የተፈጥሮ አልማዝ ማዕድን፡ መዋቅር፣ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት

ዝርዝር ሁኔታ:

የተፈጥሮ አልማዝ ማዕድን፡ መዋቅር፣ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት
የተፈጥሮ አልማዝ ማዕድን፡ መዋቅር፣ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት
Anonim

አልማዝ የተፈጥሮ ማዕድን ነው፣ በጣም ዝነኛ እና ውድ ከሚባሉት አንዱ ነው። በዙሪያው ብዙ ግምቶች እና አፈ ታሪኮች አሉ, በተለይም ዋጋውን እና የውሸትን መለየት. ለጥናት የተለየ ርዕስ በአልማዝ እና በግራፍ መካከል ያለው ግንኙነት ነው. ብዙ ሰዎች እነዚህ ማዕድናት ተመሳሳይ መሆናቸውን ያውቃሉ, ነገር ግን በትክክል ምን እንደሆነ ሁሉም ሰው አያውቅም. እና እንዴት እንደሚለያዩ ጥያቄ, ሁሉም ሰው ሊመልስ አይችልም. ስለ አልማዝ አወቃቀር ምን እናውቃለን? ወይስ እንቁዎችን ለመፍረድ መስፈርቱ?

የዳይመንድ መዋቅር

የአልማዝ መዋቅር
የአልማዝ መዋቅር

አልማዝ የካርቦን ክሪስታል ማሻሻያ ከሆኑ ሶስት ማዕድናት ውስጥ አንዱ ነው። ሌሎቹ ሁለቱ ግራፋይት እና ሎንስዴላይት ናቸው, ሁለተኛው በሜትሮይትስ ውስጥ ሊገኝ ወይም አርቲፊሻል በሆነ መንገድ ሊፈጠር ይችላል. እና እነዚህ ድንጋዮች ባለ ስድስት ጎን ማሻሻያዎች ከሆኑ የአልማዝ ክሪስታል ጥልፍልፍ አይነት ኩብ ነው። በዚህ ስርዓት ውስጥ የካርቦን አተሞች በዚህ መንገድ ይደረደራሉ-አንዱ በእያንዳንዱ ጫፍ እና በፊቱ መሃል ላይ እና አራት በኩብ ውስጥ። ስለዚህ, እንደዚያ ይሆናልአተሞች በ tetrahedra መልክ የተደረደሩ ናቸው, እና እያንዳንዱ አቶም በአንደኛው መሃል ላይ ነው. ቅንጣቶቹ በጠንካራው ቦንድ - ኮቫልንት የተሳሰሩ ናቸው፣ በዚህ ምክንያት አልማዝ ጠንካራ ጥንካሬ አለው።

የኬሚካል ንብረቶች

በግምት ፣ አልማዝ ንፁህ ካርበን ነው ፣ስለዚህ የአልማዝ ክሪስታሎች ፍፁም ግልፅ እና ሁሉንም የሚታየውን ብርሃን ማስተላለፍ አለባቸው። ነገር ግን በአለም ውስጥ ፍጹም የሆነ ነገር የለም, ይህ ማለት ይህ ማዕድንም ቆሻሻዎች አሉት. በጌም አልማዝ ውስጥ ከፍተኛው የቆሻሻ ይዘት ከ 5% መብለጥ የለበትም ተብሎ ይታመናል። የአልማዝ ስብጥር ሁለቱንም ጠንካራ እና ፈሳሽ እና ጋዝ ንጥረ ነገሮችን ሊያካትት ይችላል ፣ ከእነዚህ ውስጥ በጣም የተለመዱት:

  • ናይትሮጅን፤
  • ቦሮን፤
  • አሉሚኒየም፤
  • ሲሊኮን፤
  • ካልሲየም፤
  • ማግኒዥየም።

እንዲሁም ቅንብሩ ኳርትዝ፣ጋርኔትስ፣ኦሊቪን፣ሌሎች ማዕድናት፣አይረን ኦክሳይድ፣ውሃ እና ሌሎች ንጥረ ነገሮችን ሊያካትት ይችላል። ብዙውን ጊዜ እነዚህ ንጥረ ነገሮች በሜካኒካል ማዕድናት ውስጥ በማዕድን ስብጥር ውስጥ ይገኛሉ, ነገር ግን አንዳንዶቹ በአልማዝ መዋቅር ውስጥ ካርቦን መተካት ይችላሉ - ይህ ክስተት isomorphism ይባላል. በዚህ ሁኔታ ማካተት በማዕድኑ አካላዊ ባህሪያት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል, ቀለሙ, የብርሃን ነጸብራቅ እና የናይትሮጅን መጨመሮች የብርሃን ባህሪያት ይሰጡታል.

