ალმასის და გრაფიტის ფიზიკური თვისებების შედარებითი მახასიათებლები. განსხვავება ალმასსა და გრაფიტს შორის

გამარჯობა, ჩვენო ძვირფასო მკითხველებო! ოდესმე გიფიქრიათ, რა შეიძლება ჰქონდეთ საერთო ალმასსა და გრაფიტს? როგორც ჩანს, ბრილიანტი არის ის, რისგანაც ისინი მზადდება ძვირადღირებული სამკაულები, სასიამოვნოა ყველაზე დახვეწილი გემოვნების მქონე ადამიანის თვალისთვისაც კი. მძიმე, მკაცრი და პრაქტიკულად ურღვევი. ხოლო გრაფიტი, ფანქრების დამზადების მთავარი ელემენტი, ძალიან მყიფეა და ადვილად იშლება. გახსოვთ, რამდენად ხშირად ტყდება თქვენი სტილუსი?

თუმცა, ორივე მინერალი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. უფრო მეტიც, დასვენება განსაკუთრებული პირობებისაშუალებას იძლევა გრაფიტიდან ბრილიანტამდე ტრანსფორმაციის პროცესი და პირიქით.

სტატიის წაკითხვა საშუალებას მოგცემთ გაიგოთ, რა თვისებები აქვთ სტატიაში წარმოდგენილ მინერალებს, როგორ გაჩნდნენ ისინი დედამიწაზე პირველ რიგში და სად უნდა წახვიდეთ ბრილიანტის მოსაპოვებლად. ან, თუ ნაკლებად გაგიმართლა, გრაფიტი და ასევე, შესაძლებელია თუ არა სახლში ბრილიანტისა და გრაფიტის დამზადება?

გისურვებთ სასიამოვნო კითხვას!

ალმასის და გრაფიტის მახასიათებლები

მთავარი გამორჩეული მახასიათებლებიბრილიანტი არის:

• მზის სინათლის გარდატეხისა და ასახვის უნარი, რაც მას ცნობილ ბზინვარებას ანიჭებს;
• უმაღლესი სიხისტე (სხვა მინერალებთან შედარებით) და სისუსტე;
• მეტასტაბილურობა - უნარი არ შეიცვალოს მისი სტრუქტურა და მდგომარეობა ასობით წლის განმავლობაში ნორმალურ პირობებში;
• მაღალი თბოგამტარობა;
• მაღალი წინააღმდეგობა მჟავებისა და ტუტეების მიმართ;
• აქვს ხახუნის დაბალი კოეფიციენტი;
• დიელექტრიკული, არ ატარებს ელექტრო დენს.

მინერალის ასეთი თვისებები შესაძლებელი ხდება იმის გამო, რომ მის შიდა სტრუქტურას აქვს რთული კრისტალური ბადე, რომელიც არის კუბი ან ტეტრაედონი. სტრუქტურა ეფუძნება ქიმიურ ელემენტს ნახშირბადს.

თუ მის ბროლის გისოსში მინარევებია, მას შეუძლია შეცვალოს მისი ფერი, რომელიც ყველასთვის ნაცნობია. ამრიგად, შემადგენლობაში რკინის არსებობა იძლევა მინერალს ყავისფერი ელფერით, ლითიუმი - ყვითელი, ალუმინი - ლურჯი, მანგანუმი - ვარდისფერი ან წითელი (კონცენტრაციის მიხედვით), ბორი - ლურჯი, ქრომი - მწვანე.

გრაფიტი ალმასის საპირისპიროა. მისი სტრუქტურა შედგება რამდენიმე ფენისგან, რომლებიც გარედან წააგავს თხელ ფირფიტებს. მთავარი სტრუქტურული ელემენტია ნახშირბადი. მას აქვს შავი ფერი ლითონის ელფერით. რბილი და ოდნავ ცხიმიანი შეხებით.

აქვს შემდეგი გამორჩეული თვისებები:

• არ გადასცემს და არ არღვევს სინათლეს;
• კარგი თბოგამტარობა;
• კარგი ხანძარსაწინააღმდეგო უნარი;
• სისუსტე;
• დაბალი ხახუნის კოეფიციენტი;
• ატარებს ელექტრო დენს;
• შეიძლება სხვა ნივთიერებებთან შერევა.

მიუხედავად ასეთი განსხვავებული თვისებებისა, თანამედროვე მეცნიერებამ ისწავლა აქ წარმოდგენილი მინერალების ერთმანეთისგან ხელოვნურად წარმოება.

ალმასი მინერალია თუ არა?

ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად, მოდით გაერკვნენ, რა არის სინამდვილეში "მინერალი". თანამედროვე მეცნიერებაში მინერალად ითვლება მყარიბუნებრივი წარმოშობა, რომელსაც აქვს კრისტალური სტრუქტურა, ანუ ატომების განლაგება მკაცრად არის მოწესრიგებული.

ვინაიდან ალმასის სტრუქტურა არის კუბი ან ტეტრაედონი და აქვს გამჭვირვალე კრისტალური გისოსი, ის შეიძლება დამაჯერებლად კლასიფიცირდეს როგორც მინერალი.

ანალოგიური სიტუაციაა გრაფიტთან დაკავშირებით, რომლის ლამელარულ სტრუქტურასაც მკაცრი წესრიგი აქვს.

ბრილიანტისა და გრაფიტის წარმოშობა

არ არსებობს ზუსტი და სანდო მონაცემები იმის შესახებ, თუ საიდან გაჩნდა ეს მინერალები. არსებობს მხოლოდ რამდენიმე ჰიპოთეზა, კერძოდ:

1. ანთებითი წარმოშობის ჰიპოთეზა
2. მანტიის წარმოშობის ჰიპოთეზა
3. სითხის წარმოშობის ჰიპოთეზა

პირველი ორი თეორია ყველაზე პოპულარულია და ემყარება იმ ფაქტს, რომ გამოჩენა მოხდა ჩვენი დედამიწის სიღრმეში მრავალი მილიონი წლის წინ, ასიდან ორასი კილომეტრის სიღრმეზე. კრისტალები ზედაპირზე აფეთქებებისა და ვულკანური ამოფრქვევის შედეგად ამოვიდა.

გრაფიტი, თავის მხრივ, ასევე შეიძლება წარმოიქმნას დანალექი ქანების ცვლილების შედეგად.

საინტერესო ფაქტია მეტეორიტებში ბრილიანტის ჩიპების არსებობა. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ გარდა ხმელეთის წარმოშობისა, არის კოსმოსიდან ჩამოტანილი მეტეორიტის წარმოშობის კრისტალებიც.

არსებობს რამდენიმე ჰიპოთეზა იმის შესახებ, თუ როგორ შეიძლება წარმოიქმნას ნამსხვრევები მეტეორიტებში. ყველაზე პოპულარული თეორია არის ის, რომ მეტეორიტი თავისთავად არ შეიცავს ბრილიანტის ჩიპებს "სუფთა" სახით, არამედ მხოლოდ გამდიდრებულია ნახშირბადით. დედამიწაზე დარტყმისას ისინი ვითარდებიან იდეალური პირობებიმინერალის ხელახლა შესაქმნელად: მაღალი ტემპერატურა (ორიდან სამ ათას გრადუსამდე) და წნევა (5-დან 10 გპა-მდე). ამ მეთოდით წარმოქმნილ ბრილიანტებს იმპექტიტები ეწოდება.

სამწუხაროდ, კოსმოსური წარმოშობის კრისტალები ძალიან მცირეა სამრეწველო მოპოვებისთვის და, შესაბამისად, სამთო მოპოვებისთვის გამოყენებული ყველა საბადო მხოლოდ ბუნებრივი წარმოშობისაა.

ძირითადი საბადოები

ალმასის უდიდესი საბადოები მდებარეობს ინდოეთის რესპუბლიკაში, რუსეთის ფედერაცია, კიმბერლის პროვინცია (მთლიანი წარმოების 80%-ს შეადგენს).

რუსული საბადოები მდებარეობს იაკუტიის რესპუბლიკაში. პერმის რეგიონიდა არხანგელსკის ოლქი.

რენტგენი გამოიყენება ალმასის საბადოების გამოსავლენად. ძებნას ათწლეულები სჭირდება. აღმოჩენილი საბადოების ძალიან მცირე რაოდენობა შეიცავს მაღალი ხარისხის მინერალებს, რომლებიც საკმარისია საიუველირო ინდუსტრიაში გამოსაყენებლად.

მოპოვების პროცესი გულისხმობს მადნის მოპოვებას და მის დამსხვრევას, ასოცირებული ქანების გამოყოფას. ამის შემდეგ, სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენებით, განისაზღვრება მოპოვებული მასალის კატეგორიები და კლასები.

ყველაზე დიდი გრაფიტის საბადოები მდებარეობს კრასნოდარის მხარეში და უკრაინაში. დაბალი ხარისხის მასალის საბადოები განლაგებულია მადაგასკარში, ბრაზილიაში, კანადასა და მექსიკაში.

როგორც წესი, გვხვდება კირქვის ქანებთან ერთად, როგორიცაა აპატიტი და ფლოგოპიტი, ასევე პნევმატოლიტის წარმონაქმნებში, კერძოდ: კვარცი, ფელდსპარი, ბიოტიტი, ტიტანომაგნიტი.

განაცხადის არეალი

გამოიყენება ინდუსტრიის ბევრ სფეროში.

• ელექტრო ტექნიკა;
• რადიო ელექტრონიკა და დენის ელექტრონიკა;
• საბურღი დანადგარები;
• ძვირფასი სამკაულების და აქსესუარების წარმოება.

