Caractéristiques de la structure du réseau cristallin du diamant. Manuel de chimie

Dans cet article:

Le diamant est un magnifique minéral, et une fois taillé en diamant, il est prisé par les amateurs de bijoux. Mais tout le monde ne sait pas ce qui se cache dans la composition de cette substance, quel est le secret de sa popularité et pourquoi la pierre est-elle vraiment unique ? Le réseau cristallin du diamant, sa composition chimique et les propriétés de la pierre aideront à comprendre ces problèmes.

Formes de carbone et leurs réseaux cristallins

Si vous décrivez la structure du réseau, vous pouvez utiliser les types de matière atomique et moléculaire. Certes, il n'existe pas de molécule de carbone dans la nature, nous ne pouvons donc parler que du type de structure atomique. C'est l'atome, et non la molécule, qui sous-tend le réseau et forme des connexions entre d'autres atomes.

Structure d'un diamant

Et en parlant de modifications chimiques du carbone, les scientifiques de la fin des années quatre-vingt du XXe siècle ont mis en évidence un concept tel que le fullerène. Il s'agit d'une molécule à soixante atomes, dont la structure ressemble extérieurement à celle d'un ballon de football. Plus tard, une molécule de fullerène a été découverte, qui avait encore plus d'atomes dans sa composition. Cela a aidé à étudier le graphite, ainsi que d'autres modifications du carbone, en utilisant le spectre laser.

Le réseau cristallin considère la structure d'une substance du point de vue de la connexion des atomes d'un élément les uns aux autres. Il existe plusieurs types de communication :

• ionique;
• covalente;
• métal;
• hydrogène.

Dans ce cas, le diamant a des liaisons covalentes qui se forment entre des atomes identiques et sont considérés comme les plus forts en chimie. Le diamant est une modification cristalline pure du carbone et son réseau cristallin a la forme d'un cube. C'est l'assemblage d'atomes le plus dense qui existe.

Scientifiquement parlant, le minéral cristallise dans une syngonie cubique. En conséquence, un atome de carbone est situé à chaque sommet du cube et des liaisons covalentes agissent comme les faces du cube. Dans le même temps, un autre atome de carbone est situé au centre de chaque face, qui sont également interconnectés.

La forme du réseau cristallin est représentée schématiquement, car on ne sait pas exactement de combien de cubes se compose un diamant complet. Mais c'est grâce à cet arrangement d'atomes que la pierre est le minéral le plus dur de la planète.

Modifications de pierres allotropiques

Si la composition chimique du diamant est du carbone pur, il vaut la peine de savoir de quel type d'élément il s'agit, ainsi que de comprendre ses modifications et ses formes physiques. Selon les scientifiques, cette substance faisait à l'origine partie d'un nuage de gaz, à partir duquel les planètes se sont progressivement formées. D'une manière ou d'une autre, dans la composition de chacune des planètes du système solaire, il y a du carbone dans une sorte d'état agrégé.

Si nous parlons de la croûte terrestre, elle est constituée de 0,14% de cet élément non métallique. Et aussi, selon l'une des théories d'origine humaine, on pense que le carbone est l'un des quatre macroéléments qui sont le «matériau de construction» du corps. Les modifications les plus célèbres d'un carbone sont appelées comme suit :

• le diamant est la forme la plus chère;
• le graphite est une substance bien connue qui est utilisée dans l'industrie ;
• carabine;
• lonsdaleite - trouvée dans les météorites;
• les fullerènes sont les formes les plus jeunes découvertes ;
• nanotubes de carbone - utilisés dans les structures pour nanoproduits ;
• graphène;
• charbon - une substance utilisée comme matière première industrielle pour la production de chaleur;
• suie.

Il semblerait que qu'est-ce qu'un diamant cristallin peut avoir en commun avec du graphite ou du charbon ? Mais la composition de ces substances suggère le contraire et démontre clairement l'importance de l'arrangement des atomes dans le réseau cristallin. D'ailleurs, à part le carbone, il n'y a rien dans les substances.

Il est bien réel qu'en plus de ces éléments, il existe d'autres formulaires qui ne sont pas ouverts. Et leurs recherches dépendent largement du diamant, car en travaillant avec cette pierre précieuse, les scientifiques tentent de déchiffrer sa structure afin de la produire artificiellement, et en même temps, ils trouvent de nouvelles modifications de l'élément.

Sur la base de la structure du diamant, nous pouvons conclure que la pierre est absolument transparente et laisse passer tout le spectre visible à travers elle-même. Mais rien n'est parfait dans la nature. Par conséquent, même un tel cristal peut avoir des impuretés dans le réseau. Si l'on considère les spécimens les plus purs de la pierre, elle contient jusqu'à 1018 atomes par centimètre cube. Et c'est normal, car la quantité d'impuretés dépend des processus de croissance de la pierre. Et pas le fait que des substances étrangères seront visibles à l'œil nu.

Parmi les impuretés, il y a des éléments tels que:

• azote;
• silicium;
• calcium;
• magnésium;
• aluminium.

Bien sûr, s'il y en a beaucoup, la pureté de la pierre en souffre et, par conséquent, le coût baisse. Ou ces diamants sont envoyés pour être utilisés dans l'industrie. Dans le même temps, non seulement des formes d'inclusions solides, mais aussi liquides et même gazeuses se trouvent dans les diamants. Ils peuvent être situés de manière inégale et s'accumuler également au centre ou à la périphérie de la pierre. Tous affectent les propriétés de la pierre, sa teinte et sa capacité à réfracter la lumière. Par exemple, l'azote affecte la luminosité d'un diamant.

Selon les spectres d'absorption dans les domaines IR et UV, on distingue trois types de diamants :

• Premier genre. Ils contiennent de l'azote soit sous forme de paires d'atomes et d'inserts plats, soit sous forme d'atomes simples, qui sont uniformément répartis dans tout le volume de la pierre.
• Deuxième type. Ils manquent généralement d'azote. Il n'y a pas d'impuretés dans le sous-type IIa, tandis que des atomes de bore sont présents dans le sous-type IIb.
• Le troisième type peut comprendre des impuretés de silicium.

