह इस नस्ल को प्रयोगशाला में बनाने के लिए और लंबे प्रयोगों की शुरुआत थी, लेकिन आवश्यक उपकरणों की कमी के कारण प्रयोग असफल रहे।

केवल 20 वीं शताब्दी में क्रिस्टल जाली का पूरी तरह से अध्ययन किया गया था और वैज्ञानिक तापमान और दबाव बल को देखते हुए एक पत्थर को संश्लेषित करने में कामयाब रहे, लेकिन बीज के लिए एक प्राकृतिक क्रिस्टल की अभी भी आवश्यकता थी।

क्रिस्टल उगाने का काम जारी है और बड़े उत्साह के साथ जारी है। वैज्ञानिकों और प्रौद्योगिकियों का ज्ञान हर दिन अधिक से अधिक परिपूर्ण होता जा रहा है, जो एक कृत्रिम हीरे को अपने क्रिस्टल जाली और गुणों में एक प्राकृतिक रत्न के समान बनने की अनुमति देता है।

हीरे के भौतिक और यांत्रिक गुण

हीरे को एक मूल तत्व के रूप में वर्गीकृत किया गया है और इसका सबसे सरल रासायनिक सूत्र C (कार्बन) और इसकी अपनी क्रिस्टल जाली है, जिसमें कार्बन परमाणुओं के बीच एक सहसंयोजक बंधन होता है, जिसने इसे मोह पैमाने पर कठोरता में 10 वां स्थान लेने की अनुमति दी।

सहसंयोजक बंधन सबसे मजबूत है, जो इसे मजबूत बनाता है, लेकिन किसी पदार्थ की संरचना कभी-कभी धातु, आयनिक और हाइड्रोजन बंधन भी दे सकती है। कनेक्शन की दो उप-प्रजातियां हैं - पाई-बॉन्ड और सिग्मा-बॉन्ड, जिनमें से पहली उप-प्रजाति कम मजबूत है।

सहसंयोजक सिग्मा बांड परमाणुओं को जोड़ते हैं और क्रिस्टल जाली के प्रत्येक चेहरे में स्थित होते हैं, उनके बीच समान दूरी प्रदान करते हैं, जिससे पैकिंग और संरचना सघन हो जाती है। यह हीरे की कठोरता को सुनिश्चित करता है, और इसकी विशेषताओं में एक उत्कृष्ट ढांकता हुआ, कम विद्युत चालकता का गुण होता है।

कार्बन रॉक की अतिरिक्त विशेषताओं में शामिल हैं:

• चमक;
• चौतरफा बाहरी दबाव के तहत कम संपीड्यता;
• नाजुकता, हीरा तेज प्रहार के प्रति संवेदनशील है;
• घनत्व असमान है, किनारों के साथ विभाजन में योगदान देता है;
• पारदर्शिता;
• एक्स-रे के प्रति संवेदनशीलता जो संरचना की कठोरता को तोड़ती है, नीले और हरे रंग के वर्णक्रमीय भागों में चमकने की क्षमता देती है;

हीरे के लिए आंतरिक गलनांक:

• 3700 से 4000 सेल्सियस के तापमान पर पिघला देता है;
• हवा में गैसों के मिश्रण के साथ, 850 से 1000 डिग्री तक जलता है;
• ऑक्सीजन को कार्बन डाइऑक्साइड में बदलकर हीरा 700 से 800 डिग्री तक नीली लौ के साथ जलता है।

प्रकृति में खनन किया गया खनिज क्रिस्टलीय है, किनारों के साथ, विभाजित, अवसाद और वृद्धि के साथ।

हीरा काटना

डायमंड और ब्रिलियंट में केवल कट का अंतर होता है, जो देता है प्राकृतिक पत्थरनेक और जादुई लुक। यह माना जाता है कि जितना अधिक आदर्श रूप से आकार का चयन किया जाता है और जितने अधिक पहलू लागू होते हैं, वह उतना ही तेज चमकता है और किरणों को अपवर्तित करता है।

कटौती के 8 मुख्य प्रकार हैं:

• "एक राजकुमारी" - वर्गाकारऔर नुकीले कोने
• "गोल";
• "Marquise" - एक नाव के आकार में अभिजात वर्ग;
• "नाशपाती" - अश्रु आकार;
• "ओवल";
• "एक हृदय";
• "पन्ना" - आयताकार और अष्टकोणीय आकार;
• "अशर" - चौकोर आकार, लेकिन साथ बड़ी राशि"एमराल्ड" की तुलना में कदम।

हीरे से शानदार में संक्रमण की प्रक्रिया बहुत लंबी है और इसके लिए विशेष कौशल की आवश्यकता होती है:

1. आरंभ करने के लिए, दोषों की उपस्थिति के लिए क्रिस्टल का स्वयं निरीक्षण किया जाता है, जिसका पता लगाने पर उन्हें हटाने के लिए इसे विभाजित किया जाता है।
2. अगला चरण छील रहा है, जहां किनारों और कोनों को जोड़ा जाता है।
3. एक पॉलिशिंग व्हील पर पीसना, जिस पर हीरे का पाउडर डाला जाता है, जिससे आप पत्थर को एक आदर्श स्थिति में ला सकते हैं।
4. अंतिम चरण में, पॉलिशिंग होती है, जो हीरे को एक चमक देती है।

जानकर अच्छा लगा:हीरा बनाने में मुख्य बात सही ढंग से आरोपित किनारे हैं। यदि आप अपवर्तन, प्रकाश के खेल को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो हीरा सुस्त दिखाई देगा, और ऐसे पत्थरों को विवाह माना जाता है।

रूस में हीरा खनन का इतिहास

इस बात के प्रमाण हैं कि रूस में 18 वीं शताब्दी में याकूतिया और साइबेरिया के क्षेत्र में हीरे के भंडार की खोज की गई थी। 1917 तक लगभग 300 पत्थर ही मिले थे, लेकिन प्रयास यहीं नहीं रुके। महान के समय देशभक्ति युद्धखनिज निक्षेपों के विकास को निलंबित कर दिया गया था और इसके पूरा होने के बाद ही जारी रखा गया था।

1949 में याकुटिया भेजे गए एक भूवैज्ञानिक अभियान ने सबसे बड़े क्रिस्टल जमा की खोज की।

मिर्नी नामक इस स्थान पर, टैगा के बीच में, एक शहर धीरे-धीरे विकसित हुआ, जिसकी आबादी अयस्क के निष्कर्षण में शामिल है।

जिस खदान में इसका खनन किया जाता है वह दुनिया में सबसे गहरी मानी जाती है। खदान की गहराई लगभग 530 मीटर है, और आंतरिक सर्पीन सड़क 8 किलोमीटर तक पहुँचती है।

रूसी उद्यम, इस व्यवसाय में प्रतिस्पर्धियों की तुलना में, लगभग 97% उच्च गुणवत्ता वाले कच्चे हीरे का उत्पादन करते हैं।

वर्तमान में हीरे का खनन कहाँ और कैसे किया जाता है?

उद्योग के विकास से पहले, सभी देशों में हीरे का खनन केवल मेहनती तरीकों से किया जाता था। अब रूस, अंगोला, कनाडा, बोत्सवाना, दक्षिण अफ्रीका और अन्य देशों में जो अयस्क खनन में लगे हुए हैं, खनिज की निकासी काफी हद तक तकनीकी रूप से सुगम है।

खनन मुख्य रूप से तथाकथित प्राचीन क्रेटन के स्थानों में होता है, जिसमें लैम्प्रोइट और किम्बरलाइट पाइप होते हैं, और कभी-कभी छत की चट्टानों में।

रूस में इस समय सबसे बड़ी जमा राशि याकुत्स्क और आर्कान्जेस्क क्षेत्र हैं। हाल ही में, पर्म टेरिटरी में खनिज के छोटे भंडार की खोज की गई थी।

खनन किए गए खनिज पत्थरों के प्रतिशत और गुणवत्ता के मामले में रूस अग्रणी देश बना हुआ है।

हीरे के लिए आवेदन

हीरा न केवल एक आभूषण के रूप में अपना सजावटी कार्य करता है, बल्कि इसका अपना व्यावहारिक अनुप्रयोग भी है। वैज्ञानिकों और उभरती प्रौद्योगिकियों के लिए धन्यवाद, जीवन के अन्य क्षेत्रों में लाभ के लिए छोड़े गए खनिजों का उपयोग किया गया है।

