다이아몬드는 순수한 탄소의 동화물 중 하나입니다. 충적 gravels, kimberlite 파이프 및 빙하 틸에서 발견되는 결정질 공유 고체입니다. 그것은 모든 모양과 크기로 발생하며 남아프리카, 브라질, 러시아, 호주, 미국 및 인도에서 발견됩니다. 보츠와나의 오라파 광산은 세계에서 가장 큰이지만 러시아와 호주는 다이아몬드 생산에서 이끌고 있습니다. 인도에서는 다이아몬드가 Madhya Pradesh의 Panna와 Karnataka의 Golconda에서 발견됩니다. 그것의 반짝임은 그것을 가장 바람직한 보석으로 만듭니다.
다이아몬드 개요 :자연 형성
천연 다이아몬드는 탄소 원자의 결정화를 일으키는 온도와 압력 조건이 강합니다. 지구 표면 아래에 150-200km 깊이의 평균 온도는 900-1300 ° C이며 압력은 약 45-60 킬로바입니다. 그들은 화산 폭발로 표면으로 밀려납니다.
이러한 강렬한 조건에서 지구상의 맨틀 내의 녹은 마그마는 빠른 속도로 확장됩니다. 킴벌 라이트 암석이라는 다이아몬드가 함유 된 바위로 지구 표면으로 분출됩니다. 그들은 남아프리카 킴벌리 광산의 이름을 따서 명명되었으며, 그곳에서 처음 발견되었습니다.
구조
다이아몬드는 큐브 내부에 여분의 탄소 원자가있는 얼굴 중심 입방 격자 구조를 기반으로합니다. 탄소 원자는 사면체 구조의 4 개의 다른 탄소 원자에 대한 SP3 혼성화 및 공유 결합된다.
각각의 탄소의 배위 수는 4입니다. 따라서 다이아몬드는 각각의 탄소-탄소 결합 길이가 154 pm 인 거대한 3 차원 분자이며, 강한 공유 결합을 형성합니다. 각 결합 각도는 109.5 °입니다.
인공 준비
흑연은 합성 또는 인공 다이아몬드를 만드는 데 사용됩니다. 약 3000 ° C의 매우 높은 압력과 고온 (HPHT)이 적용되면 흑연이 다이아몬드로 변합니다.
그것들은 구성, 결정화 및 등방성 형태의 천연과 물리적으로 화학적으로 유사합니다. 유일한 차이점은 그러한 조건에서 생성 된 합성 고체가 다소 작다는 것입니다.
물리적 및 화학적 특성
- 순수한 형태로 다이아몬드는 투명하고 무색입니다. 불순물은 그들에게 색상을 부여합니다.
- 다이아몬드는 단단하지만 부서지기도합니다.
- 빛을 반사하는 능력으로 인해 비금속 광택이 가장 높습니다.
- 다이아몬드의 굴절률은 2.5입니다.
- 또한 분산이 비교적 높습니다. 분산 값이 높을수록 보석이 표시 할 수있는 화려한 번쩍입니다.
- 평균 밀도는 3.5g/cm3입니다.
- 모든 용매에 불용성이 있습니다.
- 다이아몬드는 열을 견딜 수 있지만 장기 가열은 흑연으로 바꿀 수 있습니다.
- 900 ° C에서 공기 중에 화상을 입어 이산화탄소를 형성합니다.
- 실온에서, 그것은 최고의 열 전도체 중 하나입니다.
구조에 근거하여 다이아몬드의 특징적인 특성은 다음과 같이 설명 될 수 있습니다.
- 경도 :탄소 탄소 결합이 매우 강한 공유 결합이므로 다이아몬드는 단단하고 밀도가 높습니다. 가장 어려운 자연 발생 물질입니다. 검은 색은 가장 어려운 것입니다.
- 용융점 :용융점은 3600 ° C이며 매우 높습니다. 녹는 다이아몬드는 강한 공유 결합을 깨뜨려야하기 때문입니다.
- 나쁜 도체 :다이아몬드의 모든 원자가 전자는 결합에 관여하여 전류를 전달하기위한 자유 전자가 남지 않습니다. 따라서 전기의 나쁜 지휘자입니다.
보석으로서의 가치
보석으로서의 다이아몬드의 가치는 무게와 불순물에 의존합니다. 4CS는 다이아몬드의 품질과 같은 색상, 컷, 선명도 및 캐럿 무게를 결정합니다. 무게는 캐럿의 관점에서 표현됩니다 [1 캐럿 =0.2 g].
무색의 투명한 다이아몬드는 무시할만한 불순물이 있기 때문에 가장 비용이 많이 듭니다. 그들은 또한 반사성이 높고 가장 반짝이도록 완벽하게 연마됩니다. 다이아몬드의 가치는 불순물이 증가함에 따라 감소합니다.
유형
다이아몬드에 독특한 색상을 부여하는 것은 산화된 금속 산화물과 소금의 작은 흔적입니다. 어두운 색상, 즉 빨간색, 분홍색 및 파란색은 극히 드 rare니다. 다이아몬드는 회색, 노란색, 갈색, 녹색, 주황색, 심지어 검은 색 일 수도 있습니다.
검은 다이아몬드에는 구리 산화물 불순물이 있습니다. 그들은 보석으로 사용되지 않지만 중요한 산업 용도를 가지고 있습니다.
사용
순수한 다이아몬드는 화려한 빛으로 인해 보석의 보석으로 사용됩니다.
불순하거나 합성 다이아몬드가 사용됩니다 :
- 바위, 유리 또는 기타 다이아몬드 절단 및 시추 용.
- 팁으로 깊은 지루한 훈련에서 머리가 머리를 대고 있습니다.
- 시계의 베어링으로.
- 오랜 레코드 플레이어를위한 바늘로.
- 공간 위성을위한 방사선 방사선 창을 만들기위한
- .
결론
다이아몬드는 순수한 탄소의 결정질 공유 고체입니다. 본질적으로, 그들은 압력과 온도의 극한 조건에서 수백만 년에 걸쳐 형성됩니다. 합성 적으로, 다이아몬드는 HPHT 방법을 사용하여 흑연으로부터 형성된다. 그것은 SP3 하이브리드 화 된 탄소 원자를 갖는 얼굴 중심 입방 격자 구조를 가지며, 각각은 4 개의 주변 원자에 공유 결합되어 자유 전자를 남기지 않습니다.
그 구조로 인해, 그것은 가장 단단하게 발생하는 물질이며, 융점이 높습니다. 우수한 열 전도체이지만 전기 절연체가 좋지 않습니다. 이산화탄소를 형성하기 위해 900 ℃에서 공기 중에 화상을 입었다.
다이아몬드는 높은 굴절률과 분산 전력으로 인해 반짝입니다. 그것은 보석으로 가장 인기가 있지만 다른 다이아몬드를 자르고 우주 위성을위한 방사선 방지 창을 만드는 데 사용됩니다.
