Не все то бриллиант, что блестит

Демина М.
(«ХиЖ», 2011, №3)
s20110364 brilliant.jpg

Бриллианты... горят, дрожат, играют, переливаются, смеются и манят, и обещают, и обманывают…

А.И.Куприн. Бриллианты


Во все времена драгоценные камни считались прекраснейшими, изысканнейшими созданиями природы. Люди приписывали им чудодейственные свойства и магическую силу. «Он дарит добродетель, мужество и твердость, укрощает ярость и усиливает остроту ума, носящий его угоден царям», — так говорили древние арабы об алмазе.

На Руси название «алмаз», по-видимому, впервые появилось в записках русского купца Афанасия Никитина «Хождение за три моря» о путешествии в Индию в середине XV века. Раньше этот драгоценный камень назывался адамантом (от греч. «адамантос» — несокрушимый). Ценился он не так высоко, как рубины или изумруды, потому что необработанные алмазы выглядят весьма невзрачно. Заставить алмаз «играть» на свету может правильная огранка. Но работать с алмазом необычайно трудно, ведь он — самый твердый природный минерал. Только в XVII веке ювелиры освоили фасетный способ огранки, при котором на камень наносится множество мелких плоских граней — фасет. Огранка, насчитывающая не менее 33 фасет, включая площадку в верхней половине камня, и не менее 24 в нижней, называется полной бриллиантовой (от фр. brillant — блестящий). Такой алмаз имеет право называться бриллиантом. Мелкие алмазы, для которых полная огранка невозможна, гранят «восьмеркой» — по 8 фасет сверху и снизу или «розой» — без площадки и нижней части.

Бриллиантовая огранка позволяет увидеть непревзойденное совершенство и удивительную красоту кристалла, причудливую игру цветов, великолепный блеск и сверкание граней. Знаменитый «алмазный огонь» вызывается дисперсией света — различным преломлением отдельных спектральных составляющих, на которые разлагается белый свет, проходящий сквозь кристалл. Бриллианты по праву занимают верхнюю строчку в градации драгоценных камней. Самые ценные — «чистой воды» камни, те, у которых под лупой с десятикратным увеличением не обнаруживаются внутренние трещинки, посторонние включения, пустоты или деформации кристаллической структуры. Впрочем, именно такие дефекты, а также замещение отдельных атомов углерода на атомы бора, азота или алюминия придают алмазу видимый цветовой оттенок: розовый, желтый, молочно- голубой и даже черный.

Ценность и цена бриллианта зависят от чистоты и совершенства камня, степени прозрачности, красоты цветового оттенка, оптических свойств, определяющих сияние и блеск, от мастерства ювелира-огранщика и, конечно, размера. Единицей массы драгоценных камней является карат. Название произошло, вероятно, от греческого «кератион» — так называются семена рожкового дерева, растущего в Средиземноморье. В древности они служили гирьками для взвешивания самоцветов и драгоценных камней. Масса одного такого семечка колеблется от 197 до 205 миллиграммов. В 1907 году Международный комитет мер и весов в Париже утвердил 1 метрический карат, равный 200 мг. Самый большой в мире ограненный алмаз «Куллинан I» весом в 530 карат хранится в лондонском Тауэре.

Крупные алмазы встречаются в природе редко и стоят очень дорого. Используются они только для ювелирных украшений. Но алмазы нужны и в технике. Алмазные режущие инструменты незаменимы при работе с бетоном, металлами, камнем, стеклом. Прочность заточенных на алмазных кругах резцов, фрез и свёрл, возрастает в десять раз. Алмазными порошками и пастами полируют детали точных измерительных приборов, гранят алмазы. Им режут кристаллы германия и кремния. С помощью алмазных волок — пластинок с отверстием, сделанным лазером, — протягивают тончайшую вольфрамовую проволоку для электроламп.

Со времен Лавуазье известно, что алмаз — это кристаллический углерод, который при температуре около 7000C горит, как обычный уголь. Если его медленно нагревать до 10000C без доступа воздуха, алмаз превращается в графит, наиболее устойчивую модификацию углерода с другим расположением атомов. Оказывается, возможен и обратный процесс. В 1939 году молодой химик О.И.Лейпунский, сотрудник Института химической физики АН СССР, вывел кривую равновесия между графитом и алмазом. В соответствии с ней кристаллизация ал- мазов происходит в металлическом расплаве при температуре 30000C и давлении 3•106 атмосфер. С тех пор синтетические алмазы во всем мире получают методом Лейпунского. Правда, их качество невысоко, и применяются они в основном как технологический материал. Вырастить ювелирный кристалл массой до 1 карата тоже можно, и это будет настоящий алмаз. Но стоить он будет не меньше природного.