Diamants synthétiques

La découverte de modifications allotropiques a donné aux scientifiques l'espoir d'un produit synthétique à base de diamants. Et ils ont en partie réussi, même si le processus lui-même ne peut pas être qualifié de facile. D'un point de vue chimique, le même graphite, par exemple, devrait recevoir des liaisons sigma. De telles conditions ne peuvent être recréées que dans les laboratoires les plus puissants sous l'influence de températures et de pressions élevées.

• HPHT - un type de diamant est obtenu en dissolvant du graphite et en le décantant dans un catalyseur sur une graine minérale. Après cela, la substance commence à établir les connexions nécessaires.
• Type CVD - basé sur le dépôt d'un film de graphite à l'aide de vapeur de méthane.
• La méthode de fusion explosive est la plus naturelle, utilisant du carbone sous haute pression.

Jusqu'à présent, même ces méthodes sont difficiles à mettre en œuvre, de sorte que le coût des diamants reste élevé. Mais la technologie continue de se développer dans ce sens.

Propriétés des diamants

En raison de sa composition et de sa structure, le diamant a reçu des propriétés telles que :

• Résistance aux produits chimiques, acides, alcalis.
• La dureté la plus élevée de la substance (valeur absolue, qui est de 10 sur l'échelle de Mohs), mais en même temps la fragilité de la pierre.
• Lorsqu'il est chauffé sans accès à l'oxygène, il explose et se transforme en graphite, et une fusion supplémentaire du diamant est anormale. Avec l'oxygène, le point de fusion est au niveau de 4 000 degrés Celsius.
• 20-24 W / cm est un indicateur de conductivité thermique. Un vrai diamant ne chauffera pas, même si vous le tenez longtemps dans votre main.
• Le diamant est excellent comme isolant.
• La pierre a une propriété unique pour réfracter les rayons et briller en même temps.

Si nous parlons des différences entre le diamant et le graphite, la substance la plus accessible pour nous, il convient de dire que les propriétés diffèrent en raison de la structure du réseau cristallin. La structure du diamant est déjà connue, mais pour le graphite la situation est différente. Son réseau cristallin a deux types de liaison : la liaison sigma covalente n'est que dans un seul plan, et dans d'autres plans la liaison entre les atomes n'est pas aussi stable - la liaison covalente pi. Cette structure permet aux électrons du graphite de se déplacer vers d'autres niveaux, et cet effet explique également les propriétés métalliques du graphite. Le réseau de diamant et de graphite a déterminé les propriétés et les utilisations de chaque substance.

Si grand qu'il est impossible de le traiter avec autre chose que le même minéral. Il était utilisé comme décoration et pour les besoins domestiques, il est devenu la cause de l'apparition de légendes. On pense que le minéral est utile pour certains maux et est doté de propriétés magiques.

La formule du diamant - C - est la même que celle du graphite, mais si vous étudiez les différences entre les pierres en chimie, il s'avère que cette dernière est sensiblement inférieure à bien des égards. Le cristal n'a pas d'analogues parmi les minéraux, à la fois naturels et cultivés en laboratoire. De quoi est composé un diamant et sa force est-elle si grande, grâce à laquelle il a reçu le titre de «la pierre la plus dure de la Terre»?

Un peu sur les proies et la couleur

• Le résultat d'une augmentation de la température des silicates, qui sont des composés d'oxygène avec du silicium. Des cristaux se cachent dans la croûte du manteau terrestre et de puissantes explosions profondes les poussent à la surface.
• Formation sous l'influence simultanée de températures élevées et de pression causés par des impacts de météorites.

Les bijoutiers ne s'intéressent qu'à 25% de toutes les pierres extraites. Le reste est destiné à faire partie d'installations et d'outils industriels. Les plus petites gemmes se transforment en poudre de diamant.

La gamme de couleurs des diamants est variée: incolore, gris, bleu, vert,.

De nombreux exemplaires sont peints de manière inégale :

• zonal, par exemple, uniquement dans la partie supérieure;
• taches.

La qualité d'un minéral est déterminée non seulement par sa couleur ou sa taille, mais aussi par la présence/absence d'inclusions et de défauts. La variété des couleurs détermine la composition chimique du diamant et les conditions naturelles dans lesquelles il se forme. L'incroyable dureté du diamant dépend également de ce facteur.

À propos des propriétés chimiques

La composition chimique du diamant est extrêmement simple - ce sont des composés de carbone dont la fraction massique est de 99,8%. La présence d'une petite quantité de particules de calcium, de bore, d'azote, de magnésium, de silicium ou d'aluminium ayant pénétré dans le réseau cristallin est considérée comme la norme. C'est parce que le carbone absolument pur n'existe pas dans la nature. Peut-être en raison des impuretés, les diamants acquièrent leurs propriétés uniques.

La description de la structure cristalline d'un diamant ressemble à ceci : chaque atome caché dans une pierre est composé de six électrons. Sous l'influence des températures et des charges énormes, une transformation se produit, à la suite de laquelle les atomes sont assemblés en une certaine chaîne constituée de tétraèdres. La redistribution de l'énergie fait d'eux une partie de la cellule cristalline. Les particules unies par une liaison sigma reçoivent un facteur de résistance significatif.

Le réseau cristallin du minéral a la forme d'un cube à faces centrées. Il y a un atome aux sommets et quatre au milieu. La forme d'un cristal de diamant est telle que 18 atomes sont solidement cachés à l'intérieur. Dans un tel "paquet", soutenu par une forte liaison covalente, réside l'incroyable dureté des diamants.

Les propriétés chimiques uniques du diamant et sa structure inhabituelle le font briller de différentes couleurs lorsqu'il frappe les rayons X. Cette caractéristique peut être utile lors de la vérification de la présence de rayonnement.

Sur les propriétés physiques

La formule chimique d'un diamant détermine ses caractéristiques physiques extraordinaires. Ils ne sont caractéristiques que de ce minéral et le diamant n'a pas encore d'analogues parmi d'autres pierres.

