यह लाल तारकीय दिग्गजों की गहराई में उत्पन्न होता है, महत्वपूर्ण वसा, अमीनो एसिड और कार्बोहाइड्रेट का हिस्सा है, विभिन्न रासायनिक तत्वों के साथ लाखों यौगिक बना सकता है और संरचना के आधार पर, पूरी तरह से अलग यांत्रिक गुण हैं। नरम और भंगुर पेंसिल स्टेम और सबसे कठोर खनिज हीरा एक ही निर्माण सामग्री - कार्बन से बने होते हैं। क्या एक हीरा इतना अनूठा बनाता है? इसका उपयोग कहाँ किया जाता है? इसका मूल्य क्या है?
अविनाशी ऊष्मा चालक
प्राचीन ग्रीक से अनुवाद में, "हीरा" शब्द का अर्थ "अविनाशी" है। प्राचीन काल से भी पहले से ही लोग इस पत्थर की अविश्वसनीय ताकत को जानते थे। प्राचीन काल में, भारत और मिस्र में हीरे का व्यापक रूप से व्यापार किया जाता था। और यह खनिज सिकंदर महान के आक्रामक अभियानों के बाद यूरोपीय विस्तार में आया। वह पत्थरों को जादुई कलाकृतियों के रूप में लाया। प्राचीन यूनानियों ने इस सबसे कठोर खनिज को धरती पर गिरे देवताओं के आंसू कहा था।
लेकिन पत्थर की अजेयता का राज है,निश्चित रूप से रहस्यवाद में नहीं और आध्यात्मिक दुनिया के संबंध में नहीं। टेट्राहेड्रा के रूप में तत्व की स्पष्ट जाली संरचना और कार्बन परमाणुओं के बीच मजबूत बंधन उच्चतम शक्ति प्रदान करते हैं। समान संरचना के कारण हीरा एक उत्कृष्ट ऊष्मा चालक है। उदाहरण के लिए, यदि हीरे के एक टुकड़े से एक चम्मच बनाना संभव होता, तो आप इसके साथ गर्म चाय में चीनी नहीं मिला पाएंगे, क्योंकि जैसे ही चम्मच उबलते पानी को छूता है, आप खुद जल जाते हैं।
खनिज कठोरता तुलना
कैसे निर्धारित करें कि कौन सा खनिज सबसे कठिन है? प्रतिभाशाली जर्मन खनिज विज्ञानी कार्ल फ्रेडरिक मूस उन्नीसवीं सदी में इस मुद्दे की चपेट में आ गए। 1811 में, वैज्ञानिक ने विभिन्न खनिजों की कठोरता को निर्धारित करने के लिए तुलनात्मक पैमाने का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा। इसमें दस बिंदु होते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक निश्चित खनिज से मेल खाता है। पहला (टैल्क) सबसे नरम है, और आखिरी, क्रमशः, सबसे कठिन है। सत्यापन प्रयोगात्मक रूप से किया जाता है। यदि एक नमूना (उदाहरण के लिए, चांदी) को फ्लोराइट से खरोंच दिया जाता है, जो पैमाने पर चौथी पंक्ति पर है, लेकिन प्लास्टर (स्केल मानक संख्या दो) से क्षतिग्रस्त नहीं है, तो मोह पैमाने पर चांदी की कठोरता 3 है।
सबसे कठोर खनिज हीरा है। वह दसवें स्थान पर है। और यद्यपि मोहस तालिका को उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में प्रचलन में लाया गया था, यह अभी भी व्यापक रूप से लागू है। हालांकि, यह याद रखने योग्य है कि यह तालिका रैखिक नहीं है। इसका मतलब है कि दस नंबर का हीरा बिल्कुल दोगुना कठोर नहीं होगा।एपेटाइट, जो तालिका में पांचवें स्थान पर है। कठोरता के निरपेक्ष मान को निर्धारित करने के लिए अन्य विधियों का उपयोग किया जाता है।
राजाओं से मजदूरों तक
लंबे समय तक, हीरे विशेष रूप से गहनों के स्वामी थे। हालांकि, उद्योग के विकास के साथ, इस सबसे कठिन खनिज को न केवल सामान्य सौंदर्य पक्ष से, बल्कि इसके अद्वितीय भौतिक गुणों के दृष्टिकोण से भी माना जाता है। सबसे पहले, औजारों के उत्पादन में प्राकृतिक हीरे का उपयोग किया जाता था जिन्हें काटा नहीं जा सकता था। ये वो पत्थर हैं जिनमें ऐसी खामियां थीं कि जौहरी को खत्म करना नामुमकिन था। वे तकनीकी हीरे के रूप में जाने गए।
जैसे-जैसे समय बीतता गया, हीरे की कटिंग और ड्रिलिंग किनारों वाले औजारों की जरूरत बढ़ती गई। उदाहरण के लिए, निर्माण उद्योग में हीरे की ड्रिल अत्यधिक मांग में हैं। कठोर धातु मिश्र धातुओं से बने समकक्षों पर उनका लाभ यह है कि हीरे की ड्रिल के साथ काम करते समय, सामग्री में माइक्रोक्रैक नहीं बनते हैं। हीरा किसी भी सामग्री को आसानी से और सफाई से काटता है, चाहे वह पत्थर, कंक्रीट या धातु हो। और माइक्रोक्रैक की अनुपस्थिति संरचना के स्थायित्व की कुंजी है। इसके अलावा, कार्य प्रक्रिया अपने आप में बहुत तेज़, काफ़ी आसान और अधिक शांत है।
इसके आधार पर, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि, 2016 के आंकड़ों के अनुसार, रूस अकेले 1200 प्रकार के विभिन्न उपकरणों और उपकरणों का उत्पादन करता है, जिनमें से मुख्य काम करने वाला हिस्सा हीरा है।
चिकित्सा अनुप्रयोग
प्रकृति का सबसे कठोर खनिज न केवल रफ और हार्ड के प्रसंस्करण में उपयोग के लिए उपयुक्त हैनस्लों चिकित्सा उपकरणों में भी हीरा अपरिहार्य है। आखिरकार, ऊतकों का चीरा जितना पतला और अधिक सटीक होता है, शरीर उतना ही बेहतर होता है। और महत्वपूर्ण अंगों पर जटिल ऑपरेशन के लिए, चीरे की चौड़ाई और भी अधिक निर्णायक भूमिका निभाती है।
इसके अलावा, ब्लेड पर पतली हीरे की फिल्म के साथ स्केलपेल लंबे समय तक तेज रहता है।
इलेक्ट्रॉनिक्स में संभावनाएं
हीरा एकीकृत परिपथों के विकास को भी सक्रिय रूप से बढ़ावा दिया जा रहा है। इनमें बैकिंग के लिए छोटे हीरों का इस्तेमाल किया जाता है। इस विधि द्वारा उत्पादित उपकरण तापमान परिवर्तन और बड़े वोल्टेज सर्ज के लिए अधिक प्रतिरोधी है। हीरे का उपयोग दूरसंचार में डेटा संचारित करने के लिए भी किया जा सकता है। इन क्रिस्टल की विशेषताएं आपको एक ही केबल पर विभिन्न आवृत्तियों के संकेतों को एक साथ संचारित करने की अनुमति देती हैं।
पृथ्वी का सबसे कठोर खनिज अंतरिक्ष अन्वेषण में मदद करता है
साथ ही केमिकल इंडस्ट्री में डायमंड की डिमांड है। एक आक्रामक वातावरण जो आसानी से कांच को नुकसान पहुंचाता है वह हीरे के लिए बिल्कुल भी भयानक नहीं है। भौतिक विज्ञानी क्वांटम भौतिकी प्रयोग और अंतरिक्ष अन्वेषण करने के लिए क्रिस्टल का उपयोग करते हैं।
दूरबीन प्रकाशिकी बनाते समय, सामग्री की सटीकता और विश्वसनीयता की आवश्यकताएं महत्वपूर्ण हो जाती हैं। यह वह जगह है जहां सबसे कठिन प्राकृतिक खनिज खेल में आता है, जिसमें उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक पैरामीटर हैं।
हीरों का संश्लेषण
इतनी तीव्र मांग के साथसबसे कठिन कीमती खनिज, इसके कृत्रिम संश्लेषण का प्रश्न तेजी से उठा। ध्यान दें कि पत्थरों का कोई भी भंडार लगातार बढ़ती मांग को पूरा करने में सक्षम नहीं है। और लंबे प्रयोगों के बाद, वैज्ञानिक प्राकृतिक हीरे का एक एनालॉग बनाने में कामयाब रहे, जिसमें सभी आवश्यक विशेषताएं हों। आज तक, औद्योगिक जरूरतों के लिए कृत्रिम हीरों का उत्पादन आम बात हो गई है।
इस खनिज को संश्लेषित करने की कई विधियाँ हैं। पहला प्राकृतिक वातावरण में इसके गठन के सबसे करीब है। अति उच्च तापमान और अत्यधिक दबाव का उपयोग करके संश्लेषण किया जाता है। दूसरी तकनीक आपको भाप से हीरा निकालने की अनुमति देती है। इसका उपयोग फिल्म प्रौद्योगिकी में किया जाता है - क्रिस्टल को औजारों के काटने वाले किनारों पर पतली फिल्म के रूप में लगाया जाता है। सर्जिकल उपकरणों के निर्माण में यह विधि विशेष रूप से मांग में है। और तीसरा विस्फोट और तेजी से शीतलन का उपयोग करके छोटे क्रिस्टल का प्रकीर्णन पैदा करता है।
प्रयोग जारी रहे और बोरॉन नाइट्राइड को संश्लेषित किया गया, जो प्राकृतिक हीरे की तुलना में 20% कठिन है। हालाँकि, जबकि यह पदार्थ इतना छोटा है कि पारंपरिक रूप से हीरा को सबसे कठोर खनिज माना जाता है।