चूंकि सभी खनन सामग्री नीचे काटने के लिए उपयुक्त नहीं है आभूषण, लगभग 50% अस्वीकार कर दिया जाता है, तो इसका उपयोग औद्योगिक और औद्योगिक जरूरतों के लिए किया जाता है:

• तापमान और बिजली की उछाल को झेलने की अपनी क्षमता के कारण, हीरे का उपयोग दूरसंचार में किया जाता है;
• चिकित्सा उपकरणों और उपकरणों (स्केलपेल्स, इम्प्लांट) के निर्माण में उपयोग किया जाता है;
• अल्माज़ को ड्रिल बिट में जोड़ा जाता है;
• कम तापीय चालकता की संपत्ति के साथ, इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स के उत्पादन में किया जाता है।

इसकी लोकप्रियता के मामले में, हीरा अन्य गहनों में पहले स्थान पर है, लेकिन यह न केवल ज्वैलर्स द्वारा लाई गई सुंदरता के कारण है, बल्कि ज्यादातर इसलिए है क्योंकि इसके असाधारण प्राकृतिक गुणों को अत्यधिक महत्व दिया जाता है। सबसे अधिक संभावना है, यह क्रिस्टल अपनी प्रधानता कभी नहीं खोएगा और हमेशा एक रहस्यमय और सुंदर रहस्य बना रहेगा।

संक्षिप्त विवरण: हीरा, ग्रेफाइट और कोयला

हीरा, ग्रेफाइट और कोयले का परस्पर रूपांतरण

टर्निंग - ग्रेफाइट या कोयले से डायमंड

ग्रेफाइट से हीरा प्राप्त करें

मेरे पास नकली हीरे

कृत्रिम हीरे प्राप्त करने की विधि

मुझे एक और मिल गया कृत्रिम हीरे कैसे प्राप्त करें!

कृत्रिम हीरे की समस्या

ग्रेफाइट को हीरे में बदलना

पहला कृत्रिम हीरा

कृत्रिम हीरे का निर्माण

हीरा कैसे अस्तित्व में आया

हीरे के गहरे जन्म की परिकल्पना

विस्फोटक परिकल्पना

गुहिकायन व्यवस्था में हीरे के जन्म की परिकल्पना

हीरा एक खनिज है जो कार्बन के संशोधन से ज्यादा कुछ नहीं है। एक शुद्ध हीरे का एक सूत्र होता है जिसमें सिर्फ एक तत्व होता है। पत्थर की प्रकृति में अद्वितीय गुण हैं, इसलिए हीरे की क्रिस्टल जाली में रुचि रखने वाले वैज्ञानिक हैं, और पदार्थ की संरचना का अध्ययन जारी है।

एक आदर्श हीरे को एक विशाल कार्बन अणु माना जा सकता है। वैज्ञानिकों ने 18वीं शताब्दी के अंत में ही खनिज की संरचना का अध्ययन किया। उसी क्षण से, प्रयोगशालाओं में हीरे को कृत्रिम रूप से संश्लेषित करने का प्रयास शुरू हुआ, लेकिन वे व्यर्थ थे, क्योंकि क्रिस्टल जाली को खरोंच से पुनर्निर्माण करना संभव नहीं था।

हीरे की संरचना

और तकनीक इस स्तर पर नहीं थी कि हीरे के बनने की स्थिति पैदा हो सके। केवल बीसवीं सदी के पचास के दशक में, वैज्ञानिक अपने दम पर हीरे का संश्लेषण करने में सक्षम थे। यह यूएसएसआर, यूएसए और दक्षिण अफ्रीका जैसे देशों द्वारा किया गया था।

पदार्थ की संरचना

उत्पादन का पूरा रोड़ा और जटिलता हीरे की अनूठी संरचना में निहित है। रसायन विज्ञान में परमाणुओं के बीच चार प्रकार के बंधन बन सकते हैं:

• सहसंयोजक;
• आयनिक;
• धातु;
• हाइड्रोजन।

इनमें से सबसे मजबूत सहसंयोजक बंधन है। इसकी उप-प्रजातियां भी हैं: सिग्मा बांड और पाई बांड। दूसरी उप-प्रजाति कम टिकाऊ है। हीरे में कई मिलियन कार्बन परमाणु होते हैं, जो सहसंयोजक बंधों द्वारा आपस में जुड़े होते हैं।