የአልማዝ ክሪስታል ጥልፍልፍ ዓይነት
የአልማዝ ክሪስታል ጥልፍልፍ ዓይነት

አካላዊ ንብረቶች

የአልማዝ አወቃቀሩ አካላዊ ባህሪያቱን ይወስናል፣የሚገመገሙትም በአራት መስፈርቶች፡

  • ጠንካራነት፤
  • ጥግግት፤
  • መበታተን እና የብርሃን መበታተን፤
  • ክሪስታል ላቲስ።

የማዕድን ጥንካሬ በMohs ሚዛን ይገመታል፣ በዚህ ስርዓት ላይ ያለው ነጥብ 10 ነው፣ ይህ ከፍተኛው አመልካች ነው። በዝርዝሩ ውስጥ ያለው ቀጣዩ ኮርዱም ነው፣ አመልካቹ 9 ነው፣ ጥንካሬው ግን 150 እጥፍ ያነሰ ነው፣ ይህ ማለት በዚህ አመልካች ላይ ያለው የአልማዝ ፍፁም የበላይነት ማለት ነው።

ነገር ግን የማዕድን ጥንካሬ ማለት ጥንካሬው ምንም ማለት አይደለም። አልማዝ በጣም ተሰባሪ ነው እና በመዶሻ ከተመታ በቀላሉ ይሰበራል።

የአልማዝ ልዩ ስበት (እፍጋት) የሚወሰነው ከ3.42 እስከ 3.55 ግ/ሴሜ3 ክልል ውስጥ ነው። የሚወሰነው በማዕድኑ ክብደት እና ተመሳሳይ መጠን ባለው የውሃ ክብደት ጥምርታ ነው።

ከጠንካራነት በተጨማሪ ከፍተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክሶች (2.417-2.421) እና ስርጭት (0.0574) አለው። ይህ የንብረት ጥምረት አልማዝ በጣም ውድ እና ተስማሚ የጌጣጌጥ ድንጋይ እንዲሆን ያስችለዋል።

ሌሎችም የማእድኑ ፊዚካዊ ባህሪያት እንደ ቴርማል ኮንዳክሽን (900-2300 ዋ/ኤም · ኬ) እንዲሁም ከሁሉም ንጥረ ነገሮች ከፍተኛው ጠቃሚ ናቸው። በተጨማሪም ማዕድናት አሲድ እና alkalis ውስጥ መሟሟት አይደለም ያለውን ችሎታ ልብ ይችላሉ, dielectric ባህርያት, በአየር ውስጥ ብረት ለ ሰበቃ ያለውን ዝቅተኛ Coefficient እና 3700-4000 °C ከፍተኛ መቅለጥ ነጥብ 11 GPa ግፊት ላይ.

በአልማዝ እና ግራፋይት መካከል ያሉ ተመሳሳይነቶች እና ልዩነቶች

ካርቦን በምድር ላይ ካሉት በጣም የተለመዱ ንጥረ ነገሮች አንዱ ሲሆን በብዙ ንጥረ ነገሮች ውስጥ በተለይም በህያዋን ፍጥረታት ውስጥ ይገኛል። ግራፋይት, ልክ እንደ አልማዝ, ከካርቦን የተሰራ ነው, ነገር ግን የአልማዝ እና ግራፋይት አወቃቀሮች በጣም የተለያዩ ናቸው. አልማዝ ኦክስጅንን ሳያገኙ በከፍተኛ ሙቀት ተጽዕኖ ወደ ግራፋይት ሊለወጥ ይችላል ፣ ግን በመደበኛ ሁኔታዎች ውስጥ ፣ ላልተወሰነ ጊዜ ሊቆይ ይችላል።ሳይለወጥ ይቀራሉ፣ ይህ ሜታስታሊቲ ይባላል፣ በተጨማሪም፣ የአልማዝ ክሪስታል ጥልፍልፍ አይነት ኩብ ነው። ነገር ግን ግራፋይት የተደራረበ ማዕድን ነው, አወቃቀሩ በተለያዩ አውሮፕላኖች ውስጥ የሚገኙ ተከታታይ ንብርብሮችን ይመስላል. እነዚህ ንብርብሮች የማር ወለላ መሰል አሰራርን በሚፈጥሩ ሄክሳጎን የተሰሩ ናቸው። ጠንካራ ማያያዣዎች የሚፈጠሩት በእነዚህ ሄክሳጎኖች መካከል ብቻ ነው, ነገር ግን በንብርብሮች መካከል በጣም ደካማ ናቸው, ይህ የማዕድን ንብርብር እንዲፈጠር ያደርጋል. ግራፋይት ከዝቅተኛ ጥንካሬው በተጨማሪ ብርሃንን ይይዛል እና ብረታ ብረት አለው ይህም ከአልማዝ በጣም የተለየ ነው።