Ювелиры успешно используют камни, имитирующие алмаз: бесцветный циркон (минерал состава ZrSiO4), синтетические сапфиры, шпинель (алюминат магния MgAl2O4) и муассанит (карбид кремния SiC), а также стразы — стеклянные сплавы, изготовленные в XVIII веке немецким ювелиром Георгом Штрассом. Его хрустальное стекло, содержащее 50% свинца и 30% горного хрусталя, «играет» на свету, почти как бриллиант. Искусственными бриллиантами называют фианиты — кристаллы диоксида циркония, стабилизированные оксидами марганца, кальция и иттрия. Фианиты были синтезированы в 1970 году в Москве в Физическом институте Академии наук (ФИАНе) и названы в честь института. Физики тогда искали новые лазерные материалы. По разным причинам фианиты им не подошли. Зато оказалось, что они необыкновенно красивы, обладают показателем преломления и дисперсией, близкими к природным алмазам. Это решило их судьбу. Фианиты стали любимым материалом ювелиров.

Используют их и в технике, например в качестве подложки для полупроводников.

Как бы ни были хороши и красивы циркон, фианиты и стразы, они — всего лишь имитация бриллиантов. Опытный ученый-геммолог всегда отличит их от природного алмаза. Алмаз прозрачен для рентгеновских лучей, им можно поцарапать любой другой камень. Капелька соляной кислоты оставляет замутнение на цирконе и не действует на алмаз. Синтетические камни и стекло на ощупь кажутся теплее натуральных.

Посмотрите через бриллиант на свет. Вы увидите только светящуюся точку — весь свет полностью отражается от нижних граней, как от зеркал. Его сияние, играющие огненные искорки очаровывают, восхищают, притягивают и долго не отпускают. Хотя это всего лишь «кусочек угля», вобравший в себя «богатство, роскошь, почет и власть».


123

Разные разности

07.07.2020 18:00:00

…проект ИТЭР по созданию крупнейшего в мире термоядерного реактора прошел важную веху — на место установлено основание криостата, самая большая и тяжелая часть токамака...

…созданы структуры для фотосинтеза, более эффективного, чем природный, — капли размером с клетку, содержащие мембраны хлоропластов шпината и компоненты ферментативного цикла для синтеза органических молекул из углекислого газа…

…каждая третья женщина европейского происхождения имеет «неандертальский» вариант рецептора гормона прогестерона, связанный с повышенной рождаемостью, более редким кровотечением на ранних сроках беременности и меньшим количеством выкидышей…


>>
20.05.2020 18:30:00

Вакцины – какие, сколько и на какой стадии?

Даже когда острая фаза пандемии COVID-19 закончится и меры карантина больше не будут нужны, сам вирус никуда не денется, а продолжит жить среди нас. Самый эффективный способ от него защититься – сделать вакцину.

>>
18.05.2020 19:00:00

Коронавирусы: в семье не без урода

Найдены молекулярные отличия более патогенных коронавирусов от менее патогенных. Пока не вполне ясно, как эти отличия работают. Но возможно ученые смогут понять, почему настолько похожие инфекционные агенты приводят к таким разным последствиям для человека.

>>
13.05.2020 17:00:00

…из-за снижения транспортных потоков во время пандемии коронавируса уменьшились сейсмические шумы в коре Земли; специалисты считают, что это облегчит мониторинг слабых землетрясений, вулканической активности и других сейсмических событий...

…6 марта с мыса Канаверал стартовала миссия Space X CRS-20, которая доставит на МКС 250 пробирок со стволовыми клетками человека; на протяжении месяца они будут развиваться в кости, хрящи и другие ткани в условиях невесомости...

…по мере того как на рынок выходят художественные произведения, разработанные с помощью генеративных алгоритмов и когнитивной робототехники, встает вопрос об авторском праве на них…

>>
05.05.2020 17:00:00

Смартфон может незаметно передавать секретные сведения посторонним через неучтенную разработчиками прореху на границе между столом и смартфоном. Как же это может быть? Ответ в ходе серии экспериментов получили исследователи из Вашингтонского университета.

>>