deimantas

demantas (pranc. diamant < gr. adamas, kilm. adamantos), grynuolių klasės kristalizuotos anglies mineralas; anglies (C) alotropinė atmaina. Pagrindinė priemaiša azotas, t. p. būna aliuminio, silicio, geležies, natrio, magnio, kalcio, fosforo, titano. Be priemaišų, deimante dar būna mineralų, dujų ir skysčių intarpų. Kristalai kubinės singonijos, oktaedrų, trioktaedrų, heksaedrų, rombododekaedrų, kubų, tetraedrų, kombinuotos formos. Dažni dvyniai, grūdėti agregatai. Deimanto atmainos: karbonadas (zoniškos struktūros, netaisyklingos formos arba korėtas agregatas), lonsdeilitas (heksagoninės singonijos, uždarakristalės struktūros impaktinis deimantas), bortas (smulkiagrūdis uždarakristalės struktūros, netaisyklingos formos agregatas), balas (rutulio formos, spindulinės struktūros agregatas). Bespalvis arba įvairių spalvų atspalvių. Apšvitintas ultravioletiniais spinduliais gali švytėti mėlynai, žalsvai, gelsvai, rausvai. Skaidrus, pusiau skaidrus (balas, bortas), neskaidrus (karbonadas, lonsdeilitas, balas, kartais bortas).

deimantai

šlifuoti deimantai

Nušlifuotiems deimantams būdingas spindesys. Kietumas 10 (kiečiausia gamtinė medžiaga). Skalumas tobulas (skyla pagal oktaedro sieneles). Lūžis laiptuotas, nelygus, kriauklinis. Tankis 3470–3560 kg/m³. Šviesos lūžio rodiklis 2,417–2,419. Atsparus rūgštims ir šarmams. Kaitinamas ore iki 850 °C temperatūros sudega ir virsta pelenais; kaitinamas be oro daugiau kaip 1500 °C temperatūroje virsta grafitu. Dielektrikas; kai kurie deimantai yra puslaidininkiai. Apšvitintas ultravioletiniais ir infraraudonaisiais spinduliais deimantas tampa laidus elektrai, apšvitintas rentgeno spinduliais – liuminescuoja. Deimantai būna juvelyriniai ir techniniai. Juvelyriniams deimantams priskiriami tobulos formos, bespalviai arba neryškių atspalvių, be defektų deimanto kristalai (brangakmeniai). Jie naudojami papuošalams gaminti; kad labiau spindėtų deimantai šlifuojami briliantiniu šlifavimu (briliantas). Visi kiti deimantai naudojami pramonėje ir laikomi techniniais. Iš jų gaminami įvairūs įrankiai (deimantiniai pjūklai, grąžtai), abrazyvinės medžiagos.

Deimantai susidaro senųjų platformų litosferos apatinėje dalyje (peridotituose, eklogituose), 100–200 km gylyje, labai aukštoje (900–1300 °C) temperatūroje ir slėgyje (45·10⁸–60·10⁸ Pa). Dalis deimantų susidaro apatinėje mantijoje, 650–670 km gylyje ir dar giliau. Vėliau kimberlitinė ir lamproitinė magma iškelia juos į Žemės paviršių kaip ksenokristalus. Deimantai randami kimberlitų ir lamproitų gyslose (didžiausi deimantų telkiniai), sprogimo vamzdeliuose – diatremose, aukšto slėgio metamorfinėse uolienose – kimberlituose (pirminiai telkiniai) ir sąnašynuose (antriniai telkiniai). Uždarakristalės struktūros deimantų randama impaktituose ir meteorituose. Daugiausia deimantų yra Pietų, Centrinėje ir Vakarų Afrikoje, Rusijoje (Jakutijoje, Archangelsko srityje), Kanadoje, Brazilijoje, Australijoje, Kinijoje, Suomijoje. Telkiniuose dažniausias randama 0,1–1 karato deimantų kristalų. Didžiausias pasaulyje deimanto kristalas Kulinanas (3106 karatų) rastas 1905 Pietų Afrikoje.

Sintetiniai deimantai gaminami daugiausia specialiose kamerose iš grafito ar kitų anglingų medžiagų 1200–2400 °C temperatūroje ir 55·10⁸–10¹⁰ Pa slėgyje. Deimantų sintezei pagreitinti pridedama katalizatorių (dažniausiai geležies ir nikelio). Sintetinių deimantų kristalų dydis dažniausias iki 0,5 milimetro. Didesnių deimantų kristalų sintezei naudojami sintetinių deimantų milteliai arba labai smulkūs kristalai. 21 a. pradžioje sintetinius deimantus gamina 15 šalių.

22

Deimantų sintezės istorija

Pirmuosius deimantų sintezės bandymus 1880 atliko škotų chemikas Jamesas Ballantyneʼas Hannayʼus storasieniame cilindre kaitinęs lengvųjų angliavandenilių (90 %) ir kaulų alyvos (10 %) mišinį. 1938 rusų fizikas Ovsejus Leipunskis atliko deimantų susidarymo iš grafito teorinę analizę ir nustatė jų stabilaus buvimo ribas. Pirmieji deimantai susintetinti (iš grafito esant 80·10⁸ Pa slėgiui ir 2500 °C temperatūrai) Švedijoje 1953. 1954 smulkūs kristalai buvo užauginti Jungtinėse Amerikos Valstijose, vėliau Belgijoje, Didžiojoje Britanijoje, Japonijoje, Rusijoje. 1961 sukurta pramoninė deimantų auginimo technologija.

2271