कई लोक ज्ञान पृथ्वी पर सबसे सुंदर पत्थरों में से एक की संपत्ति को दर्शाते हैं: "क्लियर वॉटर डायमंड", "हीरे के रूप में कठोर", "डायमंड दीप्ति", आदि। और गुणों में से एक घनत्व है. हीरा, जिसका नाम एक संस्करण के अनुसार प्राचीन ग्रीक "अल्मास" से आया है - अविनाशी, एक कीमती पत्थर है, लेकिन इसका उपयोग न केवल गहनों में किया जाता है। आइए जानें कि घनत्व किस पर निर्भर करता है और यह एक पत्थर के "जीवन" में क्या भूमिका निभाता है।
थोड़ा सा इतिहास
अद्भुत पत्थर से जुड़ी कई किंवदंतियां और मान्यताएं हैं। और उनमें से एक - हीरा अपने मालिक के लिए सौभाग्य लाता है। लेकिन जीवन में केवल विजेता ही इसके मालिक हो सकते हैं। और इसे पहनने वाले उल्लेखनीय लोगों में नेपोलियन बोनापार्ट, जूलियस सीज़र और पवित्र रोमन सम्राट लुई IV शामिल हैं।
यूरोपमैंने हीरा को 5वीं-6वीं शताब्दी ईसा पूर्व के आसपास पहचाना। ई।, लेकिन केवल 550 साल पहले उन्हें अपनी अविश्वसनीय लोकप्रियता मिली। आखिरकार, यह तब था जब उन्होंने हीरे के गुणों को अधिकतम करने के लिए इसे सही तरीके से काटना सीखा। और सभी अपने अविश्वसनीय गुणों के कारण - भारी ताकत, जबकि हीरे का घनत्व 3500 किग्रा/मी3 है। कौन सा अन्य ज्ञात खनिज समान विशेषताओं का दावा कर सकता है?
लेकिन तथ्य यह है कि कई लोग हीरे को एक ऐसा खनिज मानते हैं जिसे तोड़ा नहीं जा सकता है, जिससे दुर्लभ और सुंदर पत्थरों का नुकसान हुआ है। उदाहरण के लिए, 1476 में, ड्यूक चार्ल्स द बोल्ड (शानदार कट के समान कटे हुए हीरे के पहले मालिकों में से एक) और राजा लुई इलेवन के बीच युद्ध के दौरान, राजा के भाड़े के सैनिक युद्ध के मैदान में खड़े एक तम्बू में घुसने में कामयाब रहे। वे वहां स्थित हीरों के प्लेसरों से टकरा गए। उन्होंने हथौड़े से पत्थरों की प्रामाणिकता की जाँच करने का फैसला किया, और उन्होंने बड़ी संख्या में महंगे और सुंदर पत्थरों को धूल में बदल दिया।
"लड़कियों के दोस्त" हीरे पंद्रहवीं शताब्दी के मध्य में ही बने, चार्ल्स द सेवेंथ के पसंदीदा एग्नेस सोरेल की बदौलत। अब आप उस व्यक्ति का नाम जानते हैं जिसने कई पुरुषों को "दुखी" किया।
भौतिक गुण
हाथ में हीरा पकड़े हुए अज्ञानी व्यक्ति को अंदाजा नहीं होता कि उसे किस तरह का खजाना मिला है। एक कच्चा क्रिस्टल बहुत ही सरल और अगोचर दिखता है। हां, और अधिकतर खनिज प्रकृति में अनियमित आकार के टुकड़ों के रूप में पाए जाते हैं। अच्छा, पारदर्शी, कुआं, उच्च प्रकाश अपवर्तन के साथ, जो 2, 417 से 2, 419 तक भिन्न होता है। इसमें क्या खास है?केवल एक अष्टफलकीय आकार का एक नमूना (दो पिरामिड एक आधार द्वारा परस्पर जुड़े हुए हैं) उनके चेहरों पर प्रकाश के खेल द्वारा आम आदमी का ध्यान आकर्षित कर सकते हैं। यह उच्च प्रकाश अपवर्तन है जो यह निर्धारित करता है कि जिसे हम बाद में शानदार चमक कहते हैं, कोई द्विअर्थी नहीं है। लंबे समय तक सूरज के संपर्क में रहने से ज्यादातर पत्थर अंधेरे में चमकने लगते हैं।
हीरा अपनी अविश्वसनीय कठोरता के लिए भी जाना जाता है - मोह पैमाने पर 10 में से 10। दूसरे शब्दों में, पृथ्वी पर ज्ञात सबसे कठोर खनिज। लेकिन हीरे का घनत्व कितना होता है, यह आप संदर्भ पुस्तक में आसानी से पा सकते हैं। लेकिन इससे पहले कि हम देखें, यह अनुमान लगाने की कोशिश करें कि यह क्या होना चाहिए? इसकी कठोरता के आधार पर - काफी अधिक। लेकिन यहाँ भी हीरा अपना विरोधाभास दिखाता है।
उच्च कठोरता क्यूबिक क्रिस्टल जाली की विशेष संरचना के कारण होती है, जहां प्रत्येक कोना एक कार्बन परमाणु होता है। एक और परमाणु चेहरे के केंद्र में रखा गया है, और प्रत्येक घन के अंदर 4 परमाणु हैं। इस प्रकार, वे परमाणु जो चेहरे के केंद्र में स्थित होते हैं, वे दो पड़ोसी कोशिकाओं के लिए सामान्य होते हैं, और जो शीर्ष पर आठ होते हैं। परमाणु को पैक करने का यह तरीका सबसे सघन है।
क्रिस्टल चिकनी समानांतर (तथाकथित पूर्ण दरार) के गठन के साथ विभाजित होता है। इस मामले में फ्रैक्चर शंखपुष्पी से स्प्लिन्टरी में भिन्न होता है (बेशक, दरार से नहीं)।
संदर्भ पुस्तक में देखें: हीरे का औसत घनत्व 3500 किग्रा/घन घन मीटर है। यह 3.47 से 4.55 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर तक भिन्न हो सकता है। इतने कठोर खनिज के लिए इतना नहीं। रज़ीवल के अनुसारपीसने की कठोरता 140000 है, 0.
