Teemandid on iidsetest aegadest lummanud välimust ja hinge, muutudes luksuse ja staatuse sümboliks. Kuid harva mõtleb keegi selle peale, kust need ainulaadsed mineraalid pärinevad. Selles artiklis vaatleme peamisi aspekte, mis on seotud nende päritoluga looduses.
Teemantide moodustumine on keeruline ja mitmeaastane protsess, mis hõlmab mitmeid keemilisi ja füüsikalisi etappe. See võib esineda nii looduslikes tingimustes kui ka kunstlikult simuleerida.
Struktuuri põhielemendid
Kuidas teemant looduses tekib, on keemilise koostise seisukohalt mõistmist vajav küsimus. Teemandi põhielement on süsinik. Teemandi struktuur on tetraeedriline võre, milles süsinikuaatomid on omavahel ühendatud kovalentsete sidemetega.
- Aatomite spetsiifiline jaotus annab ainulaadsed omadused: kõrge kõvaduse, läbipaistvuse ja läike;
- Teemandi puhtus sõltub kristallvõre lisanditest ja defektidest.
Keemiline koostis ja molekulaarstruktuur
Millest pärineb teemant? Teemant on süsiniku allotroopne vorm, mille aatomitevahelised kovalentsed sidemed moodustavad tetraeedrilise kristallvõre. See ainulaadne struktuur annab mineraalile silmapaistvad mehaanilised omadused, nagu kõrge kõvadus ja kulumiskindlus.
- Süsinikusisaldus: 99,95%.
- Eritihedus: 3,50-3,53 g/cm³.
- Kõvadus Mohsi skaala järgi: 10.
Füüsikalised ja mehaanilised omadused
Teemantide tekke mõistmiseks on vaja tutvuda nende füüsikaliste omadustega.
- Valguse murdumine: 2,42.
- Soojusjuhtivus: 900-2320 W/(m K).
- Kokkusurutavus: 0,000011 GPa⁻¹.
Hindamisparameetrid ja klassifikatsioon
Teemandi kvaliteeti hinnatakse nelja peamise parameetriga, mida tuntakse kui "neli C-d": karaat, selgus, värvus ja lõige.
- Karaat määrab teemandi massi ja on põhiväärtus.
- Selgust hinnatakse teemandi struktuuri lisandite või defektide olemasolu põhjal.
- Värvus võib varieeruda absoluutsest läbipaistvusest kollakate ja pruunide varjunditeni.
- Lõige määrab kivi töötlemise kvaliteedi ja valguse peegeldamise võime.
Kaevandamise allikad ja asukohad
Kuidas teemandid loodusesse ilmuvad ja kust neid leida võib? Peamised teemantide kaevandamise piirkonnad on Venemaa, Botswana, Kanada ja Austraalia. Tuvastatakse järgmised allikad:
- kimberliittorud: kõige levinum tootmisallikas;
- meresetted: teemante võib leida mereliivast ja kruusast;
- Teisesed allikad: Teemante saab kaevandada jõesetetest või pinnasest.
Teemantide tehniliste omaduste mõistmine on oluline nende kvaliteedi, väärtuse ja kasutuse hindamisel erinevates tööstusharudes, alates ehetest kuni tööstuslike rakendusteni.Nende parameetrite teaduslik uurimine annab ka väärtuslikke andmeid teemandi päritolu kohta looduses, mis võivad olla kasulikud geoloogidele ja mineraloogidele nende uurimistöös.
Maa sügavused kui rikkuse allikas
Üks huvitavamaid aspekte on teemantide moodustamise koht. Selle kivi teke nõuab ekstreemseid tingimusi, mida võib leida 150–200 km sügavusel maapõuest. Seal, temperatuuril 900–1300 kraadi Celsiuse järgi ja mitmekümne gigapaskali suuruse rõhu juures, kristalliseerub teemant süsinikust. Seda protsessi nimetatakse diamondogeneesiks ja see võib kesta mitu miljonit kuni miljard aastat. Teemandid tõusevad vulkaanipursete ajal Maa pinnale, mõnikord säilivad need kimberliittorudes või lamproiidikivimites.
Mineraalide kvaliteeti mõjutavad tegurid
See, kuidas teemandid mikrotasandil tekivad, sõltub paljudest teguritest. Näiteks jahutuskiirus, süsinikuallika tüüp ja lisandite olemasolu võivad oluliselt mõjutada teemandi omadusi.
- Mida kiiremini jahtumine toimub, seda vähem tõenäoline on lisandite ilmumine.
- Süsinikuallikas võib olla kas orgaaniline (taimestik ja plankton) või anorgaaniline (Maa vahevööst).
- Lisandite ja radioaktiivsete elementide olemasolu võib muuta kivi värvi ja heledust.
Tuntuimad teemantehted
Üks kuulsamaid teemanttükke on Briti impeeriumi kroon, millel on kuulus Cullinani teemant. See teemant oli algselt 3106 karaati ja jagunes mitmeks suureks killuks, millest suurim on "Aafrika täht" või Cullinan I, mis kaalub 530,2 karaati.
Muud huvitavad teemantehted:
- Teine kuulus ehe on Orlovi teemandiga kaunistatud Vene impeeriumi skepter, mis kaalub 189,62 karaati.
- Kuulsat Tiffany kaelakeed 128,54-karaadise kollase Tiffany teemandiga peetakse üheks kõige kallimaks ja haruldasemaks ehteks. See teemant avastati Lõuna-Aafrikas ja Tiffany & Co ostis 1878. aastal.
- Hope Diamond on üks maailma kuulsamaid siniseid teemante, mis kaalub 45,52 karaati. See teemant on kuulus mitte ainult oma unikaalse värvi poolest, vaid ka müütide poolest väidetavalt sellega kaasnevast needusest.
- Kohinoor (Valguse mägi) teemant kaalub 105,6 karaati ja seda peetakse üheks suurimaks teemandiks maailmas. Nüüd kaunistab see Briti kuninganna ema krooni.
- Regent Diamond kaalub 140,64 karaati, see teemant kaunistab Prantsuse krooni ja seda hoitakse Louvre'is.
Mantlist ehete teekonna tulemused
Teemantmineraalide päritolu hõlmab mitmeid etappe - alates kristalliseerumisest tohutul sügavusel kuni selle pinnale tõusmiseni ja sellele järgneva lõikamiseni. Selle protsessi mõistmine pole mitte ainult huvitav, vaid ka vajalik ehtekivi kvaliteedi ja väärtuse hindamiseks.
Nüüd, teades, kust teemandid pärinevad, võime kindlalt väita, et iga teemant pole lihtsalt kivi, vaid ka mitme miljoni ja mõnikord ka miljardi dollari suuruse loodusliku või kunstliku päritoluga protsessi ainulaadne tulemus.
0