გრაფიტის გამოყენების სფერო:

• ცეცხლგამძლე აღჭურვილობის შექმნა;
• საპოხი მასალების წარმოება;
• ფანქრის ტყვიების წარმოება;
• ბირთვული ენერგია (როგორც ნეიტრონის მოდერატორი);
• ბრილიანტების ხელოვნური წარმოება.

გამოყენების ყველაზე პოპულარული სფეროა სამკაულების დამზადება. დამუშავებული მინერალი, რომელსაც ბრილიანტი ჰქვია, აქვს მაღალი ღირებულება და ძალიან პოპულარულია საიუველირო ბაზარზე. ბევრისთვის ის ჯერ კიდევ არის შესანიშნავი ვარიანტიკაპიტალის ინვესტიციებისთვის.

გრაფიტისგან ბრილიანტის წარმოების ტექნოლოგია

ამისთვის თანამედროვე მეცნიერებახელოვნური ბრილიანტის კრისტალის გაზრდა უბრალო წვრილმანია. თუ შიგნით ბუნებრივი პირობებიმის ჩამოყალიბებას ასობით მილიონი წელი სჭირდება, მაგრამ სპეციალურად აღჭურვილ ლაბორატორიაში ეს გაცილებით ნაკლებ დროში ხორციელდება.

არაბუნებრივი წარმოების პრინციპია ოპტიმალური პირობების ხელახლა შექმნა, რომელიც ყველაზე ხელსაყრელია ნახშირბადის ფორმის შესაცვლელად. საჭიროა როგორც მაღალი ტემპერატურა (1500-დან 3000 გრადუსამდე), ასევე წნევა (რამდენიმე გპა). მისი მოპოვების უმარტივესი გზაა გრაფიტის გაცხელება ორი ათასი გრადუსამდე. შენარჩუნებისას მაღალი წნევამიმდინარეობს გრაფიტის ბრილიანტად გარდაქმნის პროცესი. ამავდროულად, როდესაც წნევა მცირდება, იწყება საპირისპირო პროცესი, რომლის დროსაც ერთი მინერალი იქცევა მეორეში.

ამასთან დაკავშირებით, ალმასის კრისტალის მისაღებად აუცილებელია მაღალი ტემპერატურისა და წნევის პარამეტრების სტაბილურად შენარჩუნება დიდი ხნის განმავლობაში. ეს ხდის კონვერტაციის ტექნოლოგიას ენერგოინტენსიურ და ძვირადღირებულს. გარდა ამისა, ამ პროცესით იწარმოება მხოლოდ სამრეწველო ბრილიანტი, რომელიც უვარგისია სამკაულებში გამოსაყენებლად.

ამ მიზეზების გამო, ალმასის არაბუნებრივი წარმოება ითვლება წამგებიანობასთან შედარებით.

ხელოვნური გრაფიტის მომზადება

არსებობს შემდეგი ტიპებიხელოვნური გრაფიტები: აფეთქებული ღუმელი, კოქსი, რეტორტი, აჩესონი.

ყველაზე პოპულარული არაბუნებრივი სახეობაა კოქსი. წარმოების მეთოდი გულისხმობს ქვიშისა და კოქსისგან მკვრივი ნახშირბადის მასის მიღებას, მის გამოწვას, რომელიც დაკავშირებულია კარბონიზაციასთან. ბოლო ეტაპზე ხდება კრისტალიზაცია (გრაფიტიზაცია). ფორიანობის შესამცირებლად მიღებული მინერალი გაჟღენთილია სინთეზური ფისებით და მეორდება გამოწვა. ყოველი განმეორებითი ციკლი მნიშვნელოვნად ამცირებს ფორიანობას. სულ შეიძლება ხუთამდე ციკლი იყოს.

ხელოვნური გრაფიტის მნიშვნელოვანი მინუსი არის სხვადასხვა მინარევების შემცველობა და, შესაბამისად, დაბალი "სიწმინდე".

Სულ ეს არის! Ძალიან დიდი მადლობათქვენი ინტერესისა და ყურადღებისთვის! არ დაგავიწყდეთ ამ სტატიის რეკომენდაცია თქვენს მეგობრებს სოციალურ ქსელებში!

გუნდი LyubiKamni

შესავალი

ჩვენი ქვეყნის ალმასის ინდუსტრია განვითარების, წიაღისეულის გადამუშავების ახალი ტექნოლოგიების დანერგვის ეტაპზეა.

ნაპოვნი ალმასის საბადოები ვლინდება მხოლოდ ეროზიული პროცესებით. მკვლევარისთვის ეს ნიშნავს, რომ ბევრი „ბრმა“ საბადოა, რომლებიც ზედაპირს არ აღწევს. მათი არსებობის ამოცნობა შესაძლებელია აღმოჩენილი ადგილობრივი მაგნიტური ანომალიებით, რომელთა ზედა კიდე ასობით, ხოლო თუ გაგიმართლათ, ათობით მეტრის სიღრმეზე მდებარეობს. (ა. პორტნოვი).

ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, შემიძლია ვიმსჯელო ალმასის ინდუსტრიის განვითარების პერსპექტივაზე. სწორედ ამიტომ ავირჩიე თემა - „ბრილიანტი და გრაფიტი: თვისებები, წარმოშობა და მნიშვნელობა“.

ჩემს ნამუშევარში შევეცადე გამეანალიზებინა კავშირი გრაფიტსა და ალმასს შორის. ამისათვის მე შევადარე ეს ნივთიერებები რამდენიმე თვალსაზრისით. განვიხილე ზოგადი მახასიათებლებიამ წიაღისეულის, მათი საბადოების სამრეწველო ტიპები, ბუნებრივი და ტექნიკური ტიპები, საბადოების განვითარება, გამოყენების სფეროები, ამ წიაღისეულის მნიშვნელობა.

იმისდა მიუხედავად, რომ გრაფიტი და ბრილიანტი თავიანთი თვისებებით პოლარულია, ისინი წარმოადგენს იმავე ქიმიური ელემენტის - ნახშირბადის პოლიმორფულ მოდიფიკაციას. პოლიმორფები ან პოლიმორფები არის ნივთიერებები, რომლებსაც აქვთ იგივე ქიმიური შემადგენლობა, მაგრამ განსხვავებული კრისტალური სტრუქტურა. სინთეზის დაწყებით ხელოვნური ბრილიანტებიმკვეთრად გაიზარდა ინტერესი ნახშირბადის პოლიმორფული მოდიფიკაციების შესწავლისა და ძიების მიმართ. ამჟამად, ალმასის და გრაფიტის გარდა, საიმედოდ დამკვიდრებულად შეიძლება ჩაითვალოს ლონსდალეიტი და ქაოტიტი. პირველი ყველა შემთხვევაში ნაპოვნი იქნა მხოლოდ ალმასთან მჭიდრო ზრდით და ამიტომ მას ასევე უწოდებენ ექვსკუთხა ბრილიანტს, ხოლო მეორე გვხვდება გრაფიტის მონაცვლეობით მონაცვლეობითი ფირფიტების სახით, მაგრამ მდებარეობს მისი სიბრტყის პერპენდიკულარულად.

ნახშირბადის პოლიმორფები: ბრილიანტი და გრაფიტი

ალმასის და გრაფიტის ერთადერთი მინერალური ელემენტია ნახშირბადი. ნახშირბადი (C) არის D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის IV ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი - 6, ფარდობითი ატომური მასა - 12.011 (1). ნახშირბადი სტაბილურია მჟავებსა და ტუტეებში და იჟანგება მხოლოდ კალიუმის ან ნატრიუმის დიქრომატის, რკინის ქლორიდის ან ალუმინის მიერ. ნახშირბადს აქვს ორი სტაბილური იზოტოპი C (99.89%) და C (0.11%). მონაცემები იზოტოპური შემადგენლობანახშირბადი აჩვენებს, რომ იგი მოდის სხვადასხვა წარმოშობით: ბიოგენური, არაბიოგენური და მეტეორიტული. ნახშირბადის ნაერთების მრავალფეროვნება, რომელიც აიხსნება მისი ატომების ერთმანეთთან და სხვა ელემენტების ატომებთან სხვადასხვა გზით შერწყმის უნარით, განსაზღვრავს ნახშირბადის განსაკუთრებულ პოზიციას სხვა ელემენტებს შორის.

ალმასის ზოგადი მახასიათებლები

სიტყვა "ბრილიანტი" მაშინვე მახსენდება საიდუმლო ისტორიები, ყვება განძის ძიების შესახებ. ოდესღაც ადამიანებს, რომლებიც ბრილიანტზე ნადირობდნენ, წარმოდგენაც არ ჰქონდათ, რომ მათი ვნების ობიექტი იყო კრისტალური ნახშირბადი, რომელიც ქმნის ჭვარტლს, ჭვარტლს და ნახშირს. ეს პირველად ლავუაზიემ დაამტკიცა. მან ექსპერიმენტი ჩაატარა ბრილიანტების დაწვაზე სპეციალურად ამ მიზნით აწყობილი ცეცხლგამჩენი მანქანის გამოყენებით. აღმოჩნდა, რომ ალმასი ჰაერში იწვის დაახლოებით 850-1000*C ტემპერატურაზე, არ ტოვებს მყარ ნარჩენებს, როგორც ჩვეულებრივი ქვანახშირი და სუფთა ჟანგბადის ნაკადში იწვის 720-800*C ტემპერატურაზე. როდესაც თბება 2000-3000*C ტემპერატურაზე ჟანგბადის წვდომის გარეშე, ის იქცევა გრაფიტად (ეს აიხსნება იმით, რომ ალმასის ნახშირბადის ატომებს შორის ჰომეოპოლარული ბმები ძალიან ძლიერია, რაც იწვევს ძალიან მაღალ დნობის წერტილს.

