того незрівнянного каменю, який із часів Середньовіччя відомий як diamond (алмаз)

Назва diamond походить від латинското слова adaman-, tem і його розповсюдженої форми adiamentem, які созвуч-.

I ни грецькому слову asifias, що означає «незламний», що містить натяк не тільки на значну твердість, але й на помилкову виставу про те, що алмаз може протистояти будь-якому удару

. Слово «борт» відбувається, імовірно, від старо-французького bord, або bort (неповноцінний). «Карбонадо» — португальське слово, що означає «углистий», воно вживалося для позначення щільних зернистих різновидів алмаза, що зустрічаються Вбразилии.

Із усіх дорогоцінних каменів алмаз має найбільш простий * хімічний склад — він являє собою просто кристалічний вуглець С. У ньому часто присутні домішки, головним чином окис заліза й кремнезем зі слідами перевести й магнезії, але кількість домішок звичайно не перевищує 5%. Саме домішка окислів заліза обумовлює жовтуватий відтінок, який настільки характерний для алмазів печистой води, особливо для каменів з Південної Африки, і який знижує їхня цінність. Вуглець диморфен, інша його кристалічний різновид — графить. Воістину, природа перевершила саме себе, створивши з того самого елемента речовини з настільки різними й протилежними властивостями, як твердий, блискучий і прозорий алмаз і м`який, мазкий і непрозорий графіт. Кожне із цих речовин має властиві йому гідностями. Алмаз * крім того, що він перевершує по якостях усі інші дорогоцінні камені, знаходить застосування в промисловості в якості ріжучого й абразивного матеріалу. Графить уживається для виготовлення олівців, для чищення кухонних плит, а в суміші із із глиною — для виготовлення вогнетривких тиглів. Крім того, він неоціненний як мастильний матеріал, особливо при роботах під великим навантаженням. Обоє мінералу існують у природі, не виявляючи помітної тенденції переходити один в іншій. Дійсно, для того щоб кристал алмаза почорнів при нагріванні без доступу кисню, тобто для того щоб він частково.

перетворився в графіт,- необхідна дуже висока температура ( принаймні 1500°). ( При нагріванні в атмосфері кисню або навіть на повітрі алмаз окисниться до З або З при температурах близько 800°С.).

Борт (bort, або, як іноді пишуть, boart) являє собою скритокристаллическую форму, у якій кристали алмаза розташовані безладно, без певного орієнтування. Цей термін використовується також для позначення кристалів і їх уламків, що не знаходять застосування в ювелірній справі; такі кристали подрібнюються й використовуються для різання й полірування. Карбонадо, або чорний алмаз, також є скритокристаллической різницею алмаза і являє собою неоднорідну травні-су ще більш дрібних кристалів; він має чорний колір, непрозорий або тільки просвітчастий. У скритокристаллических формах окремі кристали не здатні розколюватися по певних напрямках. Із цієї причини такі маси мають виняткову твердість алмаза, але не розколюються під впливом сильного удару; вони видадуться більш твердими, чому одиночні кристали алмаза. Карбонадо користувався більшим попитом для виготовлення різальних інструмент *.

Про абсолютно прозорі й вільні від вад алмази говорять, що вони « чистої води». Такі алмази, коли вони не мають який-небудь колірний відтінок, за винятком, можливо, блакитнуватого, цінуються найбільше високо. Камені зі слабким жовтуватим відтінком називаються каменями « нечистої води» і це-

нятся значно нижче. Іноді вживали спроби поліпшити камені нечистої води, покриваючи їх базальні грані блакитною плівкою. Таку плівку звичайно можна вилучити, промиваючи камінь у бензолі, метиловому спирті або навіть у гарячій воді, але якщо ці способи не допомагають, можна використовувати й кислоту.. Певну привабливість мають камені канарково-жовтого кольору, які, однак, ставляться до іншої категорії. Обич-, ни також зеленуваті камені, хоча дійсно гарний відтінок цього кольору рідко витримується в межах цілого кристала. Нерідкі коричневі камені, особливо з Південної Африки. Рожеві камені менш звичайні, а рубиново-червоні, рожево-лілові й сині камені рідкі. Камені, що володіють останнім з перерахованих квітів, мають, як правило, «сталевий» відтінок. Сапфировосиние камені зустрічаються винятково рідко й коштують досить дорого. Для позначення алмазів із чорними цятками углистого матеріалу усередині використовують французьке, слово «піці» (pique), що означає «сколотий» або «плямистий від укусів комах».

