алмаз. Зачетная работа Алмаз. Алмаз
 Скачать 214.11 Kb.
|
|
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт цветных металлов и материаловедения институт Обогащение полезных ископаемых кафедра Зачетная работа По дисциплине: «Сырьевые ресурсы и горно-металлургический комплекс мира» На тему: «Алмаз» тема работы Руководитель __________________ Борисов Р.В. подпись, дата должность, ученая степень инициалы, фамилия Студент ЦМ16-04 _________________ _________ Герасимов А.А номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия Красноярск 2019 Содержание Физико-механические свойства алмазов………………………………...4 Происхождение алмазов………………………………………………….5 Добыча алмазов……………………………………………………………8 Алмазные месторождения………………………………………………..11 Бриллианты………………………………………………………………..15 Заключение …………………………………………………..…………..16 Список литературы……………………………………………………….18 1. Физико-механические свойства алмазов Алма́з — минерал, кубическая аллотропная форма углерода. При нормальных условиях метастабилен то есть может существовать неограниченно долго. В вакууме или в инертном газе при повышенных температурах постепенно переходит в графит. Для измерения веса алмазов принят метрический карат – 0,2 грамма или 200 миллиграммов. Главные отличительные черты алмаза — высочайшая среди минералов твёрдость (но в то же время хрупкость), он отмечен немецким минералогом и геологом Моосом в его шкале твердости баллом 10, но различие в твердости между алмазом и корундом, который имеет твердость 9 по шкале Мооса, огромно. Трудно измерить абсолютную твердость алмаза, но различные методы определения относительной твердости дали цифры, указывающие, что алмаз в 90-180 раз тверже корунда. Гранильщики опытным путем нашли, что твердость алмаза меняется в зависимости от направления в кристалле, причем направление, соответствующее грани октаэдра, характеризуется наибольшей твердостью, а направление, отвечающее грани куба, – наименьшей. У него наиболее высокая теплопроводность среди всех твёрдых тел 900—2300 Вт/(м·К)[2], большие показатель преломления и дисперсия. Алмаз является диэлектриком. У алмаза очень низкий коэффициент трения по металлу на воздухе — всего 0,1, что связано с образованием на поверхности кристалла тонких плёнок адсорбированного газа, играющих роль своеобразной смазки. Когда такие плёнки не образуются, коэффициент трения возрастает и достигает 0,5—0,55. Высокая твёрдость обусловливает исключительную износостойкость алмаза на истирание. Для алмаза также характерны самый высокий (по сравнению с другими известными материалами) модуль упругости и самый низкий коэффициент сжатия. Энергия кристалла составляет 105 Дж/г-ат, энергия связи 700 Дж/г-ат — менее 1 % от энергии кристалла. Температура плавления алмаза составляет 3700—4000 °C при давлении 11 ГПа. На воздухе алмаз сгорает при 850—1000 °C, а в струе чистого кислорода горит слабо-голубым пламенем при 720—800 °C, полностью превращаясь в конечном счёте в углекислый газ. При нагреве до 2000 °C без доступа воздуха алмаз переходит в графит за 15-30 минут[1]. Средний показатель преломления бесцветных кристаллов алмаза в жёлтом цвете равен примерно 2,417, а для различных цветов спектра он варьируется от 2,402 (для красного) до 2,465 (для фиолетового). Способность кристаллов разлагать белый свет на отдельные составляющие называется дисперсией. Для алмаза дисперсия равна 0,063. Алмаз кристаллизуется в виде октаэдров (правильный многогранник, имеющий восемь треугольных граней) со сверкающими гладкими гранями и реже – в виде кубов с грубо протравленными гранями. Несмотря на свою исключительную твердость, алмаз под воздействием сильного удара легко раскалывается по плоскостям, параллельным граням правильного октаэдра. Это свойство алмаза используется для того, чтобы придать камням определенную форму еще до их огранки и шлифовки. Одним из важных свойств алмазов является люминесценция. Под действием солнечного света и особенно катодных, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей алмазы начинают люминесцировать — светиться различными цветами. Под действием катодного и рентгеновского излучения светятся все разновидности алмазов, а под действием ультрафиолетового — только некоторые. Рентген люминесценция широко применяется на практике для извлечения алмазов из породы. Большой показатель преломления, наряду с высокой прозрачностью и достаточной дисперсией показателя преломления (игра цвета) делает алмаз одним из самых дорогих драгоценных камней (наряду с изумрудом и рубином, которые соперничают с алмазом по цене). Алмаз в естественном виде не считается красивым. Красоту придаёт алмазу огранка, создающая условия для многократных внутренних отражений. Огранённый алмаз называется бриллиантом. Чаще всего алмазы не имеют цвета, но существуют исключения. Таинственно исчезнувший в начале столетия "Фиорентино" весом 137 карат был золотисто-желтого цвета. Знаменитый "Орлов" весом 199,6 карат имеет зеленовато-голубой отлив. Бриллиант "Хоуп" массой всего 45,5 карата (или 9,1 г) имеет редчайший глубокий сапфирово-синий цвет замечательной чистоты. Алмазы массой более 15 карат – редкость, массой в сотни карат – величайшая редкость. Очень ценятся красные алмазы, которых существует всего лишь 10 в мире, в том числе единственный известный в мире пурпурно-малиновый алмаз. 2. Происхождение алмазовалмаз брлиант месторождение добыча Алмазы — редкий, но вместе с тем довольно широко распространённый минерал. Промышленные месторождения алмазов известны на всех континентах, кроме Антарктиды. Известно несколько видов месторождений алмазов. Уже несколько тысяч лет назад алмазы в промышленных масштабах добывались из россыпных месторождений. Только к концу XIX века, когда впервые были открыты алмазоносные кимберлитовые трубки, стало ясно, что алмазы не образуются в речных отложениях.  Алмаз и уголь состоят из углерода О происхождении и возрасте алмазов до сих пор нет точных научных данных. Ученые придерживаются разных гипотез — магматической, мантийной, метеоритной, флюидной, есть даже несколько экзотических теорий. Большинство склоняются к магматической и мантийной теориям, к тому, что атомы углерода под большим давлением (как правило, от 45000 до 60000 атмосфер) и на большой (примерно от 125 до 200 км) глубине формируют кубическую кристаллическую решетку — собственно алмаз. Образование алмаза происходило при температуре от 900 до 1300 градусов Цельсия. Камни выносятся на поверхность вулканической магмой во время формирования так называемых «трубок взрыва».  Алмаз образовался на значительной глубине под большим давлением много миллионов лет назад Возраст алмазов, по данным некоторых исследований, оценивается от 900 миллионов до 4,25 миллиардов лет. Известны метеоритные алмазы, внеземного, возможно — досолнечного, происхождения. Алмазы также образуются при ударном метаморфизме при падении крупных метеоритов, например, в Попигайской астроблеме на севере Сибири. Кроме этого, алмазы были найдены в кровлевых породах в ассоциациях метаморфизма сверхвысоких давлений, например в Кумдыкульском месторождении алмазов на Кокчетавском массиве в Казахстане. И импактные, и метаморфические алмазы иногда образуют весьма масштабные месторождения, с большими запасами и высокой концентрацией. Но в этих типах месторождений алмазы мелки настолько, что не имеют промышленной ценности.  Формирование кимберлитовой алмазной трубки Промышленные месторождения алмазов связаны с кимберлитовыми и лампроитовыми трубками, приуроченными к древним кратонам. Основные месторождения этого типа известны в Африке, России, Австралии и Канаде. |