|
- - - - - - - - -
Миналата година и България се разписа в скромната листа на страните със своя диамантена находка. Гемологът д-р Харизан Харизанов от Нов български университет откри няколко диамантени зърна в скали около Кърджали. Мнозина геолози в страната реагираха скептично. Малко по-късно обаче при лабораторните анализи се установи, че тъмните зрънца действително са диаманти.
Земна рецепта за приготвяне на диаманти
Над 4000 градуса по Целзий, минимум 7,6 гигапаскала налягане (равно на 76 хиляди атмосфери). Това са условията за превръщането на банално изобилния въглерод в бляскав диамант. Да възникнат тези условия по естествен път в природата не е никак лесно. Тук идва мястото и на прословутите кимберлити - фурните за "опичане" на диамантите.
Кимберлитите представляват дълбоки кухини в земната кора, известни още и под наименованието пайпи (от англ. - тръби). При разместването на земните плочи магмата излиза с взрив през тях под огромно налягане и запълва цепнатините в стените на пайпата, превръщайки въглерода в диамант. Това са т. нар. "коренни" находища - кухината постепенно се стеснява и разклонява надолу, наподобявайки коренова система.
На специализация в бившия СССР откривателят на българските диамантени зърна д-р Харизанов е наблюдавал експлоатацията на подобни рудници (Русия е на второ място по производство на диаманти в света след ЮАР). Фотоапаратите в района на кимберлитите в градовете Мирний и Алмазний в Сибирската област Якутия били изрично забранени. Диамантите се изкопавали от стените и дъното на кимберлита, като за целта в скалата се изсичал спираловиден път, по който да се движат камионите.
Не всички диаманти се добиват с цената на толкова пот. Съществуват и така наречените "разсипни находища", които се намират на повърхността на изветрели кимберлити. От такива находища се добиват например индийските елмази.
Диаманти за чаша кафе
Именно липсата на кимберлити в България е причина за научния скептицизъм към находката на д-р Харизанов. Ученият обаче е категоричен, че откриването на диамантени зърна у нас не е научен парадокс.
Вече е доказано, че освен в екстравагантните диамантени фурни - кимберлитите, камъкът се открива и в магмени скали като еклоглитите. Такива находки има в Чехия. Микроскопични диаманти са открити преди години и в еклоглити в гръцката част на Родопите.
Харизанов разбрал, че е попаднал тъкмо на еклоглит, по яркочервените късчета гранат, една от съставките на скалата и естествен спътник на диаманта.
Българската наука обаче надали може да се надява на особени ползи от откритието. Зрънцата имат единствено научна стойност, не са ювелирни и дори едно кафе не струват, шегува се откривателят им.
Заключената дъга
Дъгата е заключена завинаги в елмаза, гласи източна мъдрост. Безцветните диаманти действително пречупват светлината като призми. Този вид камък обаче не е единственият.
И тук разнообразието и красотата се дължат на грешка. Чист диамант в природата няма. Количеството въглерод в него е между 96 и 98%, останалото вещество съдържа други елементи. Именно от тази "нечистота" идва цветът на диамантите. Те се появяват във всички възможни краски - зелени, жълти или червени от наличието на желязо, лилави, сини. Българските са черни. Оцветяването им се дължи на преходите към графит в кристалната им решетка.
За първи път редкият минерал е бил използвани от индийците за украшения. Тогава, разбира се, той не е бил обработван. Диаманти започват да се режат сравнително късно - в Италия, Белгия, Холандия, с помощта на други диаманти. Бижутерите са използвали миниатюрни бързо въртящи се дискове, намазани с диамантена "паста".
Днес елмазите се обработват другояче. В Израел например специалистите използват лазери и в момента са едни от най-големите обработватели. Израелска фирма за обработка на диаманти работи и в София.
-----
КАРЕ 1
Има ги и изкуствени
И в добива на диаманти човечеството отдавна се опитва да задмине природата. Производството на изкуствени диаманти е индустрия. Най-популярният начин е използването на горещи преси, в които се поставя графитът - т. нар. метод Верешчагин, обяснява професор Ставри Ставрев от Института по космически изследвания (ИКИ) към БАН.
Институтът от години се занимава с подобна дейност, само че в нишата на най-дребните частици - производството на нанодиаманти. Освен България нанодиаманти в света произвеждат само две страни - Русия и Украйна. Частиците се получават чрез взрив на тротил в стоманена камера при 4240 градуса по Целзий и налягане 12 GPa. От килограм взривно вещество се получават по 76 грама. Годишно от камерата на ИКИ излизат 3 000 000 карата (600 кг) нанодиаманти, които институтът продава. Цената е 1-2 щатски долара за грам.
Само преди 2 седмици институтът е завършил един проект за диамантени въжета за рязане на камък (с диамант се режат, шлайфат и полират само камък и цветни метали, защото с желязото и производните му сплави той образува карбиди). Друга идея за приложение на нанодиаманти е включването им в смазочни масла, но вече не като абразив, а като смазващ елемент. Проведените преди години в "Плама" експерименти сочат, че така се удължава животът на автомобилните двигатели.
Укрепвайки алуминиеви сплави, нанодиамантите се използват и за производство на носещи конструкции в авиотехниката и производството на космически летателни апарати.
-----
Каре 2
Не е най-твърдото вещество
Вярно, скъпоценният камък държи това първенство в природата. По изкуствен път обаче се получават и още по-твърди алотропи на въглерода. През 1989 г. Харолд Крото, експериментирайки върху състоянията на въглерода, открива нов въглероден монокристал. Той пуснал волтова дъга през графит и се получила атомна структура, наподобяваща футболна топка, куха отвътре. В нея обаче атомните връзки са по-здрави, отколкото при диаманта (за откритието си през 1996 г. Крото получил Нобелова награда). Ученият нарекъл новата форма "фулерен", по името на архитекта Фулър, който проектирал къща със стаи под форма на футболни топки. Кълбетата на Крото съдържат минимум по 60 въглеродни атома (С60), има и такива с по 70, 90 и т. н. Смесването им с флуорен хидрид свежда триенето на веществото практически до нула. Причината свръхтвърдото вещество да не е въведено още в производството на автомобилни гуми например вероятно е цената му. Грам от С60 например е средно по 25 долара. Същото количество С70 е $50. Има фулерени, двойно по-твърди от диамант.
Фулерените съществуват и в издължен вариант - известни са като нанотръбички. В момента специалистите умуват как да се отворят двата края на тръбичката. Тя би била перфектен катализатор за производството на електроенергия от синтез на вода, обяснява проф. Ставрев. Това би направило възможно произвеждането на електричество от водород (на който по принцип науката възлага да електрифицира бъдещето).
-------
|