ბრილიანტი არის უფერო, გამჭვირვალე კრისტალური ნივთიერება, რომელიც ძლიერად არღვევს სინათლის სხივებს.

ალმასში ნახშირბადის ატომები sp3 ჰიბრიდიზაციის მდგომარეობაშია. აღგზნებულ მდგომარეობაში ნახშირბადის ატომებში ვალენტური ელექტრონები წყვილდება და წარმოიქმნება ოთხი დაუწყვილებელი ელექტრონი.

ალმასის თითოეულ ნახშირბადის ატომს აკრავს ოთხი სხვა, რომლებიც მდებარეობს ცენტრიდან მოშორებით, ტეტრაედრის წვეროებზე.

ტეტრაედრებში ატომებს შორის მანძილი არის 0,154 ნმ.

ყველა კავშირის სიძლიერე იგივეა.

მთელი კრისტალი არის ერთი სამგანზომილებიანი ჩარჩო.

20*C ტემპერატურაზე ალმასის სიმკვრივეა 3,1515 გ/სმ. ამით აიხსნება მისი განსაკუთრებული სიხისტე, რომელიც იცვლება კიდეების გასწვრივ და მცირდება თანმიმდევრობით: რვაფეხა – რომბისებრი დოდეკაედონი – კუბი. ამავდროულად, ალმასს აქვს სრულყოფილი გახლეჩვა (რვაადერნის გასწვრივ) და მისი მოღუნვისა და კომპრესიის სიძლიერე უფრო დაბალია, ვიდრე სხვა მასალების სიძლიერე, ამიტომ ბრილიანტი მყიფეა, იშლება მკვეთრი ზემოქმედების დროს და, დამსხვრეული, გადაიქცევა ფხვნილად. შედარებით ადვილად. ალმასს აქვს მაქსიმალური სიმტკიცე. ამ ორი თვისების კომბინაცია საშუალებას იძლევა გამოიყენოს აბრაზიული და სხვა იარაღები, რომლებიც მუშაობენ მნიშვნელოვანი სპეციფიკური წნევის ქვეშ.

ალმასის რეფრაქციული ინდექსი (2.42) და დისპერსია (0.063) ბევრად აღემატება სხვა გამჭვირვალე მინერალებს, რაც მაქსიმალურ სიმტკიცესთან ერთად განსაზღვრავს მის, როგორც ძვირფასი ქვის ხარისხს.

აზოტის, ჟანგბადის, ნატრიუმის, მაგნიუმის, ალუმინის, სილიციუმის, რკინის, სპილენძის და სხვა მინარევები გვხვდება ბრილიანტებში, ჩვეულებრივ, პროცენტის მეათასედში.

ბრილიანტი უკიდურესად მდგრადია მჟავებისა და ტუტეების მიმართ, არ სველდება წყლით, მაგრამ აქვს უნარი შეესაბამებოდეს ზოგიერთ ცხიმოვან ნარევს.

ბრილიანტები ბუნებაში გვხვდება როგორც კარგად განსაზღვრული ინდივიდუალური კრისტალების, ისე პოლიკრისტალური აგრეგატების სახით. სწორად ჩამოყალიბებული კრისტალები ჰგავს პოლიედრებს ბრტყელი სახეებით: ოქტაედონი, რომბისებრი დოდეკაედონი, კუბი და ამ ფორმების კომბინაციები. ძალიან ხშირად ბრილიანტის ნაწილებზე ზრდისა და დაშლის მრავალი ეტაპია; თუ ისინი არ ჩანს თვალით, კიდეები გამოჩნდება მოხრილი, სფერული, რვააჰედროიდის, ჰექსაედროიდის, კუბოიდის და მათი კომბინაციების სახით. კრისტალების განსხვავებული ფორმები განპირობებულია მათი შინაგანი სტრუქტურით, დეფექტების განაწილების არსებობითა და ბუნებით, აგრეთვე ფიზიკურ-ქიმიური ურთიერთქმედებით კრისტალის მიმდებარე გარემოსთან.

პოლიკრისტალურ წარმონაქმნებს შორის გამოირჩევა ბალასი, კარბონადო და დაფა.

ბალაები არის სფერულიტის წარმონაქმნები რადიალური სტრუქტურით. კარბონადო - კრიპტოკრისტალური აგრეგატები ცალკეული კრისტალების ზომით 0,5-50 მიკრონი. დაფა არის გამჭვირვალე მარცვლოვანი აგრეგატები. ბალას და განსაკუთრებით კარბონადოს აქვს ყველაზე მაღალი სიმტკიცე ალმასის ყველა ტიპს შორის.

ნახ.1

ნახ.2

გრაფიტის ზოგადი მახასიათებლები

გრაფიტი არის ნაცრისფერ-შავი კრისტალური ნივთიერება მეტალის ბზინვარებით, ცხიმიანი შეხებით და სიხისტეზე ჩამოუვარდება ქაღალდსაც კი.

გრაფიტის სტრუქტურა ფენიანია, ფენის შიგნით ატომები დაკავშირებულია შერეული იონურ-კოვალენტური ბმებით, ხოლო ფენებს შორის არსებითად მეტალის ბმებით.

გრაფიტის კრისტალებში ნახშირბადის ატომები sp2 ჰიბრიდიზაციაშია. ბმის მიმართულებებს შორის კუთხეები უდრის 120*. შედეგი არის ბადე, რომელიც შედგება რეგულარული ექვსკუთხედებისგან.

ჰაერის დაშვების გარეშე გაცხელებისას გრაფიტი არ განიცდის ცვლილებას 3700*C-მდე. მითითებულ ტემპერატურაზე დნობის გარეშე გამოიდევნება.

გრაფიტის კრისტალები, როგორც წესი, თხელი ფირფიტებია.

დაბალი სიხისტისა და ძალიან სრულყოფილი გახლეჩის გამო, გრაფიტი ადვილად ტოვებს კვალს შეხებისას ცხიმიან ქაღალდზე. გრაფიტის ეს თვისებები განპირობებულია ატომურ ფენებს შორის სუსტი ბმებით. ამ ობლიგაციების სიმტკიცის მახასიათებლები ხასიათდება გრაფიტის დაბალი სპეციფიკური სითბოთი და მისი მაღალი დნობის წერტილით. ამის გამო, გრაფიტს აქვს უკიდურესად მაღალი ცეცხლგამძლეობა. გარდა ამისა, ის კარგად ატარებს ელექტროენერგიას და სითბოს, მდგრადია მრავალი მჟავისა და სხვა ქიმიკატების მიმართ, ადვილად ერწყმის სხვა ნივთიერებებს, აქვს ხახუნის დაბალი კოეფიციენტი და მაღალი ლუბრიანობა და დაფარვის უნარი. ამ ყველაფერმა გამოიწვია მნიშვნელოვანი თვისებების უნიკალური კომბინაცია ერთ მინერალში. ამიტომ, გრაფიტი ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში.

ნახშირბადის შემცველობა მინერალურ აგრეგატში და გრაფიტის სტრუქტურა არის ძირითადი მახასიათებლები, რომლებიც განსაზღვრავს ხარისხს. გრაფიტს ხშირად უწოდებენ მასალას, რომელიც, როგორც წესი, არის არა მხოლოდ მონოკრისტალური, არამედ მონომინერალურიც. ძირითადად იგულისხმება გრაფიტის ნივთიერების აგრეგატული ფორმები, გრაფიტი და გრაფიტის შემცველი ქანები და გამდიდრების პროდუქტები. გრაფიტის გარდა, ისინი ყოველთვის შეიცავს მინარევებს (სილიკატები, კვარცი, პირიტი და ა.შ.). ასეთი გრაფიტის მასალების თვისებები დამოკიდებულია არა მხოლოდ გრაფიტის ნახშირბადის შემცველობაზე, არამედ ზომაზე, ფორმაზე და ორმხრივი ურთიერთობებიგრაფიტის კრისტალები ე.ი. გამოყენებული მასალის ტექსტურ და სტრუქტურულ მახასიათებლებზე. ამიტომ, გრაფიტის მასალების თვისებების შესაფასებლად, აუცილებელია გავითვალისწინოთ როგორც გრაფიტის კრისტალური სტრუქტურის თავისებურებები, ასევე მათი სხვა კომპონენტების ტექსტურული და სტრუქტურული მახასიათებლები.

ნახ.3.