Алмаз кристалізується у вигляді октаєдров (мал. 118) зі свер- кающими гладкими гранями й рідше — у вигляді кубів із грубо протравленими гранями. Іноді замість кожної із граней октаєдра розбудовуються три або шість граней, і камінь здобуває майже ! сферичну форму. Поверхні граней кристалів часто засіяні рівносторонніми Трикутними поглибленнями, які віз

Рис. 118. Кристали алмаза

пікають внаслідок травлення й розчинення

. скривлення, що часто спостерігається, ребер кристалів є результатом послідовного отступания площин росту. Звичайні двійники, у яких два окремі кристали з`єднуються разом або проростають один одного, а також зірчасті форми. Іноді октаєдрические кристали изумительно симетричні. Округлі кристали нерідко покриті смолоподобной оболонкою, яка м`якше самого кристала. Велика кількість природних кристалів алмаза експонується в колекції дорогоцінних каменів Геологічного музею в Лондоні

Визначення структури кристала алмаза з`явилося одним з найбільш ранніх досягнень рентгеноструктурного аналізу. Схема впакування вуглецю в структурі алмаза наведена на мал. 40; видне тетраєдрическое розташування атомів у кристалі. Детальне вивчення прозорості алмазів в ультрафіолетових променях показало, що алмази можна підрозділити на кілька типів. Звичайний тип I прозорий тільки для променів з довжиною хвилі близько 3000 А и містить вільний азот. Більш рідкий тип II має границю смуги поглинання, відповідну до довжини хвилі 2250 А. Цю групу на основі відмінностей у фосфоресценції можна підрозділити на типи На й НЬ. Інші фізичні властивості є, очевидно, однаковими для всіх типів, і в цей час вищенаведений підрозділ не має безпосереднього значення для використання алмазів як дорогоцінних каменів. Однак воно цікаво з погляду ок-.

раски алмазів, як природньої, так і наведеної опроміненням а також для судження про походження алмазів. Спочатку вважали, що алмази типу II не містять азоту, але зараз уважаються, що між збагаченим азотом типом I і бідним цим елементом типом II існують поступові переходи

Було виявлено, що карбонадо має скритокристаллическую структуру, що полягає зі зв`язаних у єдину масу дрібних кристалів алмаза

Алмаз не має двупреломлением, але окремі зони кристалів двупреломляют, що часто пов`язане із включеннями капелей рідкої вугільної кислоти й виникаючими навколо них внутрішніми напруженнями. Ці напруги бувають настільки великі, що багато прекрасних каменів при витягу з их гірської породи, що вміщає, «вибухають», розлітаючись на окремі шматочки. Середня величина показника переломлення безбарвних каменів рівна 2,4175 у жовтому світлі натрію з досить невеликими відхиленнями ( до 0,0003), що свідчить про чистоту сполуки. Зі збільшенням кількості домішок величина показника переломлення збільшується до максимального значення 2,421. Показник переломлення каменів нечистої води лежить в інтервалі між цим значенням і 2,419. Дисперсія для інтервалу В-G рівна 0,044, і щодо цього алмаз перевершує всі безбарвні камені, але уступаеткасситериту, сфену (титаніту) і зеленому гранату (демантонду), а також синтетичному рутилу й синтетичному титанату етронция. Блиск полірованого алмаза настільки характерний, що був названий «алмазним»; він обумовлений комбінацією високого світлозаломлення й виняткової твердості. Алмаз, на відміну від скла, прозорий для рентгенівських променів. Він фосфоресцирует під дією променів, що лежать за межами фіолетової частини видимого спектра, навіть під дією короткохвильового випромінювання еманацій радію. Деякі, але не всі алмази флюоресцируют в ультрафіолетових променях у блакитних або жовтувато-зелених тонах. Багато хто з них світяться в темряві після витримки на сонячному світлі, а деякі навіть випромінюють світло, якщо їх потерти,— явище, відоме за назвою триболю-минесценции.

Шляхом опромінення алмазу можна додати штучне фарбування Бомбардування нейтронами викликає зелене фарбування, причому її інтенсивність залежить від дози опромінення. Якщо такий зелений алмаз нагрівати, то колір його змінюється, здобуваючи різні відтінки жовтизни, але не зникає повністю навіть при високій температурі. Бомбардування електронами надає си-.

нюю фарбування. Камені із природньому синьому фарбуванням можна відрізнити за їхніми напівпровідниковими властивостями. Колір опромінених червоний-.

мазов пояснюється, пб-видимому, «радіаційним порушенням» структури кристала, яка лише частково відновлюється при нагріванні

Питома вага алмазів досить постійна, хоча він, природно, більш мінливий, чому показник переломлення, оскільки на його величину впливають включення газів і мінералів, у той час як на показнику переломлення ці фактори не позначаються. Середня величина питомої ваги для кристалів рівна 3,520 з можливими коливаннями, що досягають 0,010, причому питома вага каменів нечистої води вище. Для високоякісного карбонадо середня величина питомої ваги рівна 3,45 з коливаннями до 0,05; низькосортний матеріал має питома вага всього лише 3,10. Питома вага борту (середня величина) рівний 3,501 з коливаннями до 0,004. Досить високі значення питомої ваги вказувалися для австралійських алмазів. Недавні точні визначення, проведені на серії з 35 алмазів, дали переважно низькі значення питомої ваги, що коливаються від 3,51477 до 3,51554, у середньому 3,51532 г/см

при температурі 25°С. Кристали, що ставляться до типу I, дають більш високі значення й мають менші межі коливань, чому кристали типу II

Укажемо наступні величини показника переломлення й питомої ваги окремих алмазів. Усі перераховані нижче камені походять із Південної Африки ( крім тих, для яких джерело зазначене особливо). Показник переломлення: білі — 2,4174, 2,4175, 2,4177, 2,4184, 2,4186, 2,4188; канареечножелтий — 2,4191, золотавий — 2,4205. Питома вага (вага в метричних каратах зазначений у дужках): голубувато-білий-(11,504), 3,515; невідполірований жовтувато-зелений із Бразилії — (38,217), 3,521; октаєдрический з Індії — (57,627), 3,522; білий — (13,812), 3,527. Для кожного з перерахованих нижче алмазів у дужках зазначена вага в метричних каратах, а потім приводяться питома вага й показник переломлення: капский сріблистий — (6,632), 3,523, 2,4190; капский — (11,740), 3,523, 2,4200; коричневий — (7,685), 3,518, 2,4180; червонясто-коричневий — ( близько 2), 3,518, 2,4192; блакитнувато-сталевий — (5,055), 3,523, 2,4192.

Алмаз — найбільш тверда речовина з уес, що зустрічаються в природі. Він відзначений Моосом у його шкалі твердості балом 10, але відмінність у твердості між алмазом і корундом, яких! має твердість 9 по шкалі Мооса, величезне. Важко виміряти абсолютну твердість алмаза, але різні методи визначення

відносної твердості дали цифри, що вказують, що алмаз в 90-180 раз твердіше корунду. Гранильщики дослідним шляхом знайшли, що твердість алмаза міняється залежно від напрямку в кристалі, причому напрямок, відповідний до грані октаєдра, характеризується найбільшою твердістю, а напрямок, що відповідає грані куба,- найменшої. Ці спостереження підтверджуються численними детальними дослідженнями твердості алмаза при шліфуванні в різних напрямках. Гранильщики відзначають також, що алмази з Калимантана й з Новогр Південного Уельсу помітно твердіше, чим алмази з Південної Африки; з якими вони звичайно мають справу. Важко припустити, що схожі кристали можуть відрізнятися по твердості, і відзначений парадокс зв`язаний, імовірно, з існуванням двійників, які неможливо встановити оптичними методами, оскільки алмаз не має двупреломлением. Штучні матеріали, такі, як карборунд (карбід кремнію) і боразон (кубічний нітрид бору), мають твердість, порівнянну із твердістю алмаза

Незважаючи на свою виняткову твердість, алмаз під впливом ильного удару легко розколюється по площинах, паралельних гранях правильного октаєдра; він має чотири напрямки спайності. Як вказувалася вище, ця властивість алмаза використовується для того, щоб додати каменям певну, форму ще до їхнього огранювання й шліфування. Аж до початку нинішнього сторіччя існувало помилкове, але не настільки вже протиприродна думка, що алмаз може протистояти удару молота, навіть будучи поміщений на ковадло. Уважалися, що це є надійним способом випробування, і хто знає, скільки прекрасних каменів було роздроблено внаслідок цієї омани? Той факт, що алмаз можна розколоти, був відомий індійським каменерізам ще в часи подорожі Тавернье, а за свідченням Боодта, здатність алмаза розколюватися була відома в XVI в. і в Європі, але в ті часи цьому звичайно не вірили, і це знання незабаром було забуто. На початку нинішнього століття знаменитий хімік і мінералог, першовідкривач палладія й родію В. X. Волластон знову відкрив цю властивість і використовував своє знання, так сказати, не без вигоди, купуючи великі алмази, які через їхню невдалу форму або наявність вад відкидалися ювелірами, і продаючи їх знову після того, як розколював їх на камені підходящої форми

Вище вже було відзначено, що відмінність у твердості між алмазом і корундом, який іде за алмазом у шкалі твердості Мооса, набагато більше, чим між корундом і найбільш м`яким з мінералів. Тому алмаз можна полірувати тільки за допомогою алмазного ж порошку, і огранювання алмазів відрізняється від огранювання інших дорогоцінних каменів. Внаслідок цього в юве-.

лирном справі розрізняють обробку алмазів,/ з одного боку, й

обробку всіх інших дорогоцінних каменів — сдругой.

У цей час алмазам надають форму головним чином діамантів і тільки невеликі алмази грануються у формі троянди

I Зі зростанням ролі механічних верстатів для огранювання дорогоцінних каменів з`явилася тенденція надавати каменю в його екваторіальній площині круговий перетин або форму, що представляє собою комбінація двох таких перетинів, замість подовженого перетину, який був первинною формою, або квадратного перетину, який тривалий час був улюбленою формою ювелірів. У ряді випадків

наприклад при виготовленні серг або підвісок, використовуються менш симетричні форми, такі, як каплевидние форми панделок або бриолет. Іноді екваторіальний пасок (рундист) має ромбовидну або ще більш примхливу форму. Зроблений діамант має 58 граней, але невеликі камені можуть мати не більш ніж 44 гранями, у той час як винятково великий камені можуть мати й багато більше граней. Наприклад, найбільший камінь, відомий за назвою «Зірка Африки», що є частиною алмаза « Кул-Линан», має не менш 74 граней..

При обробці більшості каменів, отриманих з окремих дуже великих неопрацьованих алмазів, як, наприклад

, «Президент Варгас» і «Йонкер», використовувалося смарагдове огранювання, причому перевагою такого огранювання є значно менша втрата ваги, чому та, яка відбулася б при брильянтовому огранюванні

Опис властивостей алмаза був би неповним без згадування інших коштовних, хоча, що й мають прикладний характер областей його застосування. Віз допомоги алмаза багато видів сучасних машинобудівних і гірських робіт були б неможливі або на них доводилося б затрачати дуже багато часу й засобів

Використання алмазних бурових коронок значно полегшує процес буравлення твердих гірських порід. Робоча частина сучасного бурового долота являє собою відлите зі сталі кільце. На його торці (коронці) є ряд правильно розташованих поглиблень, у які вкраплені алмази (нині звичайно для цієї мети застосовується буровий борт, хоча часто використовується й карбонадо). При обертанні бурового долота розбурюється кільцеподібна зона гірських порід; усередині залишається твердий стовпчик породи-керн, який можна витягти на поверхню. Для охолодження долота й для видалення вибуренних часток гірської породи через робочу зону насосом прокачується вода. Термін служби алмазів залежить від природи гірської породи й майстерності оператора. Найбільші труднощі представляє буравлення таких порід, які складені мінералами, що мають різко различ-ную твердість; у цьому випадку алмази можуть бути легко вирвані

зі своїх гнізд. Досвідчений оператор може по поведінці долота визначити характер гірської породи на вибої шпари й, змінюючи тиск долота на вибій, зменшити ризик псування долота. Кристали алмазів, що мають відповідну форму й ограненние під необхідним кутом, застосовуються в різальних інструмент для обробки як металевих, так і неметалічних матеріалів. У промисловості часто використовуються також інструменти, покриті алмазним порошком

Міцність алмаза робить його найбільш підходящим матеріалом, використовуваним при виготовленні тонкого дроту, зокрема ниток накалювання електричних ламп

Хоча майже всі дорогоцінні камені дряпають скло, успішно відрізати смужку скла можна тільки алмазом. Однак для цієї мети придатне не всяке зерно алмаза; іноді алмаз рве скло. Найкраще використовувати край, де два ребра кристала сходяться під гострим кутом. Цим вимогам найкраще відповідають два ребра ромбододекаєдра. Камені, використовувані в склорізах, невеликі по розмірах, не більше шпилькової голівки, і по вазі досягають у середньому

/

частки карата. Вони вставляються в мідну або бронзову оправу. Для одержання гарних результатів при різанні скла необхідний якийсь навичка

Цінність алмаза завжди визначалася головним чином розміром каменю. Вартість одного карата зростає досить рівномірно для каменів вагою до 4 каратов і потім різко підскакує для каменів вагою 5 каратов і більш. Не випливає, однак, очікувати, що вартість карата буде зростати й далі, більш імовірно її зниження зі збільшенням ваги каменю, тому що для великих каменів існує лише досить обмежений ринок збуту. Вартість каменів низької якості майже пропорційна їхньої ваги. Іншими ознаками, які слід ухвалювати в увагу при оцінці вартості ограненного алмаза, є колір, ступінь досконалості і якість огранювання

Для опису кольору алмазів використовувався ряд термінів, таких, як «ягер», «ривер», «вессельтон» і «кейп»; багато із цих термінів походили від назв південноафриканських родовищ. Приблизно 60 років тому ці «старі терміни» у значній мірі були витиснуті чисто описовими визначеннями, наприклад «голубувато-білий», «чисто білий», «ясно-жовтий». Однак термін «голубувато-білий» був визнаний безглуздим, і його не рекомендували застосовувати. Німецькі ювеліри використовували числову класифікацію квітів від першого до шостого кольору. Для полегшення процедури визначення кольору алмазів був винайдений прилад, який дозволяв безпосередньо порівнювати колір каменю зі стандартними квітами

Ступінь досконалості кристалів алмаза/Тісно пов`язана з до- личеством і природою включень, а також з таким фізичним дефектом, як тріщини спайності. Вивчення включень із по-.

I міццю мікроскопа стало важливою й захоплюючою галуззю науки про дорогоцінні камені й часто дозволяє одержати коштовні відомості про їхнє походження. При вивченні алмазів уживається лише 10-кратна ручна лупа, і оскільки при такому обстеженні більшість включень видадуться чорними, вони довгий час були відомий за назвою вугільних. При сортуванні алмазів по ступеню досконалості використовується безліч термінів: виділяються алмази від чистих (flawless — бездефектних), через різні градації недосконалих, наприклад VVSI (very, very slightly imperfect — досить, досить слабко недосконалі), до недосконалих (IMP — imperfect), називаних «піці» (pique) і утримуючих включення, помітні неозброєним оком

Якість огранювання залежить від правильності пропорцій ( для визначення її винайдені спеціальні прилади), точності розташування граней і досконалості полірування

Bywatex’ (або bye) — термін, застосовуваний для позначення каменів з жовтим відтінком; melee — невеликі камені різного розміру, отримані або при огранюванні невеликого неопрацьованого алмаза, або при огранюванні частин розрізаного більшого дорогоцінного каменю, що й важать кожний окремо ме/її V

карата; melange — термін, уживаний для позначення болеє великих каменів різного розміру. Невеликі камені оцінюються по вазі, а не по індивідуальних якостях

З відкриттям родовищ у Південній Африці алмаз швидко черід обичнейшим і широко розповсюдженим дорогоцінним каменем, і це його положення зміцнювалося з відкриттям інших алмазоносних площ на Африканському континенті. Видобуток незабаром перевершив за обсягом ємність світового ринку, і для відвертав алмазодобувної промисловості стало зовсім очевидним, ’що необхідний контроль над продажем алмазів, а також об`єднання численних алмазодобувних підприємств. Відповідно до цього в 1893 г. був заснований Лондонський алмазний синдикат з метою забезпечити продукції його рудників певні переваги й підтримувати рівень цін, пристосовуючи об`єм видобутку до попиту на світовому ринку

Угода задовільна діяло протягом приблизно 30 років аж до відкриття й розгортання робіт на інших алмазоносних площах, які не були представлені в синдикаті або не контролювалися їм (особливо родовища на південно-заході Африки), що привело до запеклої конкуренції, так що синдикат не зміг здійснювати ефективний контроль. Однак було визнано, що система в цілому задовільна, і відповідно до цього в 1925 р. був створений новий, бо-.

леї великий синдикат із продажу продукції алмазних рудників Південно-Західної й Південної Африки, Анголи й Конго. Угода передбачала регулювання видобутку в декількох районах системою квот і оплати постачальникам у відповідності із середньою ціною, обчисленої для кожного минулого шестимісячного періоду

Однак синдикат проіснував усього п`ять років і потім розпався, головним чином тому, що уряд Південно-Африканський Республіки не захотіло передати державні розробки алмазів у Намакваленде під контроль синдикату. Зрештою в 1931 р. був створений новий орган — Алмазна корпорація зі штаб-квартирою в Південній Африці, що було, без сумніву, частково обумовлене прагненням уникнути високого оподатковування в Лондоні. Була введена система квот, і уряд Південно-Африканський Республіки погодилося регулювати видобуток на державних рудниках. Ця корпорація настільки могутня, а її встаткування настільки досконале, що багато дрібних постачальників, що не входять у неї, порахували для себе вигідним довірити їй збут своєї продукції

Діяльність із продажу алмазів розподілена між окремими компаніями, причому збут ювелірних алмазів здійснюється окремо від збуту технічних алмазів. Алмазна корпорація продовжує діяти як сполучна ланка між постачальниками з Південної Африки й з інших країн

Алмаз найбільше успішно імітується обпаленим цирконом ( безбарвним різновидом, одержуваному шляхом нагрівання) через його високу дисперсію. Цей циркон можна відрізнити від алмаза по його меншій твердості й двунреломленшо, а також по тій обставині, що через менше світлозаломлення деяка частина світла завжди вислизає з нижньої частини каменю, що має брильянтове огранювання. Якщо все-таки залишаються які-небудь сумніви, можна вдатися до визначення питомої ваги. Інші безбарвні мінерали — корунд (білий сапфір), топаз і кварц (місцями відомий як «алмаз») — і безбарвна синтетична шпінель характеризуються порівняно слабкою грою; їх легко відрізнити за показниками переломлення. Ряд синтетичних ’матеріалів, що імітують алмаз, був описаний вище. Найбільш звичайні імітації роблять зі скла, але їх легко розпізнати, тому що після нетривалої носки грані такого каменю покриваються подряпинами або іншими мітками, не говорячи вже про їхню невелику твердість И: низькому світлозаломленні

Іноді, для того щоб компенсувати жовтуватий відтінок каменю нечистої води й, отже, додати йому кращий товарний вид і підвищити ціну, камінь офарблюють у синій колір. Тому при покупці виробу необхідно ретельно досліджувати камінь, низ якого не схований оправою