रंग
एक और भौतिक संपत्ति जिसका मैं उल्लेख करना चाहूंगा वह है पत्थर का रंग। और हीरे के घनत्व पर रंगाई का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। नीले या भूरे रंग के रंग के साथ सबसे आम रंगहीन या पीले रंग के होते हैं। रंगीन क्रिस्टल प्रकृति में बहुत कम आम हैं, लेकिन रंग भिन्नताएं बहुत विविध हैं: गुलाबी और लाल, नारंगी और चमकदार पीला, हरा और नीला, बैंगनी और कॉन्यैक, चेरी, ग्रे और यहां तक कि काला भी। रंगीन हीरे का दूसरा नाम फैंसी है। हालांकि सबसे महंगे थे और पारदर्शी रंगहीन या नीले रंग के रंग के साथ थे, लेकिन दुर्लभ रंगों के पत्थरों की मांग बढ़ रही है, जिसका अर्थ है कि उनकी कीमत भी बढ़ रही है।
इसके अलावा, हम इस तथ्य के अभ्यस्त हैं कि हीरे पारदर्शी होते हैं, लेकिन अपारदर्शी भी होते हैं। रंग और पारदर्शिता सीधे क्रिस्टल की रासायनिक संरचना पर निर्भर करती है। एक और नियमितता भी देखी गई: जितना गहरा होगा, हीरे का घनत्व उतना ही कम होगा (g/cm3)।
रासायनिक संरचना और गुण
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, खनिज 96.0–99.8% कार्बन है, जिसके परमाणु एक घन जाली में परस्पर जुड़े हुए हैं। इसके अलावा, क्रिस्टल में अन्य रसायन भी पाए जाते हैं - ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, बोरॉन और सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और मैंगनीज, लोहा और तांबा, टाइटेनियम और जस्ता, निकल, आदि। ओलिवाइट और क्रोमाइट, ग्रेफाइट और पाइरोप, एनस्टैटिन और अन्य शामिल हैं। संभव।
अक्सर आप गैसीय में पानी और कार्बोनिक एसिड, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य पदार्थों के साथ क्रिस्टल पा सकते हैंस्थिति। अक्सर, अशुद्धियाँ क्रिस्टल की परिधि के करीब स्थित होती हैं।
जहां तक रासायनिक गुणों की बात है, हीरा एसिड और क्षार के लिए बहुत प्रतिरोधी है, यह पानी से गीला नहीं होता है, लेकिन यह आपके हाथों से सामान्य स्पर्श से भी आसानी से एक फैटी फिल्म से ढक जाता है। इस गुण का उपयोग वास्तविक पत्थर को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। उच्च तापमान के संपर्क में आने तक खनिज रासायनिक रूप से निष्क्रिय रहता है।
हीरा 850 डिग्री सेल्सियस पर जलता है, कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करता है। और जब 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक हवा की पहुंच के बिना गर्म किया जाता है, तो यह एक एलोट्रोपिक संशोधन - ग्रेफाइट में बदल जाता है।
लागत और क्या निर्धारित करती है?