ბაკაევა ანასტასია

ეს ყველაფერი მარტივი ფანქრით დაიწყო! უფრო სწორად, მისი ბირთვიდან. ფიზიკის გაკვეთილზე განვიხილეთ თემა „მყარი, თხევადი და აირისებრი სხეულების სტრუქტურა“ და აღმოჩნდა, რომ ნახშირბადი, გრაფიტი და ბრილიანტი „ნათესავებია“. მაგრამ როგორ შეიძლება, რადგან ნახშირბადი არის გაზი, ხოლო გრაფიტი და ბრილიანტი მყარი ნივთიერებებია ბროლის გისოსებით, მაგრამ გრაფიტი „წერს“ და ბრილიანტი იმდენად მძიმეა, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია მინის და ლითონების დასაჭრელად და გაფორმებისთვის. სამკაულები! დავინტერესდით. გამოდის, რომ უბრალო ფანქრის ბირთვი (ტყვია) არის გრაფიტის, თიხის და ცვილის სპეციალურად დამუშავებული ნარევი. როდესაც ვხატავთ, გრაფიტის კრისტალური გისოსი შორდება და მისი ატომები დევს ზედაპირზე ექვსკუთხა სიბრტყეებში, ხოლო გრაფიტი არ შედის ფერად ფანქრებში! უბრალოდ ცნობისთვის მოგცემთ ფერადი ფანქრის სავარაუდო შემადგენლობას: ორგანული საღებავი პლასტიზატორი (მაგალითად, სტეარინი, საიდანაც მზადდება სანთლები) ტალკი (სხვათა შორის, ყველაზე მეტი რბილი მინერალიმოჰს სკალა) კაოლინი ( თეთრი თიხა, გამოიყენება ფაიფურის წარმოებაში და ასევე კოსმეტიკაში) CMC წებო (CarboxyMethyl Cellulose) არის შემკვრელის. ოჰ, რა საინტერესოა! მოვამზადეთ მოკლე მესიჯი ფანქრის შესახებ და მასწავლებელმა შემოგვთავაზა ამ თემის გაფართოება და კვლევით პროექტად გადაქცევა.

ჩამოტვირთვა:

გადახედვა:

მუნიციპალური საგანმანათლებლო დაწესებულება "სარატოვის ოლქი, ერშოვის №2 საშუალო სკოლა"

Კვლევითი პროექტი

ნახშირბადი, გრაფიტი, ბრილიანტი

ბაკაევა ანასტასია

8 "ა" კლასი

ხელმძღვანელი: ფიზიკის მასწავლებელი I კატეგორიის ფილიპოვა ე.ვ.

2015

შესავალი

ეს ყველაფერი მარტივი ფანქრით დაიწყო! უფრო სწორად, მისი ბირთვიდან. ფიზიკის გაკვეთილზე განვიხილეთ თემა „მყარი, თხევადი და აირისებრი სხეულების სტრუქტურა“ და აღმოჩნდა, რომ ნახშირბადი, გრაფიტი და ბრილიანტი „ნათესავებია“. მაგრამ როგორ შეიძლება, ბოლოს და ბოლოს, ნახშირბადი არის გაზი, ხოლო გრაფიტი და ბრილიანტი მყარი ნივთიერებებია კრისტალური გისოსებით, მაგრამ გრაფიტი „წერს“ და ბრილიანტი ისეთი რთულია, რომ შეუძლია მინის და ლითონების მოჭრა და სამკაულების გაფორმება! დავინტერესდი. გამოდის, რომ მარტივი ფანქრის ბირთვი (ტყვია) არის გრაფიტის, თიხის და ცვილის სპეციალურად დამუშავებული ნარევი. როდესაც ვხატავთ, გრაფიტის კრისტალური გისოსი გამოყოფს და მისი ატომები დევს ზედაპირზე ექვსკუთხა სიბრტყეებში დაგრაფიტი არ შედის ფერად ფანქრებში! უბრალოდ ცნობისთვის მოგცემთ ფერადი ფანქრის სავარაუდო შემადგენლობას:

• ორგანული საღებავი
• პლასტიზატორი (მაგალითად, სტეარინი, საიდანაც მზადდება სანთლები)
• ტალკი (სხვათა შორის, ყველაზე რბილი მინერალი მოჰსის მასშტაბით)
  კაოლინი (თეთრი თიხა, გამოიყენება ფაიფურის წარმოებაში და ასევე კოსმეტიკაში)
• CMC წებო (კარბოქსიმეთილ ცელულოზა) აქ დამაკავშირებელია.

ოჰ, რა საინტერესოა!

მოვამზადეთ მოკლე მესიჯი ფანქრის შესახებ და მასწავლებელმა შემოგვთავაზა ამ თემის გაფართოება და კვლევით პროექტად გადაქცევა.

მუშაობის მიზნები:

შეისწავლეთ ნახშირბადის, გრაფიტისა და ალმასის სტრუქტურა და ფიზიკური თვისებები

შეიტყვეთ ნახშირბადის, გრაფიტის და ალმასის გამოყენების შესახებ ტექნოლოგიაში, მრეწველობაში, სამკაულების წარმოებასა და მეცნიერებაში

შეიტყვეთ ხელოვნური ბრილიანტების შექმნის შესახებ

Დავალებები

Შექმნა ვიზუალური საშუალებებიკრისტალური სხეულების შესასწავლად (კრისტალური გისოსები)

გაზარდეთ სპილენძის სულფატის საკუთარი კრისტალი (მას ასევე აქვს კრისტალური ბადე, როგორიცაა გრაფიტი, ბრილიანტი და მარილი და შაქარიც კი...)

ისტორიული ცნობა.

გრაფიტი, ბრილიანტი და ნახშირბადი ცნობილია უძველესი დროიდან. დიდი ხანია ცნობილია, რომ გრაფიტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა მასალების აღსანიშნავად და თავად სახელწოდება "გრაფიტი", რომელიც მომდინარეობს ბერძნული სიტყვიდან, რაც ნიშნავს "წერას", შემოთავაზებულია ა. ვერნერის მიერ 1789 წელს. თუმცა, გრაფიტის ისტორია. რთულია; მსგავსი გარეგანი ფიზიკური თვისებების მქონე ნივთიერებები ხშირად შეცდომით მიიჩნიეს მასში, როგორიცაა მოლიბდენიტი (მოლიბდენის სულფიდი), რომელიც ერთ დროს გრაფიტად ითვლებოდა. გრაფიტის სხვა სახელებია "შავი ტყვია", "კარბიდი რკინა" და "ვერცხლის ტყვია". 1779 წელს კ.შელემ დაადგინა, რომ გრაფიტის დაჟანგვა შესაძლებელია ჰაერით ნახშირორჟანგის წარმოქმნით. ბრილიანტები პირველად გამოიყენეს ინდოეთში, ხოლო ბრაზილიაში ძვირფასი ქვები კომერციულად მნიშვნელოვანი გახდა 1725 წელს; დეპოზიტები შიგნით სამხრეთ აფრიკაგაიხსნა 1867 წელს. მე-20 საუკუნეში. ალმასის ძირითადი მწარმოებლები არიან სამხრეთ აფრიკა, ზაირი, ბოტსვანა, ნამიბია, ანგოლა, სიერა ლეონე, ტანზანია და რუსეთი. ხელოვნური ბრილიანტები, რომელთა ტექნოლოგია შეიქმნა 1970 წელს, იწარმოება სამრეწველო მიზნებისთვის.ნახშირბადი ბუნებაში გვხვდება როგორც თავისუფალ, ისე კომბინირებულ მდგომარეობაში, ძალიან სხვადასხვა ფორმებიდა ტიპები. თავისუფალ მდგომარეობაში ნახშირბადი ცნობილია სულ მცირე სამი ფორმით: ქვანახშირი, გრაფიტი და ბრილიანტი. ნაერთების მდგომარეობაში ნახშირბადი არის ეგრეთ წოდებული ორგანული ნივთიერებების ნაწილი, ე.ი. ბევრი ნივთიერება გვხვდება ყველა მცენარისა და ცხოველის სხეულში. იგი გვხვდება ნახშირორჟანგის სახით წყალსა და ჰაერში, ნახშირორჟანგის მარილების და ორგანული ნარჩენების სახით ნიადაგსა და მასაში. დედამიწის ქერქი. ყველასთვის ცნობილია ნივთიერებების მრავალფეროვნება, რომლებიც ქმნიან ცხოველთა და მცენარეთა სხეულს. ცვილი და ზეთი, ტურპენტინი და ფისი, ბამბის ქაღალდი და ცილა, მცენარეული უჯრედის ქსოვილი და ცხოველის კუნთოვანი ქსოვილი, ღვინის მჟავა და სახამებელი - ეს ყველაფერი და მრავალი სხვა ნივთიერება, რომელიც შედის მცენარეთა და ცხოველების ქსოვილებსა და წვენებში, ნახშირბადის ნაერთებია. ნახშირბადის ნაერთების ფართობი იმდენად დიდია, რომ იგი წარმოადგენს ქიმიის განსაკუთრებულ დარგს, ე.ი. ნახშირბადის ან, უკეთესი, ნახშირწყალბადების ნაერთების ქიმია“.