Les propriétés distinctives du diamant, dues à sa composition chimique :

• L'indice de réfraction du diamant varie de 2,417 à 2,421. Combiné à une forte dispersion égale à 0,0574, il fait briller les bords appliqués lors du traitement, jouant dans la lumière.
• Le diamant a une valeur exceptionnelle densité,égal à 3500kg/m³.
• Dureté du diamant occupe la position la plus élevée sur l'échelle de Mohs avec indicateur 10 . Si nous parlons de dureté absolue, elle est respectivement 150 et 1000 fois supérieure à celle du corindon et du quartz.
• Parlant des propriétés physiques du diamant, il est impossible de ne pas le mentionner. excellentes propriétés isolantes en raison de l'absence presque totale d'électrons.
• Résistance aux acides , capable de dissoudre les métaux, ce qui assure la solidité du diamant, et le respect de certaines solutions alcalines.
• Fondre la pierre commence à une température 4000 °С et pression env. 11 GPa.
• incendier un bidon de minerai, mais il ne faut pas trop s'inquiéter : cela n'arrivera qu'à une température 850-1000 °С dans l'air et à 720-800 °С sous un courant d'oxygène .
• réchauffé jusqu'à 2000 °C, être dans le vide, diamant devient graphite et explose .

La dureté d'un diamant est si grande qu'il est peu probable qu'il soit endommagé par un métal ou un autre minéral. Mais la pierre peut se casser lorsqu'elle tombe sur une surface solide, ce qui indique une fragilité extraordinaire.

La réfraction des diamants est telle que si vous placez un cristal incolore sur une page avec du texte imprimé, vous ne pourrez pas lire ce qui est écrit. Cette caractéristique d'un diamant permet de distinguer un faux de l'original. Le diamant est inséré dans des produits sans support en aluminium, sauf indication contraire du concepteur, car la base, malgré la transparence apparente, restera toujours invisible.

Le diamant est une simple substance non métallique composée presque entièrement de carbone. Ce minéral est connu pour sa large utilisation dans les bijoux, ainsi que pour ses propriétés physiques inhabituelles, parmi lesquelles se distingue la plus grande résistance. Dans le même temps, la formule chimique du diamant est la même que celle du graphite ordinaire - C, et son caractère unique et sa valeur sont dus uniquement à la structure du réseau cristallin.

Formule et structure du minéral

Le carbone, également connu sous le nom de carbone, est un élément qui porte le sixième numéro de série dans le tableau périodique et s'écrit C. C'est à partir de lui que le diamant est entièrement composé - la quantité d'impuretés, le cas échéant, est si petite qu'elles sont pas pris en compte dans la formule. A part le diamant le carbone prend les formes allotropiques suivantes, c'est-à-dire constituées d'une seule substance:

• charbon;
• suie;
• graphite;
• graphène;
• carabine;
• du Coca;
• diamant hexagonal ou lonsdaleite;
• fullerène;
• polycumulène;
• NTC ou nanotubes de carbone.

Il est difficile pour certains de croire qu'un diamant transparent et durable a la même composition que la suie, le charbon ou le graphite ordinaires, mais c'est vrai. Le fait est que, contrairement à d'autres substances constituées de carbone, les atomes de diamant forment une structure ordonnée cubique, ce qui explique ses qualités et son apparence inhabituelles.

Le réseau cristallin du minéral a une forme cubique. Chaque atome de sa structure est situé au centre d'un tétraèdre, dont les sommets sont 4 autres atomes, tandis qu'une liaison sigma fiable se forme entre eux. La distance entre tous les atomes est la même et est d'environ 0,15 nm. De plus, le réseau minéral est caractérisé par une symétrie cubique. Toutes ces qualités et caractéristiques de la formule structurale du diamant déterminent son énorme force par rapport aux substances « apparentées ».

Caractéristiques des substances

Idéalement, une pierre précieuse devrait être du carbone pur, mais c'est rare dans la nature. Les impuretés dans un minéral peuvent à la fois affecter négativement sa qualité, réduire son prix et lui donner des nuances magnifiques et inhabituelles. Même la couleur peut parfois être affectée par le rayonnement radioactif. Généralement diamants naturels - jaune, mais il existe aussi des spécimens bleus, bleus, verts, roses et même rouges. Malgré la variété des nuances, un minéral pur doit toujours être transparent.

Dans la nature, les diamants ont une variété de formes. Le plus souvent, il s'agit d'un cristal à huit faces en forme de triangle régulier. En deuxième place se trouve un dodécaèdre rhombique à douze faces. Il existe aussi des pierres cubiques et rondes, mais elles sont très rares. Lors de la coupe d'un minéral, ils essaient de minimiser la perte de substance afin de maximiser le profit de la production de diamants.

Exploitation minière et production

Aucune de ces méthodes ne permet encore de créer des pierres de qualité proche du naturel, car elles sont rarement utilisées en joaillerie. De plus, tous les types de production sont loin de la production de masse, car les efforts des scientifiques en la matière sont toujours en cours.

Application de diamant

Un diamant taillé, également appelé brillant, est une pierre précieuse très populaire, qui est aussi l'une des plus chères. Bien qu'une petite partie seulement du minerai soit vendue comme bijouterie, c'est elle qui constitue l'essentiel des revenus de son extraction. Dans une large mesure, le coût élevé de la pierre est dû à la monopolisation de la production de diamants - plus de 50% de leur chiffre d'affaires appartient à une seule entreprise.

En plus des bijoux, il existe de nombreuses autres industries dans lesquelles le minéral a trouvé son application. Sa résistance la plus élevée, due à la formule structurale du diamant, est principalement appréciée. En chimie, il est utilisé pour protéger contre les acides et certaines substances très caustiques. Dans l'industrie, un film de diamant est appliqué sur les fraises, les perceuses, les couteaux, les pièces d'installations minières et d'autres outils similaires.Le grain de diamant est utilisé comme abrasif pour le meulage des surfaces de meulage.

Il est également utilisé dans la création d'instruments médicaux., car la netteté et la résistance des produits diamantés peuvent fournir les coupes les plus précises pendant les opérations. Il est également utilisé pour fabriquer des pièces pour les ordinateurs quantiques modernes et les montres, dans l'industrie nucléaire, ainsi que dans de nombreuses autres industries.

Bonjour chers lecteurs. Comme vous le savez, le diamant, malgré son apparence fascinante, est une substance simple. Dans cet article, vous apprendrez ce qu'est la formule du diamant et ce qu'elle fournit.

