Алмазы и их история

 

 

 

 

 

 

 

Алмазы и их история

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Углерод - «отец» алмаза

 

История знакомства человека с этим веществом уходит далеко  в глубь веков.  Неизвестно    имя того, кто открыл углерод.  Неизвестно, какая из форм чистого углерода – графит или алмаз – была открыта раньше.

Еще в XVIII в. Был установлен удивительный факт: и алмаз, и самый обычный уголь при сгорании образуют углекислый газ и ничего более.

В 1694 году члены Академии естествоиспытателей во Флоренции (Италия) Дж.  Аверани и К.А. Тарджони решили из нескольких мелких алмазов получить один  крупный. Они  сильно нагрели тигель с алмазами и были поражены, увидев, что последние загорелись как уголь, оставив после себя лишь маленькую щепотку золы.

В 1772 году Лавуазье так же исследовал действие жара на алмаз и установил, что алмаз сгорает точно так же, как и уголь.

Другой французский химик Жан Дарсе (1725-1801) резко выступил против утверждения Лавуазье, обвиняя его в подтасовке фактов. Дарсе доказывал, что алмаз не сгорает, а испаряется. Тогда еще раз в 1797 году английский химик Теннант (1761-1815) сжег алмаз в плотно закрытом золотом тигле и показал, что алмаз горит как чистый углерод.

Алмаз – кристаллическая метстабильная модификация углерода.

Нагретый на воздухе до температуры выше 800 С, он сгорает: С+О=СО . Если же нагревать алмаз без доступа воздуха, то он превращается в графит, давление пара которого даже при 2000 С исчезающе мало, около 0.01 Па, и, следовательно, испаряться в этих условиях не может.

Сейчас хорошо известны три аллотропических  видоизменения углерода: алмаз, графит и карбин белого цвета, полученный в 1961 году советскими учеными. Раньше ошибочно считали  аллотропической разновидностью углерода сажу. Однако ее кристаллическое строение оказалось подобным графиту.

Существует и четвертая разновидность углерода – лонс-дейлий, имеющий кристаллическое строение. Он обнаружен  в метеоритах и получен искусственно. Строение его еще изучается.    

Содержание углерода в земной коре составляет 2,3∙10 % по массе. Углерод – основная составная часть растительного  и животного мира.  Все горючие ископаемые – нефть, газ, торф, сланцы – построены на углеродной основе. Большая часть углерода  сосредоточена  в минералах  - известняке СаСО и доломите CaMg(CO ) , представляющих собой  соли щелочноземельных металлов и слабой угольной кислоты H CO .

Атомы углерода могут соединяться  разнообразными способами  между собой  и с атомами многих других элементов, образуя огромное разнообразие веществ. Их химические связи могут возникать и разрушаться  под действием  природных факторов. Так возникает  круговорот углерода в природе: из атмосферы – в растения, из растений – в животные организмы, из них – в неживую природу т.д. Где углерод,  там многообразие веществ, где углерод, там самые разнообразные по молекулярной архитектуре конструкции.

Неоценимо значение соединений углерода в жизни человека – повсюду нас окружает  связанный углерод: в атмосфере и литосфере. В растениях и животных, в нашей одежде и пище.

Соединения углерода играют громадную  роль и в существовании самого человеческого организма.

 

Определение алмаза

 

Алмаз — самый твердый из существующих минералов. Ничто не может поцарапать алмаз, а он, в свою очередь, может поцарапать все, что угодно. Но, будучи чрезвычайно твердым, алмаз легко разбивается. Кроме того, он является самым тугоплавким и теплопроводящим элементом. Алмазы бывают ювелирными и техническими. Прозрачные ювелирные используются для изготовления бриллиантов, из технических делают долота для бурения скважин, детали приборов. Главные производители алмазов – Австралия, Россия, ЮАР и Демократическая Республика Конго, на которые в совокупности приходится более 3/5 мировой добычи алмаза. Другие крупные производители – Ботсвана, Ангола и Намибия. Индия, бывшая единственным источником алмазов до 18 в., в настоящее время добывает их сравнительно немного. Сверкание и красота алмаза в полной мере раскрываются только после огранки. Долгое время считалось, что Л. ван Беркем из Брюгге в конце 15 в. разработал метод точной симметричной огранки (используемый до сих пор), заключающийся в шлифовке камня на железном круге, на который наносится смесь алмазного порошка и масла. Сейчас существование этого мастера ставится под сомнение. Предполагают, что вышеуказанный метод был разработан в Индии. Ранее полагали также, что бриллиантовую огранку (главный тип огранки округлых алмазов и в настоящее время) изобрел итальянский гранильщик Винченцо Перуцци в конце 17 в., но и это мнение оказалось ошибочным. Бриллиантовая огранка разрабатывалась постепенно на протяжении всего 17 в. Ранее были созданы другие типы симметричной и тщательно спроектированной огранки. Например, огранка розой, когда камни имеют форму капли смолы (т.е. плоское основание и ограненный треугольными фасетами купол), вероятно, появилась в начале 16 в. Однако бриллиантовая огранка, близкая к современной, сложилась лишь в начале 20 в., когда были установлены пропорции и углы, необходимые для придания камню максимального сверкания. Ювелиры называют такую огранку «старой горняцкой». В настоящее время огранка алмаза еще более совершенна.