Ნახშირბადის

მცენარეები ატმოსფეროში ნახშირორჟანგიდან - ნახშირორჟანგიდან ნახშირბადს ამოიღებენ და იყენებენ როგორც სამშენებლო მასალაფესვებისთვის, ღეროებისთვის და ფოთლებისთვის. ცხოველები მას ამ მცენარეების ჭამით იღებენ. და ნიადაგში ის გროვდება მკვდარი არსებების სხეულების დაშლის დროს. სუფთა ნახშირბადის ყველა ფორმადან ყველაზე ცნობილი და, ალბათ, ყველაზე ღირებული ადამიანისთვის არის ნახშირი. ეს არის დაახლოებით 4/5 ნახშირბადი, დანარჩენი არის წყალბადი და სხვა ელემენტები. ნახშირის ღირებულება ნახშირბადის ქიმიური თვისებებიდან გამომდინარეობს, მთავარია ის, რომ ის ადვილად რეაგირებს ჟანგბადთან. ეს პროცესი ხდება მაშინ, როდესაც ნახშირი იწვება ჰაერში და ის გამოიყოფა დიდი რიცხვითერმული ენერგია, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა მიზნებისთვის. თუმცა, ნახშირბადი შედის უსულო ბუნებაგვხვდება არა მხოლოდ ნახშირის სახით. მისი არსებობის ორი სხვა ფორმა სუფთა ფორმა, მკვეთრად განსხვავდება ერთმანეთისგან - გრაფიტი და ბრილიანტი. გრაფიტი შეხებით ძალიან რბილი და ცხიმიანია. იგი ემსახურება როგორც შესანიშნავი საპოხი მრავალი მექანიზმისთვის. და, როგორც მოგეხსენებათ, მისგან მზადდება ფანქრის მილები. ამ შემთხვევაში, გრაფიტს ურევენ თიხას, რათა შემცირდეს მისი რბილობა. ბრილიანტი, პირიქით, ყველაზე ძლიერი ნივთიერებაა, ადამიანისთვის ცნობილი. ისინი გამოიყენება განსაკუთრებით ძლიერი საჭრელების შესაქმნელად, ასევე სამკაულები. ნახშირბადის ატომებს შეუძლიათ შექმნან ბმები ერთმანეთთან და სხვა ელემენტების ატომებთან. შედეგი არის უზარმაზარი მრავალფეროვნებანახშირბადის ნაერთები. ნახშირბადი შედის მცენარეთა და ცხოველთა შემადგენლობაში (~18%). ნახშირბადის ციკლი ბუნებაში მოიცავს ბიოლოგიურ ციკლს, CO-ს გამოყოფას 2 ატმოსფეროში წვის დროსწიაღისეული საწვავისვულკანური აირებისგან, ცხელი მინერალური წყაროებიდან, ოკეანის წყლების ზედაპირული ფენებიდან და ა.შ. ბიოლოგიური ციკლი შედგება ნახშირბადისგან CO-ს სახით. 2 შეიწოვება ტროპოსფერო მცენარეები. შემდეგ საიდანბიოსფერო უბრუნდებაგეოსფერომცენარეებთან ერთად ნახშირბადი ხვდება ცხოველებისა და ადამიანების სხეულში, შემდეგ კი, ცხოველური და მცენარეული მასალების დაშლის დროს, ნიადაგში და CO-ს სახით. 2 - ატმოსფეროში. ორთქლის მდგომარეობაში და ნაერთების სახითაზოტი და წყალბადის ატმოსფეროში ნაპოვნი ნახშირბადიმზე , პლანეტები, გვხვდება ქვასა და რკინაშიმეტეორიტები . ნახშირბადი რეაგირებს ბევრ ელემენტთან და ქმნის კარბიდებს (კარბიდები ნაერთებიალითონები და არალითონები თან ნახშირბადის ). ნახშირბადი ფართოდ გამოიყენება მეტალურგიაში. (მეტალურგია არის ურთიერთდაკავშირებული ინდუსტრიებისა და ეტაპების ერთობლიობა წარმოების პროცესიწარმოებიდანნედლეულიმზა პროდუქციის გამოშვებამდე -შავი და ფერადი ლითონებიდა ისინი შენადნობები ). ნახშირბადის პოლიმერული ჯაჭვების წარმოქმნის უნარის გამო, არსებობს ნახშირბადზე დაფუძნებული ნაერთების უზარმაზარი კლასი, რომლებიც ბევრად უფრო მრავალრიცხოვანია, ვიდრე არაორგანული და რომელსაც სწავლობსორგანული ქიმია . მათ შორის არის ყველაზე ფართო ჯგუფები:ნახშირწყალბადები, ციყვები , ცხიმებინახშირბადი უზარმაზარ როლს თამაშობს ადამიანის ცხოვრებაში. მისი აპლიკაციები ისეთივე მრავალფეროვანია, როგორც თავად ეს მრავალმხრივი ელემენტი. ნახშირბადი არის ყველა ორგანული ნივთიერების საფუძველი. ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმი ძირითადად შედგება ნახშირბადისგან. ნახშირბადი არის სიცოცხლის საფუძველი. ცოცხალი ორგანიზმებისთვის ნახშირბადის წყარო ჩვეულებრივ ატმოსფეროდან ან წყლის ნახშირორჟანგია. ფოტოსინთეზის საშუალებით ის შედის ბიოლოგიურ კვებით ჯაჭვებში, რომლებშიც ცოცხალი არსებები ჭამენ ერთმანეთს ან ერთმანეთის ნარჩენებს და ამით იღებენ ნახშირბადს საკუთარი სხეულის ასაშენებლად. ნახშირბადის ბიოლოგიური ციკლი მთავრდება ან დაჟანგვით და ატმოსფეროში დაბრუნებით, ან ნახშირის ან ნავთობის სახით დამარხვით. ნახშირბადი წიაღისეული საწვავის სახით:ქვანახშირი და ნახშირწყალბადები(ზეთი , ბუნებრივი აირი ) - ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი წყაროენერგია კაცობრიობისთვის . ნახშირბადი ფოლადის ინდუსტრიაში არის შენადნობების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტირკინა-ნახშირბადი (წარმოება თუჯის და გახდეს ). ნახშირბადი არის ატმოსფერული აეროზოლების ნაწილი, რის შედეგადაც შეიძლება შეიცვალოს რეგიონალური კლიმატი და მზიანი დღეები. ნახშირბადის ნაწილაკები შთანთქავს მზის რადიაცია, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დედამიწის ზედაპირის დათბობა. ნახშირბადი შემოდის გარემოსატრანსპორტო საშუალებების გამონაბოლქვი აირებში ჭვარტლის სახით, თბოელექტროსადგურებში (თბოელექტროსადგურებში) ნახშირის წვისას, ნახშირის ღია ორმოში მოპოვებისას, მიწისქვეშა გაზიფიკაციის, ნახშირის კონცენტრატების წარმოებისას და ა.შ. ნახშირბადის კონცენტრაცია წვის წყაროებზე ზემოთ არის 100 -400 მკგ/მ³, დიდი ქალაქები 2, 4-15,9 მკგ/მ³, სოფლად 0,5 - 0,8 მკგ/მ³. ატომური ელექტროსადგურებიდან გაზ-აეროზოლური გამონაბოლქვით (6-15) 10 ხვდება ატმოსფეროში 9 ბკგ/დღეში ნახშირორჟანგიგაზი მაღალი შემცველობანახშირბადი ატმოსფერულ აეროზოლებში იწვევს მოსახლეობის ავადობის ზრდას, განსაკუთრებითზედა სასუნთქი გზებიდა ფილტვები . პროფესიული დაავადებები - ძირითადად ანთრაკოზი და მტვერიბრონქიტი. ნახშირბადის მაქსიმალური ერთჯერადი შემცველობა ატმოსფერულ ჰაერში არის 0,15, საშუალო დღიური 0,05 მგ/მ³. ნახშირბადის ტოქსიკური მოქმედება, რომელიც შედის ცილის მოლეკულებში (განსაკუთრებით დნმ-ში დარნმ ), განისაზღვრება ბეტა ნაწილაკების და აზოტის უკუცემის ბირთვების რადიაციული ეფექტით და ტრანსმუტაციური ეფექტით - მოლეკულის ქიმიური შემადგენლობის ცვლილება ნახშირბადის ატომის აზოტის ატომად გადაქცევის შედეგად.

გრაფიტი

ბრილიანტი

ალმასის და გრაფიტის ფიზიკური თვისებების შესწავლის შემდეგ, მეცნიერებმა აღნიშნეს, რომ ეს სხვადასხვა ფორმებინახშირბადის. პირველი არის ძვირფასი მინერალი, ერთ-ერთი ყველაზე რთული მსოფლიოში. გემოლოგების მიერ მიღებული მოჰსის სკალის მიხედვით ალმასს აქვს ყველაზე მაღალი სიხისტის ქულა - 10. ამ სისტემის მიხედვით გრაფიტი 2-საც კი არ აღწევს. მბზინავი სამკაული და ფანქრის ტყვია ნახშირბადისგანაა დამზადებული. ამ მინერალებს შორის განსხვავება განსაზღვრავს კრისტალური მედის ტიპს. მაგრამ მათი თვისებები ძალიან განსხვავდება ერთმანეთისგან. წაიკითხეთ ამის შესახებ ქვემოთ.

რა არის ბრილიანტი და გრაფიტი

ბრილიანტი უმძიმესი მინერალია. გარეგნულად ასეა გამჭვირვალე ქვა, რომელსაც აქვს აშკარად შესამჩნევი კრისტალური ფორმა. ბრილიანტები უფეროა, მაგრამ არსებობს სხვადასხვა ჩრდილები, მათ შორის შავიც კი. ფერი დამოკიდებულია ბუნებრივი პირობები, რომელშიც ჩამოყალიბდა ქვა, ასევე მის სტრუქტურაში არსებული სხვადასხვა მინარევებისაგან.

გრაფიტი არის მყიფე ნივთიერება, შეხებით ცხიმიანი, მეტალის ბზინვარებით, რომელიც შედგება ფენებად განლაგებული ნახშირბადის მოლეკულებისგან და ქმნიან პატარა თხელ ფირფიტებს. მასზე დაჭერისას ფურცელზე კვალი რჩება.

მინერალური შემადგენლობა

პირველი, რითაც დავიწყებთ ალმასის და გრაფიტის მახასიათებლების განხილვისას, არის მინერალების შემადგენლობა. ორივე დამზადებულია ნახშირბადისგან, პერიოდული ცხრილის მეექვსე ელემენტისგან.