परमाणुओं और उनके यौगिकों की स्थानिक व्यवस्था को क्रिस्टल जालक कहा जाता है। यह इसकी संरचना है जो किसी पदार्थ की कठोरता जैसी विशेषता को निर्धारित करती है। हीरे की संरचना की इकाई कोशिका एक घन की तरह दिखती है। यही है, यदि हम वैज्ञानिक शब्दावली का उपयोग करते हैं, तो एक हीरा एक घन पर्यायवाची में क्रिस्टलीकृत हो जाता है।

इस घन के शीर्ष पर एक कार्बन परमाणु है। प्रत्येक चेहरे में एक परमाणु स्थित है, और चार और - घन के अंदर। चेहरों में केंद्रीय परमाणु दो कोशिकाओं के लिए आम हैं, और घन के शिखर पर आठ कोशिकाओं के लिए आम हैं। परमाणु एक दूसरे से सहसंयोजक सिग्मा बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।

इस संरचना और पैकिंग को सबसे घना माना जाता है। प्रत्येक कार्बन परमाणु चतुष्फलक के केंद्र में स्थित होता है और सभी पक्षों से जुड़ा होता है। चूंकि कार्बन की संयोजकता चार है, तो सभी बंधन अवरुद्ध हो जाते हैं, और पक्ष से पदार्थ के साथ बातचीत असंभव है।

परमाणुओं के बीच की दूरी समान है, कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं हैं, इसलिए खनिज एक अच्छा ढांकता हुआ है। इस संरचना के कारण हीरे की कठोरता ठीक प्राप्त की जाती है। बदले में, इन विशेषताओं ने पत्थरों के व्यापक उपयोग को जन्म दिया। उनका उपयोग न केवल गहनों में किया जाता है, बल्कि एक अपघर्षक के साथ-साथ उपकरणों के लिए एक कोटिंग के रूप में भी किया जाता है।

लेकिन प्रकृति में सब कुछ सही नहीं है। हीरे में भी अक्सर अशुद्धियाँ होती हैं। यह संरचना बिना किसी समावेशन के खनिज को बिल्कुल पारदर्शी दिखने की अनुमति देती है। लेकिन खनन किए गए पत्थरों में हमेशा गहने के गुण नहीं होते हैं एक लंबी संख्यादोष और अशुद्धियाँ।

हीरे के क्रिस्टल में निम्नलिखित पदार्थ हो सकते हैं:

• एल्यूमीनियम;
• कैल्शियम;
• मैग्नीशियम;
• ग्रेनाइट।

कभी-कभी संरचना में पानी, कार्बन डाइऑक्साइड या अन्य गैसें पाई जाती हैं। क्रिस्टल में अशुद्धियाँ असमान रूप से वितरित होती हैं और कुछ हद तक क्रिस्टल संरचना को बाधित करती हैं। यदि परिधि पर दोष स्थित हैं, जो अधिक बार होता है, तो उन्हें काटकर निपटाया जा सकता है।

एलोट्रोपिक संशोधन

इतना ही नहीं हीरे में क्रिस्टल जाली की एक समान संरचना होती है। चौथे समूह के अन्य तत्वों की भी संरचना समान है। लेकिन यह सब परमाणु द्रव्यमान के बारे में है। कार्बन परमाणु एक दूसरे से काफी दूरी पर स्थित होते हैं, जो बंधनों को मजबूत बनाता है। लेकिन वृद्धि के साथ परमाणु भारतत्व आगे स्थित होते हैं और उनके बीच संबंधों की ताकत कम हो जाती है।

और कार्बन की प्रकृति में एलोट्रोपिक संशोधन भी हैं, जिसमें हीरे के अलावा अन्य पदार्थ भी शामिल हैं:

• ग्रेफाइट;
• लोंसडेलाइट;
• कालिख, कोयला;
• फुलरीन;
• कार्बन नैनोट्यूब।

वैज्ञानिक ग्रेफाइट को हीरे में बदलने की संभावना में रुचि रखते थे। यह केवल बहुत . के कार्यों के तहत किया जा सकता है अधिक दबावऔर तापमान।