Любой ограненный камень, включая бриллиант, состоит из двух частей: верхней – коронки и нижней – павильона. Между ними располагается узкий поясок, или рундист (самая широкая часть бриллианта). Обычный круглый бриллиант имеет 58 фасетов, или фасеток (искусственных граней). К ним относятся: 1 восьмиугольная таблица (площадка), венчающая коронку, 8 фасетов звезды, 4 главных фасета коронки, 4 угловых фасета коронки, 16 верхних фасетов рундиста (прилегающих к нему сверху), 16 нижних фасетов рундиста (непосредственно под ним), 4 угловых фасета павильона, 4 главных фасета павильона и 1 фасетка на кончике павильона (калета; теперь наносится очень редко).

Интерес к алмазам объясняется тем романтическим ореолом, который окружает многие знаменитые драгоценные камни. Так, алмаз «Кох-и-нор» («Гора света») найден в копях Голконды (Индия). По преданию, в 1304 султан Ала-ад-Дин Хильджи отобрал его у раджи княжества Мальва, в чьей семье камень находился много поколений. Когда он в 1849 перешел во владение Британии, то представлял собой неправильно ограненный «овальной розой» камень массой 186 каратов (1 кар = 0,2 г). По приказу королевы Виктории его переогранили, после чего масса камня уменьшилась до 108,93 кар.

Самый замечательный алмаз – «Куллинан» – был обнаружен в 1905 в Трансваале (ЮАР). Масса этого великолепного ювелирного камня в сыром (неограненном) виде составляла 3106 кар (621 г). Он был преподнесен в подарок королю Великобритании Эдуарду VII. Из него изготовили бриллиант («Звезда Африки») массой 530,2 кар, еще один бриллиант массой 317,4 кар и семь камней массой от 94,45 до 4,39 кар каждый. Кроме того, из его осколков огранили еще 96 мелких бриллиантов общей массой 7,55 кар. В процессе огранки было потеряно 66% исходной массы камня.

 

 

 

Алмаз и люди

 

Греки нарекли алмаз именем «адамас», что в переводе означает «непобедимый». Среди всех известных камней алмазу нет равных по силе игры света, которая проявляется в ярких, красочных — от голубого до огненно-красного — световых бликах, возникающих при освещении камня.

Однако истинная красота алмаза открылась человеку не сразу, хотя известен он уже около 5 тысяч лет. Впервые его обнаружили, по-видимому, речных россыпях Индии вместе с другими драгоценными камнями и золотом. Ему приписывали магические свойства, а наиболее крупные знаменитые кристаллы овеяны ореолом магических легенд. В Европу алмаз был завезен в античную эпоху, вероятнее всего, из Индии. В Британском национальном музее имеется древнегреческая (V век до н. э.) бронзовая статуэтка, у которой глаза сделаны из необработанных алмазов. Долгое время эти камни использовали именно в необработанном виде. Индийские камнерезы всю обработку камня сводили к снятию смолоподобной корки и полировке естественных граней алмазным порошком. В других странах считалось, что обрабатывать алмазы нельзя из-за их высокой твердости. Необработанный алмаз, как известно, выглядит очень невзрачно, поэтому неудивительно, что персы в XIII в. считали жемчуг, рубин, изумруд и даже хризолит более дорогими камнями, чем алмаз. В Европе в Средние века он также ценился ниже изумруда и рубина. Только в XVI в. гранильщикам удалось разработать специальную огранку алмаза — бриллиантовую, которая максимально подчёркивает ослепительную красоту камня.

На ювелирные цели идёт около 10-15 % добытых алмазов. Ценятся только бесцветные кристаллы без оттенка, за исключением голубого, и без изъянов — так называемые алмазы чистой воды. Цены на ювелирные камни колеблются в зависимости от их качества и размеров — от нескольких сот долларов за карат. Основная масса алмазов используется в технике. Из них изготовляют абразивные материалы для полировки и шлифовки твёрдых веществ, буры для проходки глубоких скважин в твёрдых породах, резцы для обработки металлов, гравёрные иглы и т. д. Технические алмазы продаются по 3-4 доллара за карат.

На протяжении многих веков монополия на поставку этого необыкновенного камня принадлежала Индии. Именно здесь были найдены знаменитые алмазы «Кохинур», «Питт» (или «Регент»), «Орлов», «Санси», «Шах» и др.