იმის გამო, რომ ბრილიანტი და გრაფიტი შედგება ნახშირბადის ნაწილაკებისგან, მათი ნივთიერების ტიპი ინდივიდუალურია, ხოლო მათი ხარისხობრივი შემადგენლობა იქმნება ნახშირბადის ატომების ნაერთებით. ალმასის და გრაფიტის ქიმიური ფორმულა მარტივია - C, ნახშირბადი. ეს ქიმიური ელემენტი უსუნოა, ამიტომ არც ალმასის და არც გრაფიტის სუნი არ არის.

მიუხედავად იმისა ქიმიური ფორმულაალმასს აქვს გრაფიტის მსგავსი ფორმულა; არსებობს განსხვავება სტრუქტურებში, რომლებშიც ნახშირბადის ატომები გაერთიანებულია ბროლის გისოსის შესაქმნელად.

როდესაც მინერალებს აქვთ სხვადასხვა კრისტალური გისოსები, მაგრამ აქვთ იდენტური ქიმიური შემადგენლობა, მათ უწოდებენ პოლიმორფებს. სადავო მინერალები - განსხვავებული ტიპებინახშირბადის პოლიმორფული მოდიფიკაციები.

როგორ და სად გვხვდება ნახშირბადის მინერალები?

ელემენტარული ქიმიური შემადგენლობის მსგავსება არ განსაზღვრავს ნივთიერებების მსგავს თვისებებს. განსხვავებები აიხსნება ორი განსხვავებული ნახშირბადის ქანების წარმოშობის სირთულეებით. ბრილიანტები წარმოიქმნება ინტენსიური წნევის ქვეშ ულტრა სწრაფი გაგრილების შემდეგ. და თუ ატმოსფერული წნევა ძალიან დაბალია, მაშინ გრაფიტი წარმოიქმნება საკმაოდ მაღალ ტემპერატურაზე.

იმის დადასტურება, რომ ბრილიანტი და გრაფიტი ერთნაირად არ წარმოიქმნება, არის მათი არსებობა ბუნებაში. ყველა ბრილიანტის დაახლოებით 80% მოიპოვება კიმბერლიტის მილებში - ღრმა კრატერები, რომლებიც წარმოიქმნება მაგმით, რომელიც გამოიყოფა აფეთქებისა და მიწისქვეშა გაზის გამოყოფის შემდეგ.

გრაფიტის მრავალი საბადოა დანალექ ქანებში და მაგმის მიერ წარმოქმნილ შრეებში.

ქიმიური კავშირი ნახშირბადის მინერალებში

ნაწილაკები, რომლებიც ქმნიან მყარ ნაწილებს, დაკავშირებულია ბროლის ბადეებში. მეცნიერებამ იცის ასეთი გისოსების 4 ტიპი - იონური, მოლეკულური, ატომური და მეტალის.

გარეგნულად, ძვირფასი კრისტალი მარილის კრისტალების მსგავსია, მაგრამ მარილებს აქვთ იონური კრისტალური ბადე.

ალმასის კრისტალური გისოსის ტიპი, ისევე როგორც მისი პოლიმორფული გრაფიტი, არის ატომური.მისი კვანძები შეიცავს ნახშირბადის ატომებს. ფიზიკური მდგომარეობა - მყარი სხეული. მაგრამ მაინც, ნახშირბადის პოლიმორფები განსხვავდებიან სიმტკიცეში.

ალმასის თვისება, იყოს ასეთი ძლიერი, განპირობებულია ატომების ქიმიური კავშირის სიძლიერით. ალმასის სტრუქტურა სამგანზომილებიანია, მასში ნახშირბადის ატომები განლაგებულია სამკუთხა პირამიდის, ტეტრაედრის სახით. თითოეული ატომური ნაწილაკი თანაბრად მყარად არის დაკავშირებული ოთხივე მეზობელთან; ეს მიიღწევა კოვალენტური ბმის მეშვეობით.

ატომურად, გრაფიტი არის ექვსკუთხა ფორმის ფენების ერთობლიობა, რომლის თითოეული წვერო შეიცავს ნახშირბადის ატომს. მისი ფენიანი სტრუქტურა ორგანზომილებიანია. შრეებში კოვალენტური ბმა ძლიერია, ფენებს შორის კი გაცილებით სუსტია, როგორც მოლეკულური კრისტალური ბადის მქონე ნივთიერებებში. ფენები არ არის მჭიდროდ დაკავშირებული. ამიტომ, გრაფიტის სიხისტე ბრილიანტთან შედარებით ნაკლებია.

ურთიერთობა ატომის სტრუქტურასა და მინერალურ ფიზიკას შორის

მოდით განვიხილოთ, როგორ ჩნდება ატომების გეომეტრია გარედან. ალმასის და გრაფიტის თვისებების განსხვავება პირდაპირ კავშირშია ბროლის გისოსის სტრუქტურის ტიპთან. ალმასის კრისტალურ გისოსს აქვს 4 კარგად დაკავშირებული ნახშირბადის ატომის ერთეული. მათ შექმნეს სუპერ ძლიერი კოვალენტური სიგმა ბმები. ატომთაშორისი ნაერთების ოპტიკური თვისებები შთანთქავს სინათლეს, რაც კრისტალს გამჭვირვალე ხდის. და უარყოფითად დამუხტული ელემენტარული ნაწილაკების ძლიერი ფიქსაცია ერთგვაროვანი სიმტკიცის ობლიგაციებში აძლევს მას სიმტკიცეს და დიელექტრიკულ თვისებებს.

გრაფიტის ექვსკუთხა კრისტალურ ქსელში წარმოქმნილი კოვალენტური pi ნაერთები აკავშირებს ნახშირბადის ატომებს ფენებად. ასეთი კავშირის დროს რამდენიმე ელექტრონი რჩება თავისუფალი, ამიტომ ფენები მხოლოდ ოდნავაა მიბმული ერთმანეთთან. მინუს ნიშნით არალოკალიზებული ელემენტარული ნაწილაკების მოძრაობა იძლევა გრაფიტის ელექტროგამტარობას. მათ აკლიათ სინათლის გამტარობა, რაც ნივთიერებას ართმევს გამჭვირვალობას, რის გამოც გრაფიტი შავი ფერისაა.

ნახშირბადის ალოტროპული მოდიფიკაციები

ალოტროპია არის ქიმიური ელემენტების არსებობის უნარი ორ ან მეტში ფიზიკური ფორმები(ალოტროპები). აღმოჩენილთაგან ყველაზე ფართო არის ნახშირბადის ალოტროპია.

თუ ჩამოთვლით ნახშირბადის ძირითად ალოტროპებს, ისინი იქნებიან:

• ბრილიანტი;
• გრაფიტი;
• კარაბინი;
• ფულერენი

ზემოაღნიშნულიდან სინთეზირებულია ნახშირბადის ორი ალოტროპი. კარბინი და ფულერენი არის ხელოვნურად მიღებული ნახშირბადის ალოტროპული მოდიფიკაციები. კარბინი არის პატარა შავი კრისტალების ფხვნილი. აღმოჩენის შემდეგ ლაბორატორიაში ბუნებრივი ნივთიერებაც აღმოაჩინეს. ფულერენი არის ყვითელი კრისტალი დაახლოებით 5 მმ დიამეტრის, რომელიც სინთეზირებულია გასული საუკუნის ბოლოს აშშ-ში.

ნახშირბადის ალოტროპული ფორმები შეიძლება გარდაიქმნას. ალმასის სხვა მდგომარეობაში გადასვლა თავისთავად არ მოხდება. მაგრამ როდესაც კრისტალი ვაკუუმში 1800 გრადუსამდე გაცხელდება, ის გადაიქცევა გრაფიტად.

ცნობილია მეთოდები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის საპირისპირო გარდაქმნების განხორციელებას.

როგორ მივიღოთ ძვირფასი ქვა გრაფიტიდან

ალმასის მიღება შესაძლებელია გრაფიტისგან. 1000 Pa-ზე ზევით წნევაზე და 3000 გრადუსზე მეტალების დამატებით, ნახშირბადი გრაფიტში ცვლის კოვალენტურ ბმებს. შედეგად მიღებული ქვები მოღრუბლული და ფოროვანია.

კიდევ ერთი მეთოდია დარტყმის ტალღის გამოყენება, რის შემდეგაც შეგიძლიათ აღფრთოვანებულიყავით სწორი, სუფთა, გამჭვირვალე კრისტალებით. გეომეტრიული ფორმა, მაგრამ ძალიან მცირე ზომის.

ამ მეთოდების არასრულყოფილებამ განაპირობა დასკვნა, რომ ბრილიანტები საუკეთესოდ გაიზარდა. როდესაც ბრილიანტი თბება 1,5 ათას გრადუსამდე, ის იზრდება. მაგრამ ეს ძვირია, რის გამოც დღეს ხელოვნური სამკაულები მზადდება მეთანისგან.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

ბრილიანტი არ არის ელექტროგამტარი, მაგრამ ის ატარებს სითბოს. კარგად ირეკლავს და ირეკლავს სინათლეს. გამჭვირვალე და მბზინავი. დნება 3700-4000 გრადუსზე. ლავუაზიემ პირველად დაწვა ბრილიანტები მე-18 საუკუნეში.

მოგვიანებით მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ჟანგბადთან შერწყმისას ალმასი იწვის 721-800 გრადუსზე და აორთქლდება ნახშირორჟანგად. ჰაერის გარეშე, 2001-3000 გრადუსამდე გაცხელებისას ის შეიძლება გადაიქცეს გრაფიტად. ქიმიური თვისებები მიუთითებს მჟავებისადმი მდგრადობაზე.