बात यह है कि ग्रेफाइट परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था और उनके बीच के बंधनों में भिन्न होता है। यदि हीरे में सभी सहसंयोजक बंधन - सिग्मा होते हैं, तो ग्रेफाइट के स्थानिक बंधन पाई यौगिक होते हैं। और ग्रेफाइट जाली में भी परमाणुओं में कुछ मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो गतिमान होकर विद्युत चालकता का प्रभाव पैदा करते हैं। जाली के इस आकार को हेक्सागोनल कहा जाता है। इसलिए ग्रेफाइट में कठोरता पैमाने पर एकता का सूचक होता है।

Lonsdaleites का अभी तक पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है, क्योंकि वे या तो कृत्रिम रूप से या जमीन पर गिरने वाले उल्कापिंडों से खनन किए जाते हैं।

लेकिन फुलरीन में एक क्रिस्टल जाली होती है जो अष्टकोण से बनी गेंद के समान होती है। आकृतियों के कोनों पर परमाणु नहीं, बल्कि कार्बन के अणु हैं। इन पदार्थों की भी जांच की जा रही है।

हीरे की रासायनिक संरचना सूत्र या तत्व सी द्वारा लिखी जाती है।

कठोरता सूचकांक के अलावा - मोह पैमाने पर 10 में से 10 - हीरे में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

• घनत्व - 3.5 ग्राम/सेमी3।
• पत्थर काफी नाजुक होता है। इसकी कठोरता के बावजूद, एक तेज प्रहार से हीरा चकनाचूर हो सकता है।
• दरार। पदार्थ का घनत्व असमान होता है। पत्थर क्रिस्टल के समानांतर फलकों के साथ विभाजित हो जाता है। पत्थर काटते समय दरार को ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि जौहरी की गणना और उसके बाद के झटके दरार के विमान को निर्धारित करते हैं और अनावश्यक अशुद्धियों को काट देते हैं।
• पत्थर पारदर्शी होना चाहिए। फिर काटने के बाद यह रोशनी में बजाएगा। सबसे महंगे नमूनों को शुद्ध पानी का हीरा कहा जाता है। लेकिन फिर भी, संरचना में 5% तक अशुद्धियाँ पाई जाती हैं, जो क्रिस्टल जाली को विकृत करती हैं, और कभी-कभी पत्थर की उपस्थिति को खराब कर देती हैं।
• यदि पत्थर एक्स-रे के संपर्क में है, तो सहसंयोजक बंधनों की ताकत टूट जाएगी। नतीजतन, जाली ढीली हो जाएगी और पदार्थ की कठोरता भी कम हो जाएगी। लेकिन इस प्रक्रिया के बाद, दिलचस्प संपत्ति: पत्थर स्पेक्ट्रम के नीले और हरे भागों में प्रकाश उत्सर्जित करेगा।

प्रकृति में, खनन किए गए खनिज में विभिन्न चेहरों के साथ एक क्रिस्टल का रूप होता है। कभी-कभी पूर्ण पत्थरों का खनन नहीं किया जाता है, लेकिन केवल बड़े हीरों से चिप्स निकाले जाते हैं। क्रिस्टल जाली की संरचना का अध्ययन करके आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि यह एक चिप है या एक पूर्ण खनिज है। खनिजों के चेहरे अक्सर बहिर्गमन और अवसाद से ढके होते हैं।

हीरे का रंग भी बदलता रहता है। हीरे के पीले, लाल या काले रंग के भी होते हैं। बेशक, पत्थरों की क्रिस्टल जाली को बदल दिया गया है। लेकिन इससे संपत्तियों को ज्यादा नुकसान नहीं होता है। ऐसे खनिजों को फंतासी कहा जाता है। उनका रंग असमान हो सकता है और संरचना में अशुद्धियों पर निर्भर करता है।

आदर्श संरचना केवल कृत्रिम हीरों में मौजूद होती है। इन पत्थरों के उत्पादन के लिए एक प्राकृतिक क्रिस्टल के रूप में एक बीज की आवश्यकता होती है, साथ ही साथ बड़ी मात्रा में वित्तीय निवेश और उपकरण की भी आवश्यकता होती है। लेकिन यह क्रिस्टल जाली का अध्ययन था जिसने इस उद्योग के विकास को प्रभावित किया।