Алмаз

Табиғаттағы алмаз

Алмаз (гр. 'adamas' — бұзылмас, жеңілмес) — жай зат, көміртектің аллотропиялық түрі, белгілі заттардың ішіндегі ең қаттысы.

Тарихы

19 ғасыдың 70 жылдарына дейін ол тек кенқайраңдардан өндірілді. Табиғатта кездесетін алмаз түйіршіктерінің салмағы әдетте 0,1—1,0 караттан аспайды. Салмағы 100 караттан (20 г) астам ірі кристалдары өте сирек кездеседі және оларға жеке ат беріледі. Мысалы, 1905 ж. Оңтүстік Африкада табылған дүние жүзіндегі ең ірі “Куллинан” Алмасы кристалының массасы 3106 карат (621,2 г) болған. Кейін одан әр түрлі пішінді 105 бриллиант алынды.

Құрылымы

Алмаздың кристалл торы

Алмазда көміртектің әрбір атомы, көміртектің басқа төрт атомымен байланысқан, барлық атомдардың арақашықтығы бірдей. Алмаз онша ірі емес кристалдар түрінде тау жыныстарына аралас шашыраңқы, кейде жиналыңқы болып кездеседі. Аса қатты болғандықтан түрлі қатты материалдардың бетін өңдеуге, шыныны кесуге, жер бұрғылауға тегістегіштер, асыл бұйымдар, тағы басқа жасауға қолданылады. Алмаз жарық сәулесін өте күшті сындыратындықтан, түрлі әдемі түс шығарып жарқырай алады, соны күшейту үшін, алмаздың таза дұрыс түзілген кристалдарын, алмаздың өз ұнтағымен үйкеп өңдейді, мұндай алмазды гауһар дейді, бұл қымбат тастың бірі. Алмас кубтық сингонияда кристалданады. Куб, октаэдр, ромбододекаэдр, тетраэдр, сондай-ақ олардың араласқан түрінде кездеседі.

Алмастың меншікті салмағы 3,5—4,0 г/см3, қаттылығы 10. Морт сынады, сынған жері бұдыр келеді, электр тогын нашар өткізеді. Түссіз, ақ, көгілдір, жасыл, сарғылт, қоңыр, қызғылт, қара сұр түсті болып келеді. Алмастың түсі әр түрлі болуы құрамындағы қоспаларға (5%-ке дейін Sі, Al, Ca, Mg, Tі, Co, Cr, Fe т.б) байланысты. Бұлардан басқа оның құрамында қатты (оливин, пироксен, гранаттар, хромшпинелидтер, графит, кварц, темір оксидтері т.б.), сұйық (су), газ (азот т.б.) күйіндегі қоспалар да болады. Алмас қышқылдар мен сілтілер ерітіндісінің әсеріне берік, селитра мен соданың қоспасында 5000С-та ериді,

Алмаздыд химиялық құрамы таза көміртегінен түрады. Егер алмаздың түсі басқарақ болса, мысалы сары, қоңыр, қара, күңгірт болса, онда оның құрамыдда аралас қоспа тотықтар болғаны. Көбінесе онда кремний тотығы — кварц (Si0₂ ) , бірнеше процент, кальцийдің, темірдің және магнийдің тотықтары болады. Қосындысы бар алмазды борт, карбонадо дейді.

Қасиеттері

ауада 850—10000С-та, оттекте 720—8000С-та жанады, вакуум мен инертті газда 20000С-та 15-20 минутта түгелдей графитке айналады. Графит немесе көмір сияқты жұмсақ тектестерімен салыстырғандағы Алмастың орасан қаттылығына оны құрайтын көміртек атомдары арасындағы өте берік ковалентті байланыс себепші болады. Алмас үлкен тереңдікте, жоғарғы мантия аумағындағы зор температура мен қысым әсерінен пайда болады. Ол қопарылыс түтіктерін толтыратын кимберлит құрамында кездеседі. Басқаша айтқанда қопарылыс түтіктері Алмас кендерін іздестірудің негізгі сілтемесі болып табылады. Сапасына және нарықтық сұранысқа байланысты Алмас кристалдары зергерлік Алмас және техникалық Алмас болып ажыратылады. Зергерлік Алмас мөлдір, ақаусыз (қуыссыз, жарықшасыз, сызатсыз), қоспасыз, аса берік болуы шарт. Өйткені ол — әсемдік бұйымы болумен бірге капитал сақтаудың сенімді тәсілі. Техникалық Алмас ұнтақ немесе тиісті пішінге келтірілген кристалдар түрінде қолданылады.

