Współczesna nauka geologii zna tysiące różnych minerałów i skał. I ktoś, kto i geolodzy wiedzą na pewno, który kamień jest najtrwalszy na świecie. Czy znasz odpowiedź na to pytanie? Jeśli nie, koniecznie przeczytaj nasz artykuł.
Najmocniejszy kamień to…
Natura stworzyła ogromną liczbę różnych minerałów. Niektóre z nich są tak miękkie, że kruszą się w dłoniach. Ale inne nie są zdeformowane nawet od najsilniejszego ciosu. Jaki jest najtwardszy kamień w naturze? Zastanówmy się.
Jeśli mówimy tylko o minerałach, odpowiedź jest oczywista - to diament. Ta naturalna formacja jest jedną z form czystego węgla, który tworzy się we wnętrzu Ziemi na znacznych głębokościach. Minerał znajduje się na szczycie skali Mohsa z absolutną twardością 1600 jednostek. Ponadto diament ma również taką cechę jak metastabilność (czyli zdolność do nieskończonego istnienia przez długi czas w normalnych warunkach środowiskowych).
Warto zauważyć, że słowo „kamień” może również oznaczać coś takiego jak skała (agregat jednegolub kilka rodzajów minerałów). Nie jest łatwo określić absolutnego mistrza twardości wśród skał. Najczęściej do listy najtrwalszych kamieni należą następujące rasy:
- Gabbro.
- Diabaza.
- Granit.
Jednak w dalszej części naszego artykułu zwrócimy szczególną uwagę na diament, najtrwalszy kamień wśród formacji mineralnych.
Diament mineralny: podstawowe właściwości
Najdroższym, najbardziej pożądanym, najpiękniejszym i najtrwalszym kamieniem na Ziemi jest diament. I trudno się z tym kłócić. Jednak sama nazwa tego minerału jest więcej niż wymowa. Słowo „diament” w starożytnej grece oznacza „niezniszczalny”.
Pierwsze historyczne dowody istnienia przezroczystego kamienia o bezprecedensowej sile przyszły do nas ze starożytnych Indii i Chin. W tym samym czasie Indianie nazywali go fariy. Ale Chińczycy już w trzecim tysiącleciu pne używali diamentów do szlifowania swoich ceremonialnych toporów wykonanych z korundu.
Jakie są właściwości fizyczne i mechaniczne najtrwalszego kamienia na świecie? Wymieńmy te najbardziej podstawowe:
- Połysk: diament.
- Kolor linii: brak.
- Twardość: 10 (w skali Mohsa).
- Gęstość: 3.47-3.55g/cm3.
- Skręt: muszlowy do drzazg.
- Singony: sześcienny.
- Przewodność cieplna: 900-2300 W/(m·K) (bardzo wysoka).
Najpopularniejszym kolorem diamentów jest żółty lub bezbarwny. Minerały zieleni są najrzadziej spotykane w przyrodzie.niebieski, czerwony lub czarny. Inną ważną właściwością wszystkich diamentów jest zdolność do luminescencji. Pod wpływem światła słonecznego zaczynają świecić i migotać różnymi kolorami i odcieniami.
7 interesujących faktów na temat diamentów
- Diament, grafit i węgiel są wykonane z tego samego pierwiastka (węgla).
- Diamentowe deszcze padają na niektóre planety Układu Słonecznego.
- Diament nie jest najrzadszym kamieniem na Ziemi. Istnieje co najmniej dziesięć kamieni szlachetnych, które są znacznie rzadsze w skorupie ziemskiej.
- Główna siedziba największej firmy zajmującej się wydobyciem i przetwarzaniem diamentów naturalnych znajduje się w Johannesburgu (RPA).
- W pewnych warunkach diamenty można zsyntetyzować z tequili lub masła orzechowego.
- Wiązka światła przechodząca przez ciało tego minerału zmniejsza jego prędkość o połowę.
- 80% wydobywanych obecnie diamentów jest wykorzystywanych do celów przemysłowych.
Główne złoża diamentów
Diamenty powstają na głębokości 80-150 kilometrów pod wpływem kolosalnego ciśnienia i temperatury. Następnie dzięki aktywności wulkanicznej unoszą się bliżej powierzchni naszej planety, tworząc pionowe osady – rury kimberlitowe. Tak wygląda np. szyjka takiej fajki w Jakucji (kamieniołom diamentów Mir):
Ponadto niektóre diamenty mogą miećpochodzenie meteorytowe. Takie minerały powstają, gdy ciało kosmiczne styka się z powierzchnią Ziemi. Tak więc „diamenty nie z tego świata” odkryto w Wielkim Kanionie w USA.
Tak się złożyło, że najbogatsze złoża diamentów na Ziemi są skoncentrowane we wnętrzu Afryki. To tutaj ma swoją siedzibę największa na świecie firma wydobywcza De Beers. Diamenty są dziś aktywnie wydobywane w RPA, Angoli, Botswanie, Namibii, Tanzanii, Rosji, Kanadzie i Australii. Liderem rosyjskiego przemysłu diamentowego jest ALROSA.
Wykorzystanie diamentów w przemyśle
Nie myśl, że diamenty są używane wyłącznie w biżuterii. Najtwardszy kamień ma również szerokie zastosowanie w przemyśle. W szczególności produkowane są z niego wiertła, noże, noże i inne wyroby o dużej wytrzymałości. Proszek diamentowy (zasadniczo produkt odpadowy uzyskiwany z przetwarzania diamentów naturalnych) jest używany jako ścierniwo w produkcji tarcz i ściernic.
Diamenty są również wykorzystywane w energetyce jądrowej i elektronice kwantowej. Innym niezwykle obiecującym obszarem jest dziś mikroelektronika na podłożach diamentowych.
Diament sześciokątny
Dziesięć lat temu diament można było uznać za najtwardszy materiał na Ziemi. Ale w 2009 roku grupie naukowców z Chin i Stanów Zjednoczonych udało się udowodnić fałszywość takiego twierdzenia. Według nich najtrwalszą substancją na świecie jest sztuczny materiał zwany lonsdaleitem (lub heksagonalnym diamentem).
Korzystając z metody symulacji komputerowej, naukowcyudało się ustalić, że materiał ten jest o 58% mocniejszy od diamentu. A jeśli ten ostatni zapadnie się pod ciśnieniem 97 gigapaskali, to lonsdaleite jest w stanie wytrzymać obciążenie 152 gigapaskali.
Jednak sześciokątny diament istnieje na razie tylko teoretycznie. Jednak naukowcy wątpią, czy nowy materiał kiedykolwiek znajdzie zastosowanie w praktyce. W końcu proces jego uzyskania jest niezwykle złożony i kosztowny.