La pierre se comporte dans de nombreuses situations tout à fait non standard, de nombreuses expériences et la détermination de certaines valeurs sont difficiles à cause de cela. Cependant, les propriétés de la pierre sont si élevées que diverses études sont toujours en cours, des hypothèses sont avancées, des tentatives sont faites pour créer des analogues et même des substances qui surpassent le diamant dans leurs propriétés.

Formule chimique du diamant

En fait, tout est très simple :

Formule Diamant - C

Cela est dû au fait que la composition de la pierre est presque à 100% de carbone. Mais les éléments restants sont si petits qu'ils ne sont pas pris en compte dans la formule. En général, il n'y a pas autant de carbone dans la nature - seulement 0,15% du nombre total d'éléments. Le numéro de série du carbone dans le tableau est 6 (c'est-à-dire qu'il a 6 protons à l'intérieur du noyau). Cela signifie que le diamant a le même numéro de série (si vous regardez à nouveau sa formule).

Vous trouverez ci-dessous de brèves caractéristiques du minéral, dont beaucoup dépendent de la formule chimique d'origine.

Brèves caractéristiques d'un diamant et faits à son sujet

• Le diamant a une valeur moyenne de 3,5 g/cm.
• Un diamant pur est transparent mais a souvent des couleurs et des teintes (les couleurs rares sont plus valorisées).
• Très brillant grâce à la dispersion et aux indices de réfraction.
• Malgré sa dureté, il est très cassant.
• Très mauvais conducteur d'électricité.
• S'il est possible de ne transformer que du graphite en diamant, d'autres modifications allotropiques du carbone ne s'y prêtent pas. Mais la réaction inverse est plus facile à réaliser (la transformation du minéral en graphite), bien que cela se produise à des températures beaucoup plus élevées.
• La formule chimique n'affecte pas la différence significative dans les propriétés des variétés de modifications du carbone. Cela est dû uniquement à la différence de structure des réseaux cristallins des substances.
• Le minéral est "tassé" très densément, il n'a que 18 atomes.

Origine

On suppose que la création d'un diamant prend énormément de temps, des millions d'années, ainsi que beaucoup de pression et de température. Mais nous parlons de conditions naturelles.

Les scientifiques n'excluent pas la possibilité d'une pierre de l'extérieur de l'orbite terrestre. L'hypothèse est construite sur la base d'une grande quantité de pierre dans l'espace extra-atmosphérique qui nous entoure. Dans le même temps, la part du carbone lui-même sur Terre n'est pas élevée.

Cette hypothèse est également confirmée par les variétés de diamant trouvées dans les météorites spatiales (par exemple, la lonsdaleite).

Propriétés chimiques

• Le diamant est intrinsèquement inerte en raison de sa dureté. A cet égard, la réaction de combustion d'une pierre est la principale :

2C + O2 = 2CO

C + O2 = CO2

• Tous les atomes de la pierre sont situés le plus près les uns des autres. Autrement dit, chaque atome de carbone est situé au milieu du tétraèdre et les atomes restants sont situés aux sommets.
• La masse molaire est de l'ordre de 12 g/mol.

La vidéo montre la structure du diamant dans le modèle le plus pratique. Ici, vous pouvez en apprendre davantage sur certaines des propriétés de la pierre.

Application de la pierre

La pierre est très utilisée en joaillerie. Mais à côté de cela, il trouve son application dans l'électronique, l'optique et même la construction. À l'aide de celui-ci, des peaux spécialisées sont créées, des forets en sont recouverts, le métal est testé pour sa résistance dans des installations avec des pointes de diamant.

Le diamant est utilisé dans les expériences chimiques comme protection fiable contre les réactifs très caustiques comme l'acide fluorhydrique. En chirurgie, un minéral est également indispensable, car il assure la précision et la miniaturisation des incisions. Les scalpels en diamant sont une véritable trouvaille pour les médecins.

Obtenir un minéral

Il existe maintenant de nombreuses façons d'obtenir une pierre, car elle est plus rentable pour la production que l'utilisation de diamants naturels. Le coût de ces pierres est également beaucoup plus faible. Bien que les propriétés des pierres naturelles soient bien supérieures et meilleures, c'est pourquoi leur extraction ne s'arrête pas malgré le grand nombre d'analogues de haute qualité, y compris ceux de composition similaire, mais pas les diamants : fullerènes, lonsdaleite, graphite, carbure et certains autres.

De plus, des pierres à forte teneur en impuretés sont envoyées à la production, qui ne sont pas utiles dans les bijoux. Ces inclusions doivent être supérieures à 5% en général et supérieures à 2% d'une substance spécifique (il peut s'agir de calcium, d'azote, de bore et de quelques autres). Dans ce cas, l'aspect du minéral est fortement modifié et cela ne peut en aucun cas être corrigé.

Dans la nature, la pierre se trouve dans les tuyaux dits de kimbrelite et de lamproïte, ainsi que dans les placers. Dans des conditions de laboratoire et de production, un minéral est créé d'une manière complètement différente.

La recherche et l'expérimentation des diamants se poursuivent, car la pierre est très prometteuse en termes de propriétés. Les scientifiques et les chercheurs ne quittent pas les tentatives pour trouver des moyens plus rentables de créer des pierres artificielles.

Ainsi, en raison de sa formule et de sa structure, un diamant possède un grand nombre de propriétés utiles qui lui sont propres dans de telles gammes. Visitez la ressource plus souvent et apprenez-en beaucoup plus sur les pierres et les minéraux.

L'équipe LyubiKamni

Almas est la forme arabisée d'Adamas (grec, lit., "irrésistible, invincible") - un diamant.

Composition chimique

Formule Diamant

C (Carbone)

En termes de composition chimique, le diamant est une modification cristallographique (variante) du carbone et est le frère du graphite. Essentiellement, la tige en graphite d'un simple crayon et le diamant brillant d'une bague sont en carbone pur. La différence dans les propriétés de ces deux minéraux apparentés réside dans leur structure interne - la disposition des atomes dans le réseau, associée aux conditions physicochimiques de formation de ces minéraux.