გრაფიტი ელექტრული და თბოგამტარია, მჟავებსა და წყალში უხსნადი, სითბოს მდგრადია. დნობის წერტილი 2500 - 3000 გრადუსი. 250-300 გრადუსამდე არ იწვის, მაგრამ 300-ზე და 1000-მდე ტემპერატურაზე წვისას იქცევა ნახშირორჟანგად.

შედარებითი მახასიათებლები

შევადაროთ ალმასის და გრაფიტის აგებულება და მათი ფიზიკური თვისებები: სიმტკიცე, თბოგამტარობა, ელექტროგამტარობა, ქიმიური ბმების თავისებურებები.

დეტალური შედარებითი ცხრილი გეტყვით მინერალების მახასიათებლების შესახებ:

ყველამ არ იცის, მაგრამ ბრილიანტი და გრაფიტი ერთი და იგივე ნივთიერების ორი ფორმაა. ეს მინერალები ერთმანეთისგან სრულიად განსხვავდებიან სიხისტეთა და სინათლის გარდატეხისა და არეკვლის მახასიათებლებით. უფრო მეტიც, განსხვავებები საკმაოდ მნიშვნელოვანია. ბრილიანტი მსოფლიოში უმძიმესი მინერალია, მოჰსის სკალაზე იგი წარმოადგენს სტანდარტს 10, ხოლო გრაფიტის სიმტკიცე ამ მასშტაბით არის მხოლოდ 2. ამრიგად, ბრილიანტი და გრაფიტი ერთდროულად ყველაზე მსგავსი და განსხვავებული ნივთიერებებია მსოფლიოში.

ალმასის და გრაფიტის კრისტალური გისოსები

თითოეული მათგანი ნახშირბადისგან მოდის, რომელიც, თავის მხრივ, ბიოსფეროში ყველაზე უხვი ელემენტია. ის იმყოფება როგორც ატმოსფეროში, ასევე წყალში, ბიოლოგიურ ობიექტებში. მიწაში წარმოდგენილია ნავთობის, გაზის, ტორფის და ა.შ. ის ასევე გვხვდება გრაფიტისა და ალმასის საბადოების სახით.

ნახშირბადის უმეტესობა გვხვდება ორგანიზმებში. უფრო მეტიც, არცერთ მათგანს არ შეუძლია ამის გარეშე. და ამ მინერალის წარმოშობა პლანეტის სხვა ნაწილებში ზუსტად აიხსნება იქ ერთხელ ცოცხალი ორგანიზმების არსებობით.

ბევრი დაპირისპირება ირგვლივ არის კითხვა, საიდან გაჩნდა გრაფიტი და ბრილიანტი, რადგან საკმარისი არ არის მხოლოდ ნახშირბადის არსებობა; ასევე აუცილებელია გარკვეული პირობების დაცვა, რომლითაც ეს ქიმიური ელემენტი იღებს ახალ სტრუქტურას. ითვლება, რომ გრაფიტის წარმოშობა მეტამორფულია, ბრილიანტები კი ცეცხლოვანი. ეს ნიშნავს, რომ პლანეტაზე ბრილიანტების წარმოქმნას თან ახლავს კომპლექსი ფიზიკური პროცესები, სავარაუდოდ, დედამიწის ღრმა ფენებში ჟანგბადის თანდასწრებით წვის და აფეთქებების დროს. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ამ პროცესში მეთანიც მონაწილეობს, მაგრამ დანამდვილებით არავინ იცის.

განსხვავებები გრაფიტსა და ალმასს შორის

მთავარი განსხვავება არის ალმასის და გრაფიტის სტრუქტურა. ბრილიანტი არის მინერალი, ნახშირბადის ფორმა. მას ახასიათებს მეტასტაბილურობა, რაც ნიშნავს, რომ მას შეუძლია განუსაზღვრელი ვადით უცვლელი დარჩეს. ალმასი იქცევა გრაფიტად გარკვეულ სპეციფიკურ პირობებში, მაგალითად, ვაკუუმში მაღალ ტემპერატურაზე.

გრაფიტი ასევე არის ნახშირბადის მოდიფიკაცია. მისი სტრუქტურა მინერალს ძალიან ფენად აქცევს, ამიტომ მისი ყველაზე გავრცელებული გამოყენებაა ფანქრის ტყვიების დამზადებაში.

ფენომენი, რომელშიც ნივთიერებები წარმოიქმნება ერთი და იგივე ქიმიური ელემენტი, აქვთ სხვადასხვა ფიზიკური თვისებები, რომელსაც ალოტროპია ეწოდება. არსებობს სხვა მსგავსი ნივთიერებები, მაგრამ ამ ორ მინერალს აქვს ყველაზე დიდი განსხვავებამათ შორის. ამაში გადამწყვეტ როლს ასრულებს თითოეული მინერალის კრისტალური სტრუქტურის სტრუქტურული მახასიათებლები.

Diamond აქვს წარმოუდგენელი ძლიერი კავშირიატომებს შორის, რაც განპირობებულია მათი მჭიდრო განლაგებით. უჯრედის მიმდებარე ატომებს აქვთ კუბის ფორმა, სადაც ნაწილაკები განლაგებულია კუთხეებში, კიდეებზე და მათ შიგნით. ეს არის ტეტრაედრული ტიპის სტრუქტურა. ატომების ეს გეომეტრია უზრუნველყოფს მათ ყველაზე მკვრივ ორგანიზაციას. სწორედ ამიტომ არის ალმასის სიმტკიცე ასე მაღალი.

ნახშირბადის დაბალი ატომური რიცხვი, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ატომს აქვს მცირე ატომური მასა და, შესაბამისად, რადიუსი, მას პლანეტის უმძიმეს ნივთიერებად აქცევს. თუმცა ეს სულაც არ ნიშნავს ძალას. ალმასის გაყოფა საკმაოდ მარტივია, უბრალოდ დაარტყით მას. ეს სტრუქტურა ხსნის ალმასის თბოგამტარობის მაღალ კოეფიციენტს და სინათლის გარდატეხას.

გრაფიტის სტრუქტურა სრულიად განსხვავებულია. ატომურ დონეზე ის წარმოადგენს სხვადასხვა სიბრტყეში განლაგებულ ფენების სერიას. თითოეული ეს ფენა არის ექვსკუთხედები, რომლებიც ერთმანეთს თაფლისებრივით არიან მიმდებარე. სადაც ძლიერი კავშირიფლობენ მხოლოდ თითოეულ ფენაში მდებარე ატომებს და ფენებს შორის კავშირი მყიფეა, ისინი პრაქტიკულად ერთმანეთისგან დამოუკიდებელნი არიან.

ფანქრის ნიშანი არის ზუსტად გრაფიტის გამყოფი ფენები. სტრუქტურის თავისებურებიდან გამომდინარე, გრაფიტს აქვს შეუმჩნეველი გარეგნობა, შთანთქავს სინათლეს, აქვს ელექტრული გამტარობა და მეტალის ბზინვარება.

გრაფიტისგან ალმასის დამზადება

დიდი ხნის განმავლობაში ალმასის მოპოვება ტექნოლოგიურად რთული იყო, მაგრამ დღეს ეს არც ისე რთული საქმეა. მთავარი პრობლემა არის ლაბორატორიაში პროცესების განმეორება მოკლე დროში, რასაც ბუნებაში მილიონობით წელი სჭირდება. მეცნიერებმა დაამტკიცეს, რომ გრაფიტიდან ალმასის გადასვლის პირობები იყო მაღალი ტემპერატურა და წნევა.

პირველად ასეთი პირობები იქნა მიღებული აფეთქების გამოყენებით. აფეთქება არის ქიმიური პროცესი, რომელიც მოიცავს წვას მაღალ ტემპერატურაზე და სიჩქარეზე. ამის შემდეგ შეაგროვეს გრაფიტის ნაშთები და აღმოჩნდა, რომ მასში პატარა ბრილიანტები წარმოიქმნა. ანუ ტრანსფორმაცია მხოლოდ ფრაგმენტებად მოხდა. ამის მიზეზი თავად აფეთქების ფარგლებში პარამეტრების გავრცელებაა. სადაც საკმარისი პირობები იყო ასეთი ტრანსფორმაციისთვის, ეს მოხდა.

ბუნებრივი უხეში ბრილიანტი

ასეთმა პარამეტრებმა აფეთქებები ბრილიანტების წარმოებისთვის არაპერსპექტიული გახადა. თუმცა, ექსპერიმენტები არ შეჩერებულა, მეცნიერები დიდხანს აგრძელებდნენ მათ ჩატარებას, რათა როგორმე მიეღოთ ეს მინერალი. მეტ-ნაკლებად სტაბილური შედეგი მიიღეს, როდესაც სცადეს გრაფიტის პულსი ორი ათასი გრადუსამდე ტემპერატურამდე. ამ შემთხვევაში შესაძლებელი იყო ღირსეული ზომის ბრილიანტების მოპოვება.

თუმცა, ასეთმა ექსპერიმენტებმა კიდევ ერთი მოულოდნელი შედეგი გამოიღო. გრაფიტის ალმასად გადაქცევის შემდეგ, ბრილიანტის გრაფიტში საპირისპირო გადასვლა მოხდა წნევის შემცირებით, ანუ მოხდა გრაფიტიზაცია. ამრიგად, შეუძლებელი იყო სტაბილური შედეგის მიღწევა მხოლოდ წნევის გამოყენებით. შემდეგ, წნევის მატებასთან ერთად, დაიწყო გრაფიტის გაცხელება. გარკვეული პერიოდის შემდეგ შესაძლებელი გახდა ზეწოლისა და ტემპერატურის დიაპაზონის გამოთვლა, რომლითაც შესაძლებელი იყო ალმასის კრისტალების მიღება. თუმცა, ეს მეთოდები მაინც არ იძლეოდა ძვირფასი ხარისხის მინერალის მოპოვების საშუალებას.

