Соняшник № 723

Наш куточок для синів і дочок

Куточок підготувала Олена КОЩЕНКО. Малював Олексій КОХАН.

• Це цікаво

Всього лише вуглець

Кімберлітові трубки «Екаті», Канада.

Відомо, що алмаз — найтвердіший у світі природний мінерал. Якщо його огранити, це вже буде діамант. Але цінується цей камінь не тільки в ювелірних виробах…

СЬОГОДНІ алмази (певна річ, як деталі різних машин, знарядь і механізмів) широко «трудяться» задля блага людства. Вони незамінні у найрізноманітніших галузях людської діяльності починаючи з переробної промисловості і закінчуючи електронною та космічною. І все це завдяки унікальним властивостям — винятковій твердості, великій теплопровідності та оптичній прозорості і неперевершеній здатності переломлювати промені світла, хімічній і радіоактивній стійкості тощо. Вони чудові помічники при вивченні глибинної будови нашої планети. З їх допомогою бурять свердловини у товщах гірських порід, обробляють кольорові та чорні метали…

…Зароджувались і росли алмази мільярди років тому на глибинах 150-200 кілометрів під дією надвисоких температур і тисків. Затим тиск, що наростав, виштовхував їх ближче до земної поверхні. Після чого вони або залишалися на місці (у «корінних» родовищах), або під дією вітру і води добувалися з породи і накопичувалися у вторинних (розсипних) родовищах.

До середини ХХ століття основний видобуток алмазів випадав на розсипні копальні. Їх було набагато легше шукати і розробляти. Однак ці родовища, як правило, швидко виснажуються. Після 1990 року понад 75% світового видобутку алмазів діставалися «корінним» родовищам, так званим кімберлітовим трубкам. Ці конусоподібні поклади породи, що звужуються донизу, виступають своєрідним транспортером, що доправляє алмази на поверхню землі. Площа виходу кімберлітових тіл на поверхню різноманітна. Так, найбільша кімберлітова трубка «Мвадуї» в Танзанії має поперечник 1-1,5 кілометра. Глибина розробки таких трубок сягає одного кілометра.

Разом із тим природні алмази не можуть повністю задовольнити потреби в них науки, техніки і промисловості. Наприклад, інструментальна, метало- і каменеобробна галузі сьогодні потребують учетверо більше алмазів, ніж їх нині добувається із землі.

Тим часом люди завжди прагнули зробити природний алмаз доступнішим. Тобто не добувати його в копальнях, а отримувати якимсь технологічним способом, причому бажано дешевим.

Перші документально зафіксовані наукові досліди над алмазами було здійснено ще 1694 року. Тоді флорентійські учені Аверані і Тарджіоні продемонстрували, що алмаз насправді горить, якщо його нагріти до достатньо високої температури. Проте тільки через понад два століття вченим вдалося з’ясувати, що «найвеличніша коштовність» із хімічної точки зору є однією з модифікацій одного й того ж хімічного елемента — вуглецю, тобто вирізняється лише розташуванням атомів у кристалічній решітці. Приміром, іншою модифікацією вуглецю є ті ж чисті сажа, вугілля і графіт — м’яка речовина, яку використовують як мастило та грифель олівця.

Ясна річ, експериментатори передовсім прагнули отримати цю «коштовність» із указаних речовин. Однак тоді вони ще не володіли знаннями про фізико-хімічні властивості алмазу і графіту, та й техніку мали під рукою недосконалу. Тож мети досягнуто не було.

Лише у середині 1950-х років шведським і американським ученим і конструкторам удалося виростити алмази з графіту у спеціальних печах-пресах із потужним гідравлічним обладнанням. Там імітувалися природні умови — створювалися надвисокі температури і тиск. Так народилися перші у світі штучні алмази. Сьогодні їх уже промислово виробляють за іншими технологіями. Причому за певних умов вирощують алмази вже не з графіту, а здебільшого з вуглецевої газової суміші або ж кристалізують до більших розмірів уже заготовлений крихітний алмаз-«наживку» (як, приміром, нині вирощують перли). Технології вже сягнули так далеко, що вирощені алмази за чистотою та забарвленням навіть перевершують природні.