В начале XVIII в. индийские копи были уже сильно истощены, алмазов на мировой рынок поступало всё меньше и меньше. Поэтому, когда в 1714 г. крестьянин Ф. Машадо да Силва нашёл первый алмаз в Бразилии, в штате Гояс, началась настоящая алмазная лихорадка. Тысячи гаримпейрос (старателей) перекапывали и промывали горы песков и галечников вокруг посёлка Диамантино в поисках сверкающих волшебными лучами камешков и песчинок. Индия перестала быть единственным поставщиком алмазов на мировой рынок.

Вслед за бразильской алмазной лихорадкой по всему миру прокатилась волна открытий алмазных россыпей. Алмазы были обнаружены в России, Австралии и Южной Африке. В России первый алмаз найден на Урале в 1829 г. Павлом Поповым, 14-летним промывальщиком Крестовоздвиженского золотого прииска. Несколько позже в Горноблагодатском округе, недалеко от города Нижнего Тагила, были открыты речные россыпи с небольшим количеством мелких алмазов. Однако, несмотря на непрекращавшиеся в течении 150 лет поиски, значительных россыпей алмазов в нашей стране обнаружить не удалось.

В начале 1867 г. в Южной Африке на реке Оранжевой была найдена белая галька, которая оказалась прекрасным алмазом весом 21 карат, а в марте 1869 г. - камень в 83,5 карата, названный позже «Звездой Южной Африки», или «Дадли». Вскоре здесь были обнаружены богатые россыпи. В октябре 1890 г. мир узнал о сенсационном открытии вблизи посёлка Кимберли в Южной Африке месторождений нового типа — кимберлитовых трубок. Такая трубка представляет собой почти вертикальный конус, расширяющийся вверху до нескольких сот метров и сужающийся на глубине. Его слагают обломки породы тёмно-зелёного цвета, которые образовались в результате прорыва в земную кору магматического расплава из недр Земли, содержащего кристаллы алмаза. По имени посёлка, где впервые было встречено трубообразное тело, эта порода названа кимберлитом. Под воздействием горячих растворов и газов кимберлит приобретает голубоватый оттенок, а на поверхности он превращается в рыхлую буровато-желтую массу — так называемую жёлтую землю, которая содержит алмазы и довольно легко подвергается разрвботке и обогащению.

Алмазные трубки открыли новые возможности для горнорудного производства. К концу первого десятилетия XX в. в Африке были выявлены сотни месторождений. Позднее, в 1940 г. канадский геолог Д. Т. Вильямс обнаружил в Танзании крупнейшую и богатейшую трубку Мвадуи глубиной 1625 м при ширине 1070 м. Из кимберлитов, буровато-жёлтой коры выветривания и многочисленных россыпей, образовавшихся в окресностях трубки, в 70-х гг. ежегодно добывались алмазы весом около 1 млн каратов, что составляло 1 % производства того времени. В 1947 г. здесь был обнаружен уникальный розовый алмаз чистой воды массой 54,5 карата. Вильямс подарил этот камень королеве Англии Елизавете II по случаю её бракосочетания. Им украсили брошь, изготовленную в виде цветка.

 

Легенды об алмазе

 

В давние времена существовала глубокая вера, что твёрдость алмаза такова, что его невозможно разбить даже молотом на наковальне: быстрее расколется молот или наковальня уйдет в землю. Плиний писал, что алмазы «...так сопротивляются ударам, что железо с обеих сторон разлетается, а сама наковальня растрескивается. Твердось алмаза несказанная, притом имеет он естество, одолевающее огонь, и никогда не нагревается. Сего ради и получил название неодолимый по толкованию с греческого языка». Вера в это была столь глубока, что, по преданию, рабу предлагались свобода и гражданство, если он расколет алмаз, но желающих не находилось (по-видимому, при неудачной попытке можно было лишиться жизни).

Диагностика самоцвета (алмаз или нет) в те годы, наверное, велась просто — на наковальне: колется — значит фальшивка. Никто не узнает, сколько этих ценных самоцветов было раздроблено. По крайней мере известно, что бургундский герцог Карл Смелый (XV век), безоговорочно веривший в охранительную силу алмаза, по свидетельству его современников, перед сражением надевал все свои многочисленные алмазные украшения. Но в одном из сражений (1477 год) он был всё-таки убит, а швейцарские наёмники, которым досталось большинство его украшений, именно так проверили их на «натуральность», «убедившись» (по своей темноте), что всё это фальшивка, хотя это были натуральные алмазы.

Алмаз с давних времен — символ власти и высокого общественного положения, богатства и невинности, благосостояния и бесстрашия, верности и постоянства; по восточным поверьям, он олицетворяет целомудрие и чистоту, непобедимость и счастливую судьбу. Он придает владельцу силу и храбрость, мужество и твёрдость характера, предохраняет от врагов, от свар, усиливает остроту ума. Носящий его бывает угоден сильным мира сего, а окружающим его людям — мил и приятен, слова его и мнение уважаются, зла, злых и нечистых духов он не боится и всегда бывает весел.