სამკაულების შესაქმნელად შესაფერისი ქვების მოსაპოვებლად, მათ დაიწყეს ბრილიანტის მოყვანა თესლის გამოყენებით. მას იყენებდნენ როგორც მზა ბრილიანტის კრისტალს, რომელიც თბებოდა 1500 გრადუს ტემპერატურამდე, რაც ასტიმულირებდა ჯერ სწრაფ, შემდეგ კი ნელ ზრდას. თუმცა, მეთოდის გამოყენება სამრეწველო მასშტაბით წამგებიანი იყო. შემდეგ მათ დაიწყეს მეთანის გამოყენება საკვებად, რომელიც ასეთ პირობებში იშლება ნახშირბადად და წყალბადად. სწორედ ეს ნახშირბადი მოქმედებდა, ასე ვთქვათ, როგორც ალმასის საკვები, რაც საშუალებას აძლევდა მას ბევრად უფრო სწრაფად გაეზარდა.

ამრიგად, დღეს ეს მეთოდი გამოიყენება ხელოვნური ბრილიანტების შესაქმნელად. და მიუხედავად იმისა, რომ ეს ეფექტურია, ასეთი მთლიანობის ღირებულება ხელოვნური მინერალებირჩება მაღალი, რაც მათ არც თუ ისე პოპულარულს ხდის ალმასის შემცვლელებთან შედარებით.

მინერალური საბადოები

ბრილიანტები წარმოიქმნება 100 კმ სიღრმეზე და 1300 გრადუს ტემპერატურაზე. კიმბერლიტის მაგმა, რომელიც ქმნის კიმბერლიტის მილებს, მოქმედებს აფეთქებების შედეგად. სწორედ ეს მილები წარმოადგენს ალმასის პირველად საბადოებს. პირველი ასეთი მილი აღმოაჩინეს აფრიკის პროვინცია კიმბერლიში, საიდანაც მოვიდა მისი სახელი.

ყველაზე ცნობილი საბადოები მდებარეობს ინდოეთში, რუსეთსა და სამხრეთ აფრიკაში. პირველადი დეპოზიტები შეადგენს ყველა მოპოვებული ბრილიანტის 80%-ს.

ბუნებაში ალმასის მოსაძებნად გამოიყენება რენტგენის სხივები. აღმოჩენილი ქვების უმეტესობა უვარგისია სამკაულების წარმოებისთვის, რადგან მათ აქვთ მნიშვნელოვანი რაოდენობის დეფექტები, მათ შორის ბზარები, ჩანართები, უცხო ფლუორესცენტური ჩრდილები და ა.შ. ამიტომ მათი გამოყენება ტექნიკურია. ასეთი ქვები იყოფა სამ კატეგორიად:

• დაფა - ზონალური სტრუქტურის ქვები;
• ბალასები - ქვები, რომლებიც მრგვალი ან მსხლის ფორმისაა;
• კარბონადო - შავი ბრილიანტი.

ბრილიანტები დიდი ზომაგამორჩეული მახასიათებლებით, როგორც წესი, იღებენ მათ სახელს. გარდა ამისა, ქვის მაღალი ღირებულება მას ბევრისთვის სასურველს ხდის, რაც „სისხლიანი ისტორიის“ გარანტიას იძლევა.

გრაფიტი წარმოიქმნება დანალექი ქანების ცვლილებით. მექსიკასა და მადაგასკარში შეგიძლიათ იპოვოთ დაბალი ხარისხის გრაფიტის საბადო. ყველაზე ცნობილი საბადოები კრასნოდარსა და უკრაინაშია.

განაცხადი

ალმასის და გრაფიტის გამოყენება ბევრად უფრო ფართოა, ვიდრე ერთი შეხედვით ჩანს. ალმასის გამოყენების რამდენიმე სფერო არსებობს.

საიუველირო ინდუსტრიაში ბრილიანტს მხოლოდ ჭრისთვის იყენებენ, როგორც ცნობილია, ბრილიანტებს უწოდებენ. ყველა მოპოვებული ქვების მხოლოდ 20% არის შესაფერისი სამკაულებისთვის და გაცილებით ნაკლებია მაღალი ხარისხის მინერალები.

ბრილიანტები ყველაზე ძვირადღირებული ქვებია მსოფლიოში. ღირებულების თვალსაზრისით, ლალის მხოლოდ რამდენიმე მაგალითი შეიძლება მათთან შედარება. მინერალების ღირებულებაზე გავლენას ახდენს ჭრა, ფერი, ჩრდილი და გამჭვირვალეობა. როგორც წესი, ზოგიერთი ეს მახასიათებელი შეუიარაღებელი თვალით უხილავია, მაგრამ გამოკვლევის დროს ვლინდება.

ბრილიანტის გამოყენება სამკაულებში ძალიან გავრცელებულია. ხშირად ისინი მოქმედებენ როგორც ერთადერთი ქვა ან ავსებენ მაღალი ხარისხის საფირონებს, ლალებს და ზურმუხტს. ქვების ყველაზე გავრცელებული გამოყენება ნიშნობის ბეჭდებშია.

ტექნიკურ სფეროში, როგორც წესი, იღებენ მეორეხარისხოვან ნედლეულს, დეფექტებით ან დეფექტებით სხვადასხვა ფერებში. სამრეწველო ბრილიანტები იყოფა რამდენიმე ქვეკატეგორიად.

• გარკვეული ფორმის ბრილიანტი, რომელიც შესაფერისია საკისრების, საბურღი წვერების დასამზადებლად და ა.შ.
• უხეში ქვები;
• კენჭები დეფექტებით, გამოიყენება მხოლოდ ალმასის ჩიპებისა და ფხვნილის წარმოებისთვის.

ეს უკანასკნელი გამოიყენება ან ძალიან მცირე ნაწილებად, ან როგორც საფარი საჭრელი და სახეხი ხელსაწყოების დასამზადებლად.

ელექტრონიკაში გამოიყენება ნემსები, რომლებიც წარმოადგენენ დაუმუშავებელ კრისტალებს, რომლებსაც აქვთ ბუნებრივად ბასრი ზედა, ან ფრაგმენტები იგივე ზედა. სამრეწველო საბურღი დანადგარები ასევე შეიცავს ბრილიანტებს. ამ მინერალის ფენები გამოიყენება მიკროსქემებში, მეტრებში და ა.შ. ეს ხდება მისი მაღალი თბოგამტარობისა და წინააღმდეგობის გამო.

ყველა სამრეწველო ბრილიანტის დაახლოებით 60% გამოიყენება ინსტრუმენტებში. დარჩენილი 40% თანაბარი რაოდენობით:

• ჭაბურღილების ბურღვისას;
• გადამუშავება;
• ვ მცირე დეტალებისამკაულები;
• სახეხი ბორბლებში.

გრაფიტი არ გამოიყენება მისი სუფთა სახით. ის ჩვეულებრივ დამუშავებულია. გრაფიტი უმაღლესი ხარისხიგამოიყენება როგორც ფანქარი. გრაფიტი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ჩამოსხმაში. აქ იგი გამოიყენება უზრუნველსაყოფად გლუვი ზედაპირიგახდეს. ამ მიზნით მას იყენებენ ნედლი სახით.

ელექტრო ქვანახშირის ინდუსტრიაში გამოიყენება არა მხოლოდ ბუნებრივი მინერალები, არამედ შექმნილიც. ამ უკანასკნელს აქვს მაღალი ერთგვაროვნება ხარისხში და სისუფთავეში. მისი მაღალი დენის გამტარობა ხდის მას ასევე ფართო გამოყენებას მოწყობილობებში ელექტროდების წარმოებისთვის. გარდა ამისა, იგი გამოიყენება როგორც საავტომობილო ჯაგრისები. მეტალურგიაში გრაფიტი გამოიყენება როგორც საპოხი.

გრაფიტის ღეროები, ნეიტრონების შენელების უნარის გამო, ადრე ფართოდ გამოიყენებოდა შემოქმედებაში ბირთვული რეაქტორები. კერძოდ, ჩერნობილის ატომურ ელექტროსადგურზე ეს იყო ბორის ღეროები გრაფიტის წვერით. ერთ-ერთი პრობლემა, რამაც მოგვიანებით ავარია გამოიწვია, იყო ჩაქრობა ჯაჭვური რეაქციასაჭირო იყო ნეიტრონების შთანთქმა, რაზეც ბორი იყო პასუხისმგებელი და არა მათი შენელება. ამიტომ, იმ მომენტში, როდესაც ღეროები ჩაშვებული იქნა რეაქტორის ბირთვში, მისი ენერგია მკვეთრად გაიზარდა, რამაც გამოიწვია გადახურება. მაგრამ ეს მხოლოდ ერთი იყო მრავალი მიზეზიდან.

ამრიგად, ბრილიანტი და გრაფიტი არის ორი განსხვავებული მინერალი, რომელთა ბაზაზე ერთი და იგივე ელემენტია. მათი სტრუქტურა განასხვავებს თვისებებს, რაც საინტერესოა. თითოეული მათგანი თავისებურად ლამაზია და აქვს ძალიან ფართო გამოყენება როგორც ძალიან რთულ დიზაინში, ასევე ყოველდღიურ ობიექტებში.