Diamant dans la nature

Dans la nature, le minéral se présente sous la forme de cristaux individuels et de leurs fragments, ainsi que sous la forme d'agrégats cristallins, c'est-à-dire d'intercroissances d'un grand nombre de petits cristaux. Extérieurement, les cristaux de ce minéral sont très divers.
Le poids des cristaux de diamant trouvés dans la nature est différent - des centièmes à plusieurs centaines, voire des milliers de carats (1 carat équivaut à 200 milligrammes). Le plus souvent, de petits cristaux pesant de 0,1 à 0,4 carat se rencontrent, moins souvent - pesant 1 carat ou plus, et très rarement plus de 10 carats. Par conséquent, depuis l'Antiquité, la découverte d'un grand cristal a été un grand événement, et une telle pierre a toujours reçu son propre nom.

Propriétés du diamant

Les acides les plus forts n'ont aucun effet sur lui. Il se dissout très lentement uniquement dans les alcalis fondus.
Si pour le diamant technique, les propriétés principales sont une dureté élevée et une résistance chimique, alors pour la qualité gemme, la caractéristique la plus importante est une brillance particulière et un jeu de couleurs. se décompose en rayons colorés séparés. La pierre semble briller de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. Combiné à la brillance intense des facettes, ce phénomène crée un jeu de couleurs d'une beauté exceptionnelle.
Sous l'action des rayons ultraviolets, des rayons X et des rayons cathodiques, le diamant brille bleuâtre, bleuâtre, verdâtre et jaune. Ce phénomène est appelé luminescence. Cette capacité est parfois utilisée lors de l'extraction de cristaux à partir d'un concentré.

La couleur est différente, les variétés pures sont incolores, transparentes à l'eau, ont parfois des nuances de brun, de rouge, de jaune, de bleu et d'autres couleurs. Diffère en fort, soi-disant diamant, brillant. Dureté 10. Densité 3.5. Le clivage est parfait (selon l'octaèdre). La cassure est conchoïdale. Autres propriétés : fragilité, résistance chimique ; luminescent dans les rayons ultraviolets dans une couleur bleu-bleuâtre.

Variétés

Il y a des bijoux et des techniques.

Diagnostique

Origine

Magmatique (tuyaux d'explosion). S'accumule dans les placers.

Technologies d'extraction de diamants

Actuellement, dans le développement de la technologie d'extraction de diamants, une autre propriété caractéristique est utilisée - la capacité de ne pas être mouillé par l'eau et de coller à certaines graisses. Dans les entreprises d'extraction de diamants, la méthode d'extraction des diamants à partir de concentrés sur des tables grasses est largement utilisée.
Dans l'oxygène à une température de 700 ° C, le diamant brûle, formant du dioxyde de carbone et une petite quantité de cendres.
Selon les caractéristiques de la forme cristalline et la conservation des cristaux, le degré de transparence et la densité de couleur, et aussi selon qu'ils contiennent des inclusions et des dommages mécaniques, les diamants sont divisés en bijoux et techniques. Les bijoux comprennent des cristaux transparents incolores ou de couleur claire sans inclusions ni dommages mécaniques. Ces diamants sont utilisés pour fabriquer des diamants.

Histoire de l'exploitation minière dans le monde

L'Inde a été le premier pays où les diamants ont été extraits. Dans les livres sacrés indiens - "Vedas" le diamant est mentionné plusieurs milliers d'années avant notre ère. La région diamantifère s'étendait sur une vaste zone de la partie haute de l'Inde, appelée le Deccan, s'étendant de la rivière Penner dans l'État de Madras en direction du nord jusqu'aux rivières Son et Ken qui coulent dans environ. Gange dans la province du Pradesh. Les plus gros diamants indiens "Kohinur", "Orlov" et autres ont été trouvés dans les riches mines de Golconda, situées dans le cours inférieur de la rivière Kistna, près de la ville d'Ellur.

