Человек оценивает прочность материала, чтобы понять, насколько долго прослужит вещь. Если речь идет о камне, внимание обращают на его твердость. Чем она выше, тем самоцвет крепче и дольше сохранит свойства. В число самых прочных минералов включили всего 1 камень, но ученые обнародовали более обширный перечень.
Содержание
Самый твердый в мире камень
Для оценки прочности минералов используют 10-бальную таблицу Мооса и абсолютную шкалу линейной твердости. В обеих системах градации алмаз указали самым крепким камнем. Но за эталон взяли природный самоцвет без внутренних дефектов.
В ХХ столетии геммологи дополнили перечень эталонных образцов Мооса видами самоцветов с промежуточными показателями твердости. Сейчас рассматривают 20 степеней прочности: от 1 до 10 плюс позиции 1,5–9,5 (к целому числу добавили 0,5 балла).
Среди драгоценностей на первом месте стоит бриллиант — тот же природный алмаз, только уже ограненный. Это самый твердый камень. Ювелиры используют экземпляры без скрытых трещин и примесей, а правильно выполненная огранка придает прочности.
Последние исследования подтвердили, что на земле есть самоцветы тверже. Искусственно синтезированный алмаз — более крепкий по сравнению с природным аналогом. Среди пород естественного происхождения самым прочным называют лонсдейлит и вюрцитообразный нитрид бора. В списках полимерных кристаллов первое место занял фуллерит.
Самый прочный природный самоцвет
Алмаз — самый крепкий из всех природных минералов, известных на момент создания шкалы Мооса. Название в переводе с греческого обозначает «несокрушимый».
В природе находят образцы следующих цветов:
- черные;
- бесцветные;
- желтые;
- красные;
- синие;
- коричневые;
- зеленые.
Самым крепким считают бесцветный алмаз (из-за отсутствия примесей). Фридрих Моос назвал его эталоном твердости и дал 10 баллов. В абсолютной шкале линейной прочности стоит показатель 1500. Самоцвет легко царапает такие материалы, как каленое стекло, повреждает поверхность сапфира, рубина и других менее прочных пород.
Характеристики алмаза:
- химическая формула — C (состоит из углерода, есть примесь азота — N);
- при длительном нахождении в вакууме перерождается в графит;
- при смене освещения цвет не меняется;
- поверхность излома — неровная, занозистая;
- физические свойства — прозрачный, с алмазным блеском;
- люминесценция — под солнечными или рентгеновскими лучами появляются голубые, зеленые, красные и желтые блики.
Непригодные для украшений образцы используют при изготовлении наконечников, дисков, резцов, других инструментов с алмазным напылением. Ими обрабатывают более мягкие природные и искусственные материалы.
Прочнейший синтетический камень
В местах падения метеоритов с графитом находят кристаллы, названные гексагональными алмазами. Они тверже бриллианта на 50–58 %.
Из-за мизерного количества природных гексагональных алмазов камни стали синтезировать. Искусственно выращенный самоцвет назвали лонсдейлит — по фамилии кристаллографа Kathleen Lonsdale.
Характеристики лонсдейлита:
- углеродная решетка состоит из 6 атомов;
- разрушается под давлением 150 ГПа;
- получают в процессе сжатия графита под высокой температурой.
Лонсдейлиты не используют в украшениях или промышленности из-за больших финансовых затрат на выращивание. Ученые работают над удешевлением синтеза.
Другие рекордсмены по твердости среди минералов
На втором месте после гексагонального алмаза стоит вюрцит (вюрцитообразный) нитрид бора. Крепкий кристалл на 18 % тверже бриллианта. В природе находят мало, встречается в местах вулканического извержения. Камень синтезируют соединением бора с азотом. Применяют для изготовления полировальных и шлифовальных инструментов.
Крепкие камни по Моосу с показателями твердости (в баллах):
- сапфировый корунд — 9;
- рубиновый корунд — 9;
- топаз — 8.
В шкалах с промежуточными показателями самым крепким называют муассанит либо его синтезированный аналог карборунд. Их твердость равна 9,5 баллам (на 0,5 меньше, чем у алмаза).
Другие крепкие камни с промежуточным значением (в баллах):
- гранит — 6,5;
- турмалин — 7–7,5;
- вольфрам, шпинель — 7,5–8,5;
- александрит — 8,5.
Минералогам известно 4000 видов камней. Но согласно шкале Мооса все они делятся на 3 группы: мягкие, средней прочности и самые крепкие. К первым относят породы со значением ниже 4 баллов. Во вторую внесены минералы с показателем 4–6. К последней группе причислены алмаз, лонсдейлит и другие камни с показателем выше 7.
А какие вам известны крепкие минералы? Делитесь информацией, комментируйте статью, делайте репост в социальных сетях. Всего доброго.
Загрузка...
