Кунсткамера

Читальный зал

В.А. Байдерин

Рассказы о камне.

ДВА БРАТА

О минерале алмазе, прозрачном, как вода, пожалуй, слышал каждый. Люди уже проникли глубоко в землю, выкопали громадные колодцы, идут все дальше в земные недра, и каждый раз находят новые и новые сверкающие кристаллы, пена которым в несколько раз дороже золота.

Для чего людям нужен алмаз?

Тщательно обработанный гранильщиком, алмаз становится уже не алмазом; у него появляется новое имя: бриллиант. А блестящие бриллианты, красиво отражающие своими гранями солнечный и электрический свет, высоко ценятся как самые дорогие украшения. Бриллиант дорог потому, что очень сложна и хлопотна работа по его огранке.

Дело в том, что алмаз - самое твердое вещество на земле. Тверже его нет ничего в природе. Как бы ни была тверда сталь, выплавляемая на заводах, но если по ней чиркнуть алмазом - останется белая полоса. А острая кромка стали скользит по грани алмаза, словно ноготь по стеклу, не оставляя никакого следа. Алмаз оставляет черты на любом минерале, на любом металле, на всем, что принято считать самым твердым.

Чем же гранить алмаз? Ничем, кроме алмаза. Для огранки бриллиантов люди пользуются алмазной пылью. И длится эта работа очень-очень долго.

Необычайно высокая стоимость бриллиантов объясняется большой затратой труда. Но не только этим, а еще и тем, что алмазов очень мало, встречаются они крайне редко, и каждая находка ценится выше находки любого минерала и металла. Люди давно познали замечательное качество алмаза - его величайшую твердость - и с успехом используют это качество в своих целях.

Предположим, вам надо застеклить окно. Чем резать стекло? Алмазом. Крохотный кристалл алмаза, вставленный в металлическую оправу, оставит на стекле белую черту, и по ней стекло разломится очень легко.

Когда требуется бурить твердые каменные породы, на бур надевают коронку с алмазными зубцами. Можно не опасаться: какой бы твердости ни была порода, алмазный бур не сломается, не сдаст, блестящие зубцы не выкрошатся. С-помощью алмазных буров люди производят глубокую разведку земных недр. Алмазным порошком шлифуют изделия, состоящие из особенно твердых сплавов.

Ученые долго интересовались: из чего состоит алмаз?

Химические анализы показали, что алмаз - чистый углерод.

Это было удивительно, потому что чистым углеродом является также и графит.

Что общего между алмазом и графитом? Кажется, нет ничего. Алмаз прозрачный, графит темный. Алмаз тверже всего земного, графит... достаточно по нему провести пальцем и на пальце останется темный след. Алмаз является самым замечательным изолятором электрического тока. Его даже молния не пробивает. А графит хорошо проводит электрический ток, и поэтому широко применяется при изготовлении электродов. Алмаз плотен и очень тяжел, а графит в полтора раза легче его.

Словом, ничем не похожи друг на друга алмаз и графит- и в то же время они родные братья!

В чем же тут секрет? В атомном строении. Атомы графита расположены в виде решеточек, и каждая такая решеточка слабо связана с другой. У алмаза же атомное строение совсем иное. Там атомы располагаются близко друг к другу, прочно связаны один с другим, и эта их крепкая связь делает алмаз очень и очень твердым.

О применении алмаза нам уже немного известно. А как используется графит?

В переводе с греческого "графит" означает писать. С древнейших времен вплоть до наших дней люди пишут графитом. Из графита сделано сердечко простого карандаша. Чтобы приготовить материал для карандашных сердечек, графит размалывают, просеивают сквозь густое сито. Для лучшего измельчения графит замачивают, тщательно отжимают и смешивают с глиной. Если нужно сделать мягкие карандаши, то глины добавляют немного. Для изготовления твердых карандашей примесь глины увеличивается.

Смешанный с глиной графит хорошо просушивается, затем спрессовывается в виде длинных тонких палочек и обжигается в печи. Потом палочки графита вставляются в деревянную оболочку, оболочка склеивается, окрашивается, - и карандаш готов.

У графита есть ценное свойство: он не, плавится, не горит и способен придавать жароустойчивость другим материалам. Сталь для тиглей, например, в которых плавят металлы, обязательно содержит примеси графита. Шестьдесят - восемьдесят граммов графитного порошка, опушенный в килограмм тигельной стали, делают ее особенно жароустойчивой.

Сейчас на металлургических заводах/ Вce большее распространение получают электропечи. В такую печь опускаются толстые черные электроды, и между ними от электрического тока возникает ослепительно белая вольтова дуга. В пламени этой дуги расплавляются руда и металлы. А электрод, дающий вольтову дугу, немыслимо изготовить без графита. Электроды из графита необходимы для получения голубовато-белого металла - алюминия, нашедшего широкое применение и в технике и в быту. Из графита изготовляют прочную, невыгорающую черную краску. Наконец, графитовый порошок употребляется для того, чтобы предупредить горение смазочных масел в механизмах для притирки одной детали машины к другой.

Теперь мы видим, что хоть родной брат алмаза и невзрачен на вид, но по своей полезности, по своим качествам он не уступает своему сверкающему, гордому брату.

И, однако, более двух веков ученые пытались создать алмаз искусственным путем. Ведь в природе алмазы встречаются очень редко, стоимость их высока, а практическое применение-разнообразно. Очень заманчиво взять широко распространенный графит и изготовить из него алмаз. Но как это сделать?

Долго бились ученые, пока не установили, что для превращения графита в алмаз требуется температура в две тысячи градусов и очень большое давление. Доказано, что именно при такой температуре и при таком давлении из графита образовывались алмазы в недрах земли.

Создание очень высокого давления и такой большой температуры еще недавно считалось невозможным.

Даже при гораздо более низком давлении химикам удавалось творить удивительные чудеса. Например, азот, из которого на три четверти состоит воздух, благодаря высокому давлению становился твердым. Желтый фосфор, испытав на себе огромное давление, делался черным. Больше того: при высоких давлениях жидкость может просачиваться сквозь сталь, стекло начинает растворяться в обыкновенной воде, а некоторые изоляторы тока становятся хорошими проводниками электричества.

Но для всех этих чудес давление требуется меньшее, чем то, которое необходимо для превращения графита в алмаз. Однако предела для науки нет. Во многих странах ученые бились над созданием так называемых "алмазных условий" - громадного давления и очень высокой температуры в толстостенных аппаратах.

Совсем недавно, осенью 1961 года, решающую победу в этом нелегком деле одержали советские ученые. В одном из научных институтов Киева была создана нужная аппаратура. XXII съезду Коммунистической партии Советского Союза ученые Киева доложили, что ими уже изготовлено две тысячи каратов искусственных алмазов. Искусственные алмазы были испытаны при бурении скважин в сверхтвердой породе и оказались гораздо прочнее натуральных.

Советские ученые доказали, что со временем в технике натуральные алмазы будут заменены искусственными.

<<< Читать с начала || Содержание книги || Читать дальше >>>

Читальный зал кунсткамеры: что тут есть?