Exploitation minière en Inde

Pendant longtemps, les méthodes d'extraction de diamants en Inde ont été entourées d'un profond mystère. Les propriétaires des pierres ont délibérément revêtu le diamant de mystère afin d'augmenter son prix. Par conséquent, dans la littérature indienne, la vérité et la fiction étaient si mêlées qu'il était impossible de les séparer l'une de l'autre. A. E. Fersman dans le livre "Essais sur l'histoire de la pierre" cite une telle légende, qui est disponible dans les histoires d'Aristote sur les pierres précieuses. Des diamants en Inde et à Ceylan ont été trouvés dans des vallées si profondes que le fond de celles-ci n'était pas visible. Quand Alexandre le Grand a rencontré une telle vallée lors de sa campagne en Inde, il a souhaité recevoir des diamants. Cependant, personne n'a osé descendre dans l'abîme, où se trouvaient des serpents venimeux. Sur les conseils des sages qui l'accompagnaient, Alexandre ordonna de jeter au fond de l'abîme des morceaux de viande crue. Des oiseaux de proie volant derrière l'armée, descendant pour la viande, ont ramassé les diamants qui s'y sont collés. Les diamants extraits de cette manière : avaient la taille de lentilles, parfois un demi-pois. Cette légende se retrouve dans les sources littéraires de l'Inde sous différentes versions.
Les histoires sur l'extraction de diamants d'un abîme inaccessible avec l'aide d'oiseaux étaient répandues dans la littérature ancienne. Ils sont disponibles auprès d'Épiphane de Chypre, dans la collection arménienne de pierres, dans l'ABC russe, dans Marco Polo et autres.
Ces légendes ont été spirituellement tournées en ridicule au début de notre ère par l'éminent naturaliste ouzbek Biruni (973-1048). Voici ce qu'il a écrit dans son livre "Recueil d'informations pour la connaissance de la joaillerie (minéralogie)":
"De nombreuses histoires sont racontées sur les mines de diamants et sur la façon dont les diamants sont trouvés. Ainsi, parmi les surnoms du diamant figure le nom « Eagle Stone » ; et il lui a été donné, comme on dit, parce que les chercheurs de diamants couvrent le nid avec les poussins de l'aigle avec du verre, et l'aigle, le voyant et ne pouvant entrer dans le nid, s'envole, apporte le diamant et le met sur le verre. Quand il y a beaucoup de diamants, les chercheurs les enlèvent et enlèvent le verre, de sorte que l'aigle pense qu'il a réussi ce qu'il a fait ; au bout d'un moment, ils remettent du verre sur le nid et l'aigle apporte à nouveau des diamants ... l'histoire dans son ensemble est stupide, absurde et fictive.
Tout aussi absurde est l'affirmation que tous les diamants qui existent actuellement sont ceux extraits par Dhu-l-Qarnayn de la vallée (des diamants). Il y avait des serpents, à la vue desquels les gens mouraient. Et ainsi il a ordonné de porter un miroir devant, derrière lequel ceux qui le portaient se cachaient. Lorsque les serpents se sont vus (dans le miroir), ils sont immédiatement morts. Mais après tout, même avant cela, un serpent en a vu un autre et n'est pas mort, et après tout, la capacité de tuer serait plus caractéristique du corps lui-même que son reflet dans le miroir. Si ce qu'ils disent ne s'applique qu'aux gens, alors pourquoi le serpent devrait-il mourir quand il se voit dans le miroir ? Et, enfin, si les gens ont appris ce que Dhu-l-Qarnayn a inventé, alors qu'est-ce qui les empêche de le répéter. affaires après?
Il y a aussi des gens qui, parlant de diamants, prétendent qu'ils sont dans un abîme où personne ne peut aller ni descendre, et que les gens qui les chassent découpent le corps d'un animal en morceaux et y jettent des morceaux de viande fraîche qui tombent sur des diamants .. et ils s'y collent. Et là volent des aigles et des vautours qui connaissent ces lieux et sont habitués à de telles actions de gens, ont cessé d'en avoir peur et les ont apprivoisés. Ils attrapent la viande et la transportent jusqu'au bord de la gorge, où ils commencent à la dévorer, secouant tout ce qui s'y est collé ... Puis les gens viennent ramasser ce qui peut tomber des diamants là-bas. C'est pourquoi on l'appelle "Eagle Stone". Et il n'y a pas de fin à ce non-sens. Biruni. Collecte d'informations pour la connaissance des bijoux.
La diffusion de toutes sortes de légendes a été facilitée par les propriétaires de diamants eux-mêmes, puisque l'habillage de la pierre avec mystère, des fables sur les difficultés de son extraction ont contribué à fixer des prix élevés.
Pendant ce temps, l'extraction de diamants se faisait de manière assez simple et accessible. Biruni indique que le sable de diamant a été lavé de la même manière que le sable aurifère ; le sable a été lavé du plateau conique et le diamant s'est déposé au fond.
En Inde, en règle générale, seules de grosses pierres de haute qualité étaient extraites, qui pouvaient être utilisées sous leur forme naturelle après avoir meulé les faces comme décorations. Les diamants impropres à cet usage étaient jetés dans des dépotoirs. Ici, déjà dans l'Antiquité, il y avait une classification des castes. Les cristaux blancs appartenaient à la caste la plus élevée des "Brahmanes", avec une teinte rougeâtre - aux "Kshatriyas", verdâtres - aux "Voishya", gris - aux "Shudras". Les brahmanes avaient la valeur la plus élevée et les shudras la plus basse. C'était la première tentative de classement par couleur.
Jusqu'au 10e siècle de notre ère, l'Inde était le seul fournisseur mondial de diamants.
Aux VIe et Xe siècles après JC, des émigrants indiens ont pénétré dans l'île de Bornéo (Kalimantan) et y ont découvert de riches gisements de diamants dans le bassin des rivières Landak, Sikoyam et Sarawak, qui se jettent dans la rivière. Capuas à l'ouest
îles. A la fin du XVIIe siècle, des minéraux ont été découverts sur la presqu'île de Tana-Lyaut (dans le bassin de la rivière Martapura et ses affluents Riam-Kiva, Riam-Kanan et Banjo-Irang), près de la ville de Bandjermaski (au sud-est de l'île).
Jusqu'au milieu du XVIIIe siècle, l'île de Bornéo, avec l'Inde, étaient les principaux fournisseurs et seules elles approvisionnaient le marché mondial en diamants.

Exploitation minière au Brésil

En 1695, au Brésil, dans l'état de Minas Gerais, le prospecteur Anthony Rodrigo Ardao, alors qu'il cherchait de l'or à Tejuco (aujourd'hui Diamantina), découvrit les premiers diamants. Mais ensuite, par ignorance, on ne leur a pas accordé beaucoup d'importance, et les cristaux trouvés ont été utilisés comme marques dans le jeu. Cela a duré près de 30 ans. En 1725, Bernardo da Francesco Labo fut le premier à annoncer la découverte de diamants. Des experts de Lisbonne ont confirmé que les pierres trouvées sont bien des diamants. Une ruée vers le diamant a commencé au Brésil. Les prospecteurs - des solitaires et des groupes de personnes entreprenantes se sont précipités pour rechercher et extraire des diamants, dont un si grand nombre a été extrait que déjà en 1727, soit deux ans après la demande de Labo, le prix des diamants a fortement chuté. Afin de maintenir des prix élevés sur le marché mondial, les diamantaires recourent à toutes sortes d'astuces. Les négociants néerlandais, par exemple, qui contrôlaient l'approvisionnement en diamants indiens, ont déclaré qu'aucun diamant n'avait été découvert au Brésil et que les soi-disant diamants "brésiliens" ne seraient rien de plus que des diamants de Goa de faible qualité apportés au Brésil, depuis où ils ont été exportés vers l'Europe sous le couvert d'indien.
Dans les années 70 du XVIIIe siècle, des diamants ont été découverts dans les États de Goiás et du Mato Grosso. Leur production a encore augmenté. Si de 1730 à 1740 200 000 carats ont été extraits, alors de 1741 à 1771 déjà 1 666 569 carats.
Une chute prix des diamants a été suspendu par le gouvernement portugais, qui a imposé des taxes élevées et imposé des conditions si onéreuses que l'extraction de diamants au Brésil a cessé. En 1772, l'extraction du diamant a été déclarée monopole d'État. En 1822, le Brésil se libère de la domination portugaise et devient un État indépendant. Le gouvernement du pays a de nouveau autorisé des particuliers à extraire des diamants. En 1844, l'industrie brésilienne du diamant a reçu un nouvel élan avec la découverte de diamants dans l'État de Bahia. C'est ici que le diamant noir, le carbonado, a été trouvé pour la première fois.
Pendant un siècle et demi, le Brésil a été le principal fournisseur de pierres du marché mondial, mais sa renommée s'est ensuite estompée en raison de la découverte des gisements sud-africains les plus riches.

