Все о полезном ископаемом алмазы где применяется

• Доклады
• Окружающий мир
• Алмаз полезное ископаемое

Алмаз – это полезное природное ископаемое, которое находится глубоко в недрах земной коры, от всех камней он отличается особой прочностью. Цена данного ископаемого дорогостоящая, но на самом деле он не чем не отличается по составу от простого угля. Тайна происхождения алмаза заключается лишь в том, при каких условиях был сформирован камень.

Археологи до настоящего момента не определили причину появления драгоценного камня. Так как он появляется из углерода, то есть природного газа. Доказано лишь, то что на газ действует большое атмосферное давление и он из-за этого сжимается и начинается процесс кристаллизации. По окончанию процесса появляется твердый камень. Для того чтобы найти кристалл приходится раскапывать целые шахты.

Преимуществом алмаза, является твердость, что означает, его не так — то просто поцарапать, но он довольно хрупкий и при неправильном обращении легко расколоть. Свойства его заключаются в использовании в изготовлении ювелирных украшений.

Необработанный драгоценный камень выглядит не приглядно и не вызывает особого интереса. По ощущениям у него не ровная и шероховатая поверхность, данный внешний вид напоминает обычное стекло. Характерный окрас желтый, зеленый, матовый, голубой и редкий красный.

Добытые алмазы подлежат дальнейшей сортировке, и камни без особых изъянов и дефектов, идут на изготовление ювелирных изделий. После всех этапов обработки он приобретает блеск и называется бриллиантом. Алмазы с дефектами называются техническими и применяются в промышленности, медицине и т.д.

Для технических целей стараются применять более дешевый вариант, чем природный алмаз, выращенный в химической лаборатории. По составу, который не чем не уступаем природному кристаллу, но гораздо дешевле имеет себестоимость и в состав входит порядком меньшее количество различных примесей.

От природного драгоценного ископаемого, такого как алмаз, одни преимущества.

Вариант 2

В недрах земли содержится большое количество самоцветных камней, однако алмаз среди них особенно выделяется. Это один из самых твердых минералов, чьи характеристики обусловлены очень плотным строением кристаллической решетки.

Помимо эстетического, алмаз имеет и очень важное практическое значение. Алмазное напыление используют для изготовления самых прочных сверл, шлифовальных кругов. При помощи алмазных инструментов можно проводить обработку твердых пород камня, резать стекло, не раскалывая его при этом. На основе природных кристаллов алмаза создан особый лазер, широко использующийся в медицинском направлении, особенно в лазерной хирургии.

Для того, чтобы широко использовать алмаз в технических целях, специально выращивают искусственные кристаллы. Они практически не отличаются от природных алмазов по своим свойствам, однако имеют несравнимо более низкую стоимость.

Наибольшим количеством месторождений алмазов располагают Россия и Канада, также их очень много на африканском континенте.

Удивительно, но алмаз обладает тем же химическим строением, как обыкновенный уголь или графит, используемый в качестве пишущей части простого карандаша. Разница обусловлена лишь особыми условиями, в которых формируются алмазы.

Алмазы относятся к минералам, формирующимся глубоко в недрах земли, где возможно поддержание соответствующей температуры и давления. Основой формирования драгоценного камня является высокая концентрация природного газа – углерода. Под воздействие огромного давления под толщей земных недр газ способен сжиматься до таких размеров, при которых образуется твердый драгоценный минерал.

Из глубин земных недр на поверхность алмазы попадают с магматическими потоками при извержении вулканов. Чаще всего их добывают в очень глубоких шахтах, но нередки и случаи, когда алмаз можно найти на поверхности.

Главное свойство алмаза – его прочность. При этом сам минерал не отличается твердостью и может быть довольно хрупким. То есть, например, кристалл можно расколоть, а вот поцарапать его чрезвычайно сложно.

Обработанный должным образом и ограненный алмаз называют бриллиантом. В этой форме его используют при изготовлении роскошных ювелирных изделий, которые очень высоко ценятся. Тем не менее, далеко не из любого алмаза может получиться полноценный бриллиант, на самом деле весь цикл обработки для становления ювелирным изделием проходят не более 20% всех добытых алмазов.

Сообщение про Алмазы

Алмаз является драгоценным камнем и полезным ископаемым. Это самый твердый минерал во всем мире. Название такое получил алмаз при помощи перевоплощения слова Адамас, что с древнегреческого значит «нескорушимый», что подтверждает его крепость.

Алмаз имеет следующие характеристики: по шкале Мооса алмаз занимает 10 ступень твердости, вместе с этим камень очень хрупок. Алмаз может быть замечательным проводником тепла. Он наиболее подходит для этого из всех твердых материалов, но электрической ток он проводить не может. Температура, при которой алмаз плавится составляет 4000 градусов, а сгорает при 1000 градусов. Так же камень люминесцентен.

Такие способности алмаз имеет из-за 98% содержания углерода, остальные примеси лишь придают оттенок камню. Самые распространенные цвета алмаза это желтоватый и коричневый, но помимо этих цветов бывают редкие красные, синие, голубые и черные алмазы. В ювелирных магазинах алмазы не имеют цвета из-за предварительной обработки. Но есть особенные бриллианты, которые не теряют цвет, но они высоко ценятся на рынке, например, Дрезденский имеет зеленый цвет, бриллиант Тиффани желтого цвета и Портер-Родс — голубой.

Существует способ определения подлинности алмаза. Для этого берется жирный черный фломастер и проводится по поверхности минерала. Если линия осталась сплошной без разводов, то камень настоящий, а если размылась и распалась на капли, то поддельный.

Алмазы добывают на каждом континенте, кроме Антарктиды. Больше всего их можно найти в дырах земной коры, образованные от взрыва газов. В таких дырах содержится 90% всех алмазов планеты. Самые богатые залежи минералов находятся в России, Канаде, Австралии, ЮАР. Каждый день на земле добывается около 30 тонн алмазов. Россия добывает 29% всех запасов.

Используются алмазы в основном в ювелирном деле. 70% всех камней идут на переработку и превращаются в украшения. На данный момент на рынке существуют две крупные ювелирные компании, владеющие алмазными камнями и впуском украшений из них. Промышленность так же нуждается в минералах для ядерной, часовой промышленности. Так же для изготовления квантовых компьютеров, производство микроэлектроники, абразивов. Алмаз не только красивый, но и очень полезный камень.

Окружающий мир. 4 класс

Картинка к сообщению Алмаз полезное ископаемое

Популярные сегодня темы

• Река Лена

  Большая часть планеты Земля покрыта водой, но несмотря на такое количество воды, пресных водоемов очень мало. К таким относятся: реки, озера, карьеры и прочее. Реки – это самые протяженные ис

• Храм Василия Блаженного

  В столице нашей необъятной Родины, в самом сердце, на Красной площади, стоит один из красивейших православных храмов нашего государства – храм Василия Блаженного.

• Скоморохи

  Скоморохи считаются представителями древней языческой веры, которая существовала на Руси до принятия православия. Согласно одной из версий, скоморохи появились как участники различных языческ

• Операционная система Linux

  Linux является семейством операционных систем, которое в 1994 году разработал Линус Торвальдс (однако, начало разработки начиналось еще в 1991 году).

• Муравьи

  Муравьи – это насекомые с большой численностью видов и особей. Относятся к жалящим насекомым и являются сородичами пчел. Живут большим сообществом, где все друг за друга несут большую ответст

• Орел беркут

  Орёл беркут является хищной птицей, которая считается крупнейшей среди других видов орлов. Местом обитания беркутов является северное полушарие, а именно: горы. Есть вероятность встретиться с

Среди натуральных камней алмаз занимает наивысшее место. Его применяют на протяжении сотен лет в разных отраслях. И все из-за того, что он обладает уникальными свойствами, которых нет в других камнях.

Полезные свойства самоцвета

Алмаз – это самое твердое вещество в мире. Он представляет собой модификацию химического элемента под названием углерод. При высоких показателях температуры алмаз изменяется на графит, но если нет доступа кислорода. В обычной среде камень начинает плавиться уже при температуре 800°С. Без поступления кислорода этот процесс происходит при 2000°С.

Список характеристик:

• плотность – от 3,4 до 3,5 г/см³;
• теплопроводность – 2300 Вт (мК);
• коэффициент трения – в пределах 0,1;
• минимальный показатель сжатия;
• большой модуль упругости.

Также следует отметить, что последний показатель может увеличиваться в 5 раз. Это происходит в том случае, если на поверхности самоцвета будет отсутствовать пленка из адсорбированного газа.

При поступлении кислорода и высокой температуре воздуха алмаз переходит в углекислый газ.

Применение алмаза в ювелирном деле

Для изготовления драгоценных изделий используют не все виды алмазов. Камень должен иметь как можно меньше микротрещин и не быть мутным. Также обращают внимание на присутствие оттенков. Качественный материал тот, у которого не наблюдается серый цвет.

Для придания камню невероятного блеска его изначально обрабатывают. Шлифуют поверхность с помощью такого же алмаза. Только подобным образом получают желаемый результат. Данная техника обработки материала была открыта в Индии одним ювелиром. С того времени ее используют во всем мире.

Что касается распилки, то ранее делали это с помощью стальной проволоки. Результат был хорошим, но для того чтобы разделить камень на части, требовалось много времени. Поэтому со временем распилку начали проводить бронзовой фрезой. В ее состав входит эмульсия и алмазная пыль.

Использование в производстве

В производстве используют алмазы не все. Качественный материал имеет высокую цену, поэтому применять в больших масштабах нерационально. В производстве чаще всего используют искусственные алмазы.

Несмотря на преимущества, алмаз – довольно хрупкий камень.

Их добывают несколькими способами:

1. Из пара. Для это используют метод химического осаждения.
2. С помощью высокого давления и максимальных температур.
3. Подрывается вещество, в составе которого большое количество углерода.

Те камни, которые не прошли огранку, относят к техническим алмазам. Они также используются для изготовления инструментов.

Из алмазов делают:

• сверла;
• шлифовальные инструменты;
• ножницы;
• фрезы;
• стеклорезы.

Благодаря таким деталям, происходит качественная обточка металла. Также крошкой покрывают буры для сверления нефтяных скважин.

Применение самоцветов в промышленности

Широкое применение алмазы получили благодаря невероятной прочности. Детали, которые покрыты крошкой, имеют длительный период эксплуатации. К преимуществам относят также небольшой шум во время работы, высокую скорость выполнения заданий и невероятную точность распила. После себя камень не оставляет трещин, сколов и других деформаций на поверхности.

Для изготовления инструментов и комплектующих к ним

В нынешнее время используют алмазные инструменты для сверления бетона. При обработке такой поверхности не появляется пыль, и отсутствует вибрация.

Зачастую сверла с алмазной крошкой применяют для:

• создания отверстий водоснабжения;
• установки кондиционеров;
• взятия проб из скальных пород.

Также данный драгоценный материал нашел применение в космической сфере. Алмазом покрывают различные приборы, чтобы они приобрели высокую прочность и прослужили как можно дольше.

Телекоммуникации

Данный вид кристалла помогает проводить через один кабель несколько линий связи разной частоты. Он не поддается резким перепадам температуры и не реагирует на скачки напряжения. Камень также используют в фотоэлементах и деталях для оптических приборов.

Для того чтобы получить желаемый результат, достаточно использовать частицу камня, которая будет незаметна даже человеческому глазу.

Медицина

В данной области алмаз является незаменимой вещью. Хирургические скальпели обрабатываются подобным камнем. Благодаря ему, острые лезвия дают тонкие разрезы, что важно в медицине.

Последняя разработка ученых – медицинский лазер. Основная составляющая его – именно алмаз, который выступает в виде проводника.

Ядерная промышленность

В этой сфере алмаз используется для создания ядерных излучений. При заряжении частицы в камне образуется вспышка, от которой появляется импульс тока. Подобную реакцию не вызывает какой-либо другой самоцвет.

Химическая и физическая сфера

Так как алмаз, по сравнению с другими камнями и материалами, не поддается воздействию различных кислот, его используют как защитный элемент. Все детали, которые созданы на основе алмаза, не дают погрешностей и работают надлежащим образом многие годы.

Алмазы нередко применяют в электронике.

Алмаз применяется во многих отраслях, и все это благодаря высоким показателям самоцвета. При верном использовании даже малая частичка даст желаемый результат. Главное – соблюдать определенные правила обработки самоцвета и его применения в разных промышленных сферах.

Применение алмаза имеет более чем двухвековую историю. Почти до середины XX века алмазы были исключительно ювелирным материалом. Но чтобы придать ему ту или иную грань (огранить алмаз), нужно использовать другой алмаз, так как никакой другой материал не может обработать этот прочный минерал. Чтобы раскрыть весь потенциал минерала, химики и физики провели ряд опытов и выяснили его свойства, а также те предельные параметры, которые способствуют применению алмаза в разных сферах деятельности.

Свойства алмаза

Любой алмаз – аллотропная модификация углерода, который, кстати, представлен и в графите простого карандаша. Потому при повышенных температурах любой алмаз запросто переходит в графит. По шкале твердости Мооса минерал имеет 10 баллов из 10 возможных. Плотность его составляет 3.4 – 3.5 г/см³. Теплопроводность его крайне высока и составляет до 2300 Вт (мК).

Минерал имеет очень низкий коэффициент трения по металлу (около 0.1), что обусловлено наличием на его поверхности тончайшей пленки адсорбированного газа. При ее отсутствии коэффициент трения возрастает в 5 раз. Две важнейшие характеристики – самый низкий коэффициент сжатия и самый высокий модуль упругости.

Плавится алмаз при давлении в 11 ГПа и температуре 4000° C. На воздухе он горит при температуре от 800 до 1000° C, а при участии чистого кислорода горит, словно чистый пропан, голубым пламенем и полностью сгорает, высвобождаясь в виде углекислого газа.

Если нагревать минерал без доступа воздуха при температуре 2000° C, то он быстро превращается в графит и разрушается на части с хлопком. Примечательно, что при температуре свыше 2000° С термодинамика минерала принимает аномальный характер.

В силу своих «экстремальных» свойств алмаз используется в современной индустрии производства и обработки.

Применение алмаза

В строительстве использование алмазов оправдано спецификой сложных конструкций из бетона и стали. Алмазное сверление, резка, демонтаж, вне зависимости от материала работы, позволяют добиться результата без образования губительных микротрещин. Сверла, пилы огромных диаметров участвуют в распилке бетона, перемолке щебня и даже в резке по граниту и мрамору.

Используется минерал в точном приборостроении и тяжелом машиностроении. Обточка металла – это также прерогатива алмаза.

Крайне высокая износостойкость, помноженная на неограниченный доступ к искусственным и промышленным алмазам, позволяет проектировать и строить буквально все (от точных инструментов хирурга вплоть до космических носителей).

К примеру, только в России сегодня выпускается более 1200 наименований инструментов, в которых используется алмаз (рис. 1, области применения алмазов). Сверла, фрезы, шлифовальные круги, стеклорезы, ножницы по металлу и пила по металлу и камню – везде активно используются алмазы (преимущественно промышленные, то есть синтетические).

Без данного минерала невозможны прокладка кабелей и строительство туннелей. Там, где нельзя вести взрывные работы, используется проходческий комбайн, вооруженный огромным диском, усыпанным лезвиями с тонким напылением алмазной крошки.

Алмаз применяется и в медицине, где толщина лезвия скальпеля имеет решающее значение. Уменьшая ширину разреза и оставаясь острым длительное время, алмазный скальпель является основным инструментом современного хирурга. Отдельного упоминания заслуживают перспективные разработки вроде медицинского лазера на кристаллах, где минерал будет выступать активным проводником.

В телекоммуникациях и электронике алмаз используют для прохождения сигналов разных частот по одному кабелю. Конечно, размеры его при этом крайне малы, однако свойства его успешно преодолевают большие перепады температур и самые большие скачки напряжения. Особенно критически важно его применение наряду с рубином в сверхчувствительных фотоэлементах, оптике, которая стоит на службе астрономов.

В химии и физике алмаз используется, прежде всего, в качестве защитного элемента. Агрессивная химическая среда, которая может повредить стекло (плавиковая кислота), а также научные эксперименты в областях квантовой физики, оптики, лазерных технологий, исследования космоса, в которых недопустимы погрешности, требует активного применения алмазов.

Использование данного минерала очень активно в деле добычи полезных ископаемых. Угольный забой, добыча нефти и газа – везде, где есть необходимость сверлить, прокладывать трубы и сталкиваться с очень твердыми образованиями в почве (каменный пласт, известняк), одной закаленной сталью не обойтись.

Какие алмазы применяются в производстве?

Для использования в производстве не всякий алмаз годится. Ювелирные камни стоят баснословных денег и добываются в нескольких местах по всей планете, что совершенно невыгодно и неоправданно в массовой промышленности. Здесь выручают синтетические элементы. Начиная с 1953 года более 97% всех алмазов, используемых в промышленности, выращены искусственно. В настоящее время известны 3 метода получения данного минерала:

1. CVD – chemical vapor deposition, или же химическое осаждение из пара.
2. HPHT – high pressure high temperature, или же при участии высоких температур и давления.
3. Синтез с подрывом, имитирующий условия, наиболее близкие к природным (происходит подрыв взрывчатки, содержащей углерод).

Таким образом, мировая промышленность полностью покрывает свои потребности в алмазах и неустанно радует человечество новыми технологическими достижениями.