Өндіруі

1990 — 1995 жылдары дүние жүзінде 100 млн. карат Алмас өндірілді. Оның ішіндегі жоғары сапалы зергерлік Алмастың үлесі 15%, жартылай асыл түрі 40%, абразив материал ретінде қолданылатын тех. Алмас 45% болды. Жылдық тұтынудың үнемі 10%-ке өсіп отыруына байланысты 20 ғ-дың 50-жылдарынан бастап жасанды (синтетикалық) Алмас өндірісі (жылына 250 млн. карат) жолға қойылған. Алмастың ірі кендері Оңтүстік Африкада, Австралияда, Бразилияда, Үндістанда, Канадада, Ресейде (Саха-Якутия) орналасқан. Қазақстанда аса ірі Құмдыкөл алмас кені зерттеліп, өндіріске қосуға дайындалған (1997). Ондағы техникалық алмастың 1 т кентастағы орташа мөлш. 23 карат.

Жасанды алмаз

Жоғары температура мен қысымда өршіткілер қатысында графиттен алынатын мөлшері әр түрлі алмаз.

Алмаздың қолданылуы

Ол асыл тас ретінде көркемдікке және техникалық істерге пайдаланылады. Алмаздың әдемі мәлдір және ірі кристалды түрлері көркемдікке қолданылады. Қолдан еңделіп қырланған мөлдір алмаздан жасалған асыл тасты гауһар (бриллиант) деп атайды. Дүние жүзіндегі ең ірі алмаз кристалы— 1905 жылы Кимберлей кенінен (Оңтүстік Африка) табылған «Африка жұлдызы» («Куллинан») атты алмаз. Оның, салмағы 30243/4 карат (бір карат 0,2 г), ұзындығы 10 см, ені 6 см, қалыңдығы 5 см. Осы сияқты ірі кристалдардан жасалған гауһарлар өте құнды келеді (миллион долларға дейін барады).

Екінші орындағы алмаз кристалы — «Эксцельзиор» атты алмаз. Ол 1903 жылы сол Одтүстік Африкада Ягерсфонтейн атты кеннен табылған. Оның салмағы 9713/4 карат (194 г); ұзындығы 8 см, ені мен қалыңдығы 4 см-ден.

Үшінші орындағы кристалл тағы да сол Африкадан 1934 жылы табылған «Джонкер» атты алмаз. Оның салмағы 726 карат (145 г). Осы алмаздан жасалған 12 ғауһардың жалпы қ ұны 2 миллион доллар болса керек. Карбонадо, борт сияқты таза емес және ұсақ кристалды алмаздар техникада қолданылады. Мысалы, олар тас тесетін бұрғылардың коронкасына салынады, шыны кесуге жұмсалады.

Алмаз кені

Алмаз кенінің ең атақты жері — Оңтүстік Африканың Вааль өзені бойында, Кимберлей қаласының маңында (Кимберлит атты алмазды тау жынысы сол кала аты бойынша қойылған), оңтүстік-батыс Трансвааль мен Африканың оңтүстік-батыс жағалауында. Алмаздың шашыранды кендері де сол аймақтардан табылады. Сонымен қатар шашыранды алмаз кендері Бразилия (Минас-Жерайж) мен Үндістанда да бар. Қейінгі кезде алмаз кені СССР жерінде Якутияда табылды, Ол кендер әлі толық зерттеліп болған жоқ. Қазіргі мәліметтерге қарағанда ол кендердің жалпы жаратылысы да, құрылысы да жоғарыда айтылған Оңтүстік Африка кендеріне ұксас болса керек. Онда түбірлі кенмен қатар шашыранды кендер де бар көрінеді.