Short Presentation for Diamond, his uses in industry, his founding and similar.

1. Универзитет „ Гоце Делчев “ – Штип
Факултет за медицински науки – Општа Медицина
Семинарска работа по предметот:
- ХЕМИЈА -
„ ДИЈАМАНТ “
Изработил: Ментор:
Стефан Филиповски Проф. Д-р. Рубин Гулабоски
Бр. На индекс: 151073
Декември 2012
ШТИП
Содржина

2. Вовед.....................................................................................................................3 – 4
Главен дел..................................................................................................................5
 Дијамант ..............................................................................................5
 Историја на Дијамантот ...................................................................5
 Настанување на Дијамантот ...........................................................6
 Потрага по Дијаманти .......................................................................7
 Наоѓалишта на Дијаманти ................................................................8
 Ископување на Дијамантите ............................................................9
 Структура на Дијамантот .............................................................10
 Својства на Дијамантот .................................................................10
 Тврдост на Дијамантот...................................................................11
 Бојата на Дијамантите ...................................................................11
 Обработка на Дијамантите ............................................................12
- Означување на каменот .........................................................12
- Разделување на каменот ........................................................12