Exploitation minière en Australie

En 1851, lors d'un lavage, des placers d'or et d'étain ont été découverts en Australie. Mais seuls les placers de la Nouvelle-Galles du Sud, découverts en 1859-1867, se sont avérés industriels, où jusqu'à 4000 carats ont été extraits certaines années. L'augmentation de la production s'est produite jusqu'en 1915, lorsque 186 963 carats ont été obtenus, après quoi leur production a fortement chuté en raison de l'épuisement des placers ; maintenant, il produit un peu plus de 200 carats par an.

Fabrication en Russie

La première déclaration sur la possibilité de trouver des diamants en Russie appartient au fondateur de la science minière russe M.V. la nature règne largement et richement dans les entrailles ... Ce raisonnement et imaginer le temps où les éléphants et les terres d'herbe du sud du nord étaient importants, nous ne pouvons pas douter que des diamants, des yachts et d'autres pierres chères aient pu arriver, et peuvent être trouvés, aussi récemment que l'argent et l'or, que nos ancêtres ne connaissaient pas.
Plus tard, en 1823, le naturaliste bien connu du XIXe siècle, A. Humboldt, a noté la similitude de la géologie des placers dans l'Oural et au Brésil, où les diamants se trouvent dans les gisements de placers avec de l'or et du platine. Selon cet érudit, diamants dans l'Oural devaient être ouvertes prochainement. En 1828, lors d'une réception à la cour de Russie, Humboldt déclara qu'il ne reviendrait pas de son voyage à travers l'Oural sans « le premier diamant russe ».
Le 5 juillet 1829, dans l'Oural, dans la région du placer d'or de l'Exaltation de la Croix, Pavel Popov, 14 ans, a trouvé le premier cristal de diamant, qui pesait un demi-carat. Trois jours plus tard, un deuxième cristal pesant 2/3 carat a été trouvé, et quelques jours plus tard un troisième pesant 1/g carat a été trouvé. Les années suivantes, ils ont également été trouvés à d'autres endroits de l'Oural: sur le versant oriental (1831), sur la rivière. Kushaike - l'affluent gauche de la rivière. Saldy (1838); à la mine Uspensky dans le district de Verkhneuralsk (1839); le long de la rivière Argent (1876). La découverte suivante d'un diamant remonte à 1884 sur un placer le long de la rivière. Zhuravlik - un affluent de la rivière. Est, en 1891 dans le placer de la rivière. M. Sap, près du village d'Ayatsky. En 1892, ils ont été trouvés dans les placers aurifères du sud de l'Oural. Un diamant a été trouvé près du village de Kochkar, l'autre - à la mine Viktorovsky le long de la rivière. Kamenka. Deux diamants ont été trouvés en 1895 le long de la rivière. Polozhikhe, près du village de Koltyshi. Il y a des références à la découverte de deux diamants le long de la rivière. Bobrovka dans la région de Nizhny Tagil.
Dans les mines d'or de Krestovozdvizhensky, où le premier diamant a été trouvé, 131 cristaux d'un poids total de 59,5 carats ont été trouvés entre 1829 et 1858. Au total, 239 diamants d'un poids total de 79,242 carats ont été trouvés dans l'Oural de 1829 à 1920. La plus grosse des pierres trouvées pesait environ 3 carats.
Presque tous les cristaux ont été trouvés par hasard par des prospecteurs lors du lavage de sables aurifères. Il y a eu très peu de recherches spéciales de diamants. Il n'y a d'informations sur ces recherches que dans le journal Adolfovsky (Oural). Les propriétaires des mines d'or et la direction des usines d'État ont essayé d'organiser le ski. Ainsi, en 1828, le «décret le plus élevé» a été largement publié sur les usines appartenant à l'État, qui disait: «Pour encourager la découverte de diamants, établissez des récompenses monétaires décentes pour ceux qui trouveront ce précieux minéral dans les districts des usines appartenant à l'État. .”
En 1888 et 1895 dans les mines de Krestovozdvizhensky, des expositions spéciales de cristaux de diamant ont été organisées pour familiariser les mineurs avec les caractéristiques extérieures de cette pierre précieuse. En 1898, l'ancien propriétaire des mines de Krestovozdvizhensky, P. Shuvalov, a invité l'ingénieur français B. Butan, qui a tenté d'introduire ici les méthodes de recherche utilisées dans les placers d'Afrique du Sud, ainsi que le creusement systématique du placer, le jigging du matériel lavé et le démontage du concentré sur les tables. Plus tard, en 1902-1903, aux placers Adolfovsky et Krestovozdvizhensky, la prospection de diamants a de nouveau été effectuée avec le tri du minerai du matériau lavé. Cependant, les travaux effectués n'ont pas donné de résultats positifs.
Dans d'autres régions de notre pays, des découvertes uniques de diamants ont été connues dans la taïga Ienisseï (le long des rivières Melnichnaya et Grinding Key) et sur la péninsule de Kola (le long de la rivière Paz). En 1936, des indications ont été obtenues sur la teneur en diamants du Sayan oriental, où des fragments microscopiques de diamant ont été fixés dans le substratum rocheux - dans de la péridotite carbonée, mais n'ont pas été confirmés plus tard.
Selon les données de la littérature, au cours de la période de 1829 à 1937, 270 à 300 cristaux ont été trouvés en Russie et 250 cristaux ont été trouvés sur le versant ouest de l'Oural moyen. Cependant, des gisements de diamants industriels n'ont été trouvés dans aucune zone. Les raisons de cet échec, évidemment, sont que les travaux géologiques, de recherche et d'exploration ont été effectués en petits volumes ; les principales sources de placers de diamants n'étaient pas connues de manière fiable et les points de vue des scientifiques sur la question de l'origine des diamants dans les gisements primaires étaient très différents, il n'existait pas de méthodes suffisamment fiables pour la prospection, l'exploration, les tests et l'identification des diamants dans les échantillons d'exploration.
Une nouvelle période dans l'histoire de l'étude des diamants dans notre pays a commencé en 1938. Depuis lors, la prospection et l'exploration des diamants ont été menées à grande échelle. À ces fins, de nombreuses organisations géologiques et instituts de recherche du pays ont été impliqués. Un certain nombre d'instituts ont commencé à développer des méthodes et des technologies pour l'enrichissement des roches diamantifères. À la suite de travaux de prospection effectués en 1938-1939, un certain nombre de placers diamantifères ont été découverts dans l'Oural moyen, dans les cours inférieur et moyen du fleuve. Koivy et dans le cours moyen de la rivière. Vizhay.
L'extraction industrielle de diamants en URSS a commencé en 1941. À la suite de travaux de prospection et d'exploration géologiques en 1941-1945. un certain nombre de nouveaux gisements ont été découverts dans l'Oural moyen. Cependant, tous étaient caractérisés par une faible teneur en diamants et de petites réserves. Par conséquent, il est devenu nécessaire d'intensifier les travaux de prospection géologique dans l'Oural afin de rechercher des gisements plus riches, d'organiser des travaux de prospection scientifique et géologique dans de nouvelles régions du pays. Pour accomplir ces tâches, les travaux d'exploration dans l'Oural ont été considérablement étendus et la prospection de diamants a été organisée dans la crête de Yenisei, dans le Sayan oriental, dans le bassin des rivières Angara et Podkamennaya Tunguska, sur la péninsule de Kola, en Extrême-Orient, en Sibérie orientale et occidentale et dans le Caucase du Nord. Dans le même temps, l'extraction de diamants se développait dans l'Oural, pour laquelle de nouvelles entreprises étaient construites, des méthodes d'extraction plus productives étaient développées et améliorées.
Cependant, les rythmes de développement indiqués des travaux d'exploration et d'exploitation géologiques se sont révélés insuffisants pour une forte augmentation de la production.
Les premières informations sur les découvertes de diamants dans le bassin de la rivière. Vilyuy en Yakoutie a été rapporté par l'historien local iakoute, géologue autodidacte Pyotr Hrisanfovich Starovatov. Dans son article "Richesses minérales du bassin de la rivière Vilyuy".
Avant la révolution, deux pierres très précieuses sur les rivières Chon et Kempendyae. Un prospecteur a lavé l'or à Chona. Dans un endroit peu profond, il vit une pierre dont le jeu au soleil attira son attention. Un acheteur d'or venu de la ville d'Olekminsk lui a troqué cette pierre contre une livre et demie de tabac. L'année suivante, l'acheteur revint au même endroit et commença à s'enquérir du prospecteur à qui il avait acheté la pierre. Le gardien n'était plus là. On a demandé à l'acheteur : "Pourquoi cherchez-vous ce mineur ?" "J'ai vendu la pierre reçue de lui à un prix extrêmement élevé, je veux ajouter", était la réponse ... Le deuxième cas s'est produit à la station balnéaire de Kempendyai avec un certain Isaev, qui a échangé avec profit une pierre contre des biens très précieux à ce moment-là.

