Химический состав и химические свойства алмаза

По химическому составу алмаз представляет собой одну из четырех известных в природе модификаций кристаллического углерода (наряду с графитом, лонсдэлеитом и чаоитом).

По сути, алмаз - это чистый углерод (С).

Благодаря особенностям своей кристаллической структуры (прочная связь между всеми четырьмя атомами электрона углерода), в идеале «алмазный» кристалл должен быть абсолютно прозрачен. То есть, алмаз должен пропускать весь видимый свет (обладать свойством диэлектрика). Однако, в природе далеко не все устроено «идеально». Поэтому в реальных кристаллах алмаза всегда имеется некоторое количество примесей и дефектов решётки. Даже в наиболее чистых ювелирных алмазах содержание примесей достигает 10¹⁸ атомов на 1 см³. Если выразить этот показатель более понятным языком, то считается, что максимальное содержание примесей составляет 5%, причём количество одной примесной компоненты не превосходит 2%.

Химический состав алмаза: примеси

В состав алмаза может входить некоторое число примесей. Чаще всего среди них встречаются:

азот
кремний
кальций
магний
бор
аллюминий

реже - железо, медь, барий и другие.

Большинство из этих элементов входят в состав алмаза в виде механических минеральных включений. Например, значительная часть кремния может находиться в форме микровключений муассанита. В некоторых непрозрачных алмазах содержание таких включений достигает 4% и более.

Некоторые элементы, такие как кремний, алюминий, бор и азот изоморфно входят в состав алмаза, занимая места углерода в кристаллической решетке.

Такие включения часто определяют заметные различия в физических свойствах у разных алмазов. Наиболее значимыми являются включения азота, который влияет на цвет, прозрачность алмаза в инфракрасных и ультрафиолетовых областях оптического спектра, а также обусловливает люминесцентные свойства алмаза, характер рассеивания рентгеновских лучей и др.

Распределение примесей в алмазах может быть неравномерным, например на периферии их больше, чем в центре.

В алмазах также встречаются твёрдые (оливин, пироксен, гранаты, хромшпинелиды, графит, кварц, окислы железа и тому подобное), жидкие (вода, углекислота) и газообразные (азот и другие) включения.

АЛМАЗЫ (БРИЛЛИАНТЫ) - КАТАЛОГ :: Физические свойства алмаза :: Кристаллическая решетка алмаза :: Формы природных кристаллов алмаза :: Алмаз - какого цвета? :: Украшения с черными бриллиантами :: Куллинан - самый крупный алмаз в мире