हीरों की कीमतों की सीमा बहुत विस्तृत है, और लागत कई विशेषताओं पर निर्भर करती है। लेकिन किसी भी मामले में, एक कैरेट (0.2 ग्राम) की कीमत हमेशा इंगित की जाती है:
कट: इनमें से सबसे अधिक मूल्यवान 57 पहलू हैं, या इसे टोलकोवस्की कट भी कहा जाता है। छोटे हीरों के लिए - 17 और 33। बाकी कटौती को फैंसी माना जाता है, और कीमत बहुत कम है। लेकिन फिर भी, हम अन्य प्रकार के कटों को सूचीबद्ध करते हैं: बैरियन, क्वाड्रिलियन, प्रिंसेस, मार्क्विस, रोज़, ब्रियोलेट, नाशपाती, ओवल, हार्ट, अशर, एमराल्ड ", "रेडिएंट", "ट्रिलिएंट"।
- पारदर्शिता: अगर हीरे में पारदर्शिता सही हो, सूक्ष्म समावेश सहित कोई दरार न हो, तो कीमतपरिमाण के क्रम से, या इससे भी अधिक तुरंत बढ़ जाता है।
- पत्थर का आकार: हम यहां कैरेट के बारे में बात नहीं कर रहे हैं, इसलिए एक कैरेट व्यास का हीरा 6.5 मिमी हो सकता है, और यदि अन्य संकेतक भी अधिक हैं, तो लागत 10-12 हजार डॉलर हो सकती है प्रति कैरेट ।
- रंग। यह सब फैशन ट्रेंड और क्लाइंट की सनक पर निर्भर करता है। लेकिन सबसे मूल्यवान अभी भी बेरंग और एक नीले रंग के साथ माना जाता है।
आवेदन
हीरे के गुणों का अध्ययन करने के बाद, हम सुरक्षित रूप से कह सकते हैं: पत्थर बस अद्वितीय है। लेकिन केवल गहनों में ही नहीं अब इसका उपयोग किया जाता है। विज्ञान और उद्योग अपनी जरूरतों के लिए दुनिया के पत्थर के भंडार का हिस्सा लेते हैं। वे केवल छोटे या दोषपूर्ण पत्थरों का उपयोग करते हैं।
विज्ञान और उद्योग किन गुणों को महत्व देते हैं:
- उच्च तापीय चालकता;
- कठोरता;
- पारदर्शिता (यूवी और आईआर किरणों को संचारित करने की क्षमता);
- क्रिस्टल की संरचना (एक कंडक्टर, एक इन्सुलेटर हो सकता है)। यह उच्च वोल्टेज, अचानक तापमान परिवर्तन का सामना कर सकता है।
चिकित्सा एक तरफ नहीं टिकी, सर्जरी में हीरों का इस्तेमाल किया। अब स्कैल्पल्स का उत्पादन किया जा रहा है, जिसका ब्लेड हीरा है। इस तरह के ब्लेड को तेज करने से कट बहुत पतले हो जाते हैं। लेजर उपकरणों में हीरे की मदद से घावों को ठीक किया जाता है। खतरनाक रसायनों वाली प्रयोगशालाओं में हीरे की खिड़कियां लगाई जा रही हैं।
घरेलू और व्यावसायिक दोनों उद्देश्यों के लिए निर्माण और मरम्मत उपकरण - आरी, धातु के चाकू, मिलिंग कटर और ग्लास कटर, पीसने वाले पहिये और बहुत कुछ - उनकी सेवा के जीवन को बढ़ाने के लिए डायमंड ग्रिट के साथ लेपित हैं। सुरंगोंतथाकथित टनलिंग मशीन का उपयोग करके बिछाई जाती हैं। उसके चाकू हीरे की परत से ढके हुए हैं।
स्कूल के पाठ्यक्रम में
हीरे के घनत्व जैसी विशेषता स्कूली पाठ्यक्रम में भी पाई जाती है। वे 10 वीं कक्षा में "आणविक गतिज सिद्धांत के बुनियादी सिद्धांत" खंड में भौतिकी जैसे विषय में इसका अध्ययन करते हैं। और समस्या हल हो जाती है। यह पूरी तरह से ऐसा लगता है:
एक हीरा है जिसका घनत्व किलो/एम3 में 3500 है। 1022 की मात्रा में पदार्थ के परमाणु कितने आयतन पर कब्जा करेंगे? (मायाकिशेव की समस्या पुस्तक)। यह पता चला है कि स्कूल में हीरे के गुणों का अध्ययन किया जाता है। और न केवल इस समस्या पुस्तक में इसी तरह की समस्याएं हैं। इस तरह की स्थिति लिखना भी संभव है:
हीरे का घनत्व 3500 है। 1022 इसके अणुओं का आयतन कितना होगा?
अंतरिक्ष समाचार
हाल तक सभी को यकीन था कि सबसे बड़ा हीरा "स्टार ऑफ अफ्रीका" है। इसका द्रव्यमान 3106 कैरेट है। कितना, सब सोचते होंगे, लेकिन खगोलविदों को नक्षत्र सर्पेंस में एक छोटा हीरा मिला, जिसका द्रव्यमान 1031 कैरेट है! यह एक वास्तविक विशाल है। बेशक, किसी ने इसे अपने हाथ में नहीं लिया, लेकिन वैज्ञानिकों को यकीन है कि यह सफेद बौना पूरी तरह से सुपरडेंस क्रिस्टलीय कार्बन से बना है। यहाँ एक हीरा है जिसका व्यास 55,000 किमी व्यास है।