Dans cet article, Starovatov ne fait pas référence aux "pierres précieuses" comme des diamants, mais apparemment ils l'étaient. Selon l'ethnographe iakoute Modest Krotov, qui a étudié les archives de Starovatov, on sait qu'en septembre 1939, les organisations centrales de prospection géologique avaient déjà reçu des informations spécifiques de Starovatov sur les découvertes de diamants dans le bassin de la rivière. Vilyuy ; cette information n'est pas basée sur les récits oraux de témoins oculaires, mais sur les propres découvertes de Starovatov.
Jusqu'à présent, rien n'a été mentionné sur les activités de Starovatov dans la littérature sur les diamants iakoutes. Pour la première fois, il a été mentionné par le docteur en sciences techniques N.V. Chersky dans son livre "Les richesses des entrailles de Yakoutie". Pendant ce temps, Kh. Starovatov est essentiellement la première personne à signaler la présence du Diamants Vilyuy.

En 1949, des diamants ont été découverts en Yakoutie le long du fleuve. Vilyui, dans le cadre duquel le centre d'exploration a été déplacé vers la plate-forme sibérienne. En 1950, des diamants ont été trouvés dans la vallée de la rivière. Marzhi, et les années suivantes dans la région de Vilyui, de nombreux placers diamantifères ont été découverts: le long des rivières Vilyui, Markha, M. Botuobiya, Daldyn, Tyung, Morkoka, etc.
Un événement remarquable a marqué 1954, lors de la découverte de la première cheminée de kimberlite, qui s'est révélée être diamantifère. L'exploration ultérieure a montré que la teneur en diamants de cette cheminée était faible et qu'elle s'est avérée non commerciale, mais l'importance de cette découverte est certainement grande. Les disputes sur les sources des diamants sibériens ont pris fin, puisque tout le monde pouvait voir à la fois des diamants dans la roche et un compagnon typique du diamant - le pyrope rouge sang. De plus, les kimberlites elles-mêmes - les roches mères des diamants - présentaient un grand intérêt scientifique. La même année, de riches placers de diamants ont été découverts dans le système du bassin fluvial. Botuobiya et surtout le long du fleuve. Irelyakh.

En juin 1955, de riches gisements de diamants primaires ont été découverts simultanément dans deux zones: à Maly Botuobinsky - la cheminée de kimberlite Mir et à Daldynsky - la cheminée de kimberlite Udachnaya, et depuis 1956, parallèlement à l'exploration, l'extraction de diamants associée se poursuit avec succès ici . En 1957, l'extraction industrielle expérimentale de diamants a commencé à la mine Mir.
Dépôts de diamants alluviaux et primaires découverts en 1954-1955. dans la région de Vilyuisk de la République de Yakoutie, se trouvent les plus grands gisements d'importance mondiale. Sur leur base, une industrie du diamant a été créée, qui répond pleinement aux besoins de notre pays en diamants.