እነዚህ ማዕድናት እጅግ አስደናቂው የአሎትሮፒ ምሳሌ ናቸው - ይህ ክስተት ንጥረ ነገሮች የተለያዩ አካላዊ ባህሪያት አሏቸው፣ ምንም እንኳን አንድ አይነት ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ያካተቱ ናቸው።

የአልማዝ እና ግራፋይት መዋቅር
የአልማዝ እና ግራፋይት መዋቅር

የአልማዝ አመጣጥ

አልማዝ በተፈጥሮ ውስጥ እንዴት እንደሚፈጠር ምንም የማያሻማ አስተያየት የለም፣ማግማቲክ፣ማንትል፣ሜትሮይት እና ሌሎች ንድፈ ሐሳቦች አሉ። ይሁን እንጂ በጣም የተለመደው ማግማቲክ ነው. አልማዝ በ 200 ኪ.ሜ ጥልቀት ውስጥ በ 50,000 ከባቢ አየር ግፊት ውስጥ ይመሰረታል ፣ ከዚያም የኪምቤርላይት ቧንቧዎች በሚፈጠሩበት ጊዜ ከማግማ ጋር ወደ ላይ እንደሚመጣ ይታመናል። የአልማዝ ዕድሜ ከ100 ሚሊዮን እስከ 2.5 ቢሊዮን ዓመታት ይለያያል። በተጨማሪም አልማዝ ሊፈጠር የሚችለው ሜትሮይት የምድርን ገጽ ሲመታ እና በራሱ በሜትሮይት ሮክ ውስጥም እንደሚገኝ በሳይንስ ተረጋግጧል። ነገር ግን የዚህ መነሻ ክሪስታሎች እጅግ በጣም ትንሽ ናቸው እና ለሂደት እምብዛም ተስማሚ አይደሉም።

የዳይመንድ ተቀማጭ ገንዘብ

የመጀመሪያዎቹ ተቀማጭ ገንዘብአልማዞች በህንድ ውስጥ ተገኝተዋል እና ተቆፍረዋል ፣ ግን በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ በጣም ተሟጠጡ። ሆኖም ግን, በጣም ዝነኛ, ትልቅ እና ውድ የሆኑ ናሙናዎች የተመረቱት እዚያ ነበር. እና በ 17 ኛው እና በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን, በብራዚል እና በደቡብ አፍሪካ ውስጥ የማዕድን ክምችቶች ተገኝተዋል. ታሪክ በተለይ ከደቡብ አፍሪካ ፈንጂዎች ጋር በተገናኘ ስለ አልማዝ ጥድፊያ በአፈ ታሪኮች እና እውነታዎች የተሞላ ነው። ለመጨረሻ ጊዜ የተገኙት የአልማዝ ክምችቶች በካናዳ ውስጥ ሲሆኑ እድገታቸው የተጀመረው በ20ኛው ክፍለ ዘመን የመጨረሻዎቹ አስርት ዓመታት ውስጥ ብቻ ነው።

የናሚቢያ ፈንጂዎች በተለይ አስደሳች ናቸው፣ ምንም እንኳን የአልማዝ ማዕድን ማውጣት አስቸጋሪ እና አደገኛ ንግድ አለ። የክሪስታል ክምችቶች በአፈር ሽፋን ስር ይሰበሰባሉ, ምንም እንኳን ስራውን የሚያወሳስብ ቢሆንም, ስለ ማዕድናት ከፍተኛ ጥራት ይናገራል. ብዙ መቶ ኪሎ ሜትሮችን ወደ ላይኛው ምድር ላይ በተከታታይ ግጭት ከሌሎች አለቶች ጋር የተጓዙ አልማዞች ከፍተኛ ጥራት ያላቸው እና ዝቅተኛ ጥራት ያላቸው ክሪስታሎች በቀላሉ ይህን ጉዞ ሊቋቋሙት አልቻሉም ፣ ስለሆነም ከተመረቱት ድንጋዮች 95% የሚሆኑት የጌጣጌጥ ጥራት ያላቸው ናቸው። በተጨማሪም በሩሲያ፣ ቦትስዋና፣ አንጎላ፣ ጊኒ፣ ላይቤሪያ፣ ታንዛኒያ እና ሌሎች አገሮች የታወቁ እና በማዕድን የበለጸጉ የኪምቤርላይት ቧንቧዎች አሉ።

የአልማዝ ክሪስታሎች
የአልማዝ ክሪስታሎች

የዳይመንድ ሂደት

የዳይመንድ አሰራር ጥሩ ልምድ፣ እውቀት እና ችሎታ ይጠይቃል። ሥራ ከመጀመርዎ በፊት በተቻለ መጠን ክብደቱን ለመጠበቅ እና መካተትን ለማስወገድ ድንጋዩን በጥልቀት ማጥናት ያስፈልግዎታል። በጣም የተለመደው የአልማዝ መቁረጥ ክብ ነው, ድንጋዩ በሁሉም ቀለሞች እንዲያንጸባርቅ እና በተቻለ መጠን ብርሃን እንዲያንጸባርቅ ያስችለዋል. ግን ይህ ሥራ በጣም አስቸጋሪው ነው-አንድ ክብ አልማዝ 57 አውሮፕላኖች አሉት, እና በሚቆርጡበት ጊዜ, በጣም ትክክለኛ የሆኑትን መጠኖች መከታተል አስፈላጊ ነው. በተጨማሪም ታዋቂ የመቁረጥ ዓይነቶች: ኦቫል, እንባ, ልብ, ማርከስ, ኤመራልድ እና ሌሎችም. የማዕድን ሂደት በርካታ ደረጃዎች አሉ፡

  • ምልክት፤
  • መከፋፈል፤
  • መጋዝ፤
  • ማጠጋጋት፤
  • የተቆረጠ።

አልማዙ ከተሰራ በኋላ ክብደቱ ግማሽ ያህሉን እንደሚቀንስ አሁንም ይታመናል።

የተፈጥሮ ማዕድን አልማዝ
የተፈጥሮ ማዕድን አልማዝ

የአልማዝ ግምገማ መስፈርት

አልማዝ በሚመረትበት ጊዜ 60% የሚሆነው ማዕድናት ለሂደት ተስማሚ ናቸው ጌጣጌጦች ይባላሉ። በተፈጥሮ, ሻካራ ድንጋዮች ዋጋ ከአልማዝ ዋጋ (ከሁለት እጥፍ በላይ) ዋጋ በጣም ያነሰ ነው. አልማዞች በ4C ስርዓት መሰረት ይገመገማሉ፡

  1. ካራት (የካራት ክብደት) - 1 ካራት 0.2 ግ ነው።
  2. ቀለም (ቀለም) - ንፁህ ነጭ አልማዞች በጭራሽ አይገኙም ፣ አብዛኛዎቹ ማዕድናት የተወሰነ ጥላ አላቸው። ዋጋው በአብዛኛው በአልማዝ ቀለም ላይ የተመሰረተ ነው, በተፈጥሮ ውስጥ የሚገኙት አብዛኛዎቹ ድንጋዮች ቢጫ ወይም ቡናማ ቀለም አላቸው, ሮዝ, ሰማያዊ እና አረንጓዴ ድንጋዮች ብዙ ጊዜ ሊገኙ ይችላሉ. በጣም አልፎ አልፎ, ቆንጆ, እና ስለዚህ ውድ የሆኑ ቀለሞች የተሞሉ ማዕድናት ናቸው, እነሱ ቅዠት ይባላሉ. በጣም ብርቅዬዎቹ አረንጓዴ፣ ሀምራዊ እና ጥቁር ናቸው።
  3. ግልጽነት (ግልጽነት) በድንጋዩ ላይ ጉድለቶች መኖራቸውን የሚወስን እና ዋጋውን በእጅጉ የሚጎዳ ጠቃሚ አመላካች ነው።
  4. የተቆረጠ (የተቆረጠ) - የአልማዝ ገጽታ በመቁረጥ ላይ በእጅጉ የተመካ ነው። የብርሃን ነጸብራቅ እና ነጸብራቅአንድ ዓይነት "አብረቅራቂ" ብሩህነት ይህንን ድንጋይ በጣም ዋጋ ያለው ያደርገዋል፣ እና በሂደቱ ወቅት የተሳሳተ ቅርፅ ወይም መጠን ሬሾን ሙሉ በሙሉ ያበላሸዋል።
የአልማዝ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት
የአልማዝ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት

የሰው ሰራሽ አልማዞች ማምረት

አሁን ቴክኖሎጂ አልማዞችን "እንዲያድጉ" ይፈቅድልዎታል፣ ከተፈጥሯዊው አይለይም። ብዙ የማዋሃድ መንገዶች አሉ፡

  1. የHPHT-ዳይመንድ መፍጠር ከተፈጥሮ ሁኔታዎች ጋር በጣም የቀረበ ዘዴ ነው። ማዕድን ከግራፋይት እና ዘር አልማዝ በ 1400 ° ሴ የሙቀት መጠን በ 50,000 ከባቢ አየር ግፊት ይፈጠራል. ይህ ዘዴ እንቁ ጥራት ያላቸውን ድንጋዮች ለማዋሃድ ይፈቅድልሃል።
  2. የሲቪዲ-አልማዞች መፈጠር (የፊልም ውህድ) - በቫኩም ውስጥ ያሉ ድንጋዮችን ዘር እና ሚቴን እና ሃይድሮጂን ጋዞችን በመጠቀም ማምረት። ይህ ዘዴ በጣም ንጹህ የሆኑትን ማዕድናት ለማዋሃድ ያስችላል, ነገር ግን መጠናቸው በጣም ትንሽ ነው, ስለዚህም በዋናነት ለኢንዱስትሪ ዓላማዎች ጥቅም ላይ ይውላል.
  3. የሚፈነዳ ውህድ ፈንጂዎችን በማፈንዳት ከዚያም በማቀዝቀዝ ትናንሽ የአልማዝ ክሪስታሎችን የሚያመርት ዘዴ ነው።
  4. የአልማዝ ቀለም መቀባት
    የአልማዝ ቀለም መቀባት

ኦሪጅናልን ከሐሰት እንዴት እንደሚለይ

የአልማዝ ትክክለኛነትን የሚወስኑ ዘዴዎችን ስንናገር የአልማዝ እና ሻካራ አልማዞችን ትክክለኛነት በማረጋገጥ መካከል ያለውን ልዩነት መለየት ተገቢ ነው። ልምድ የሌለው ሰው አልማዝ ከኳርትዝ፣ ከክሪስታል፣ ከሌሎች ግልጽ ማዕድናት እና ከመስታወት ጋር ግራ ሊያጋባ ይችላል። ሆኖም፣ የአልማዝ ልዩ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት የውሸትን ለመለየት ቀላል ያደርገዋል።

Bበመጀመሪያ ደረጃ, ጥንካሬን ማስታወስ ጠቃሚ ነው. ይህ ድንጋይ ማንኛውንም ወለል መቧጨር ይችላል, ነገር ግን ሌላ አልማዝ ብቻ በላዩ ላይ ምልክቶችን መተው ይችላል. እንዲሁም ላብ ከተነፈሰ በተፈጥሮ ክሪስታል ላይ አይቆይም. በእርጥብ ድንጋይ ላይ አልሙኒየምን በላዩ ላይ ከሮጡ እንደ እርሳስ ያለ ምልክት ይኖራል. በኤክስሬይ ማረጋገጥ ይችላሉ-በጨረር ስር ያለ የተፈጥሮ ድንጋይ የበለፀገ አረንጓዴ ቀለም አለው. ወይም በጽሑፉ ላይ ይመልከቱት: በተፈጥሮ አልማዝ በኩል ለማውጣት የማይቻል ይሆናል. ለየብቻ የድንጋዩ ተፈጥሯዊነት ለብርሃን ንፅፅር ሊረጋገጥ እንደሚችል ልብ ሊባል የሚገባው ነው፡ ዋናውን ወደ ብርሃን ምንጭ በማምጣት በመሃሉ ላይ አንድ ብሩህ ነጥብ ብቻ ማየት ይችላሉ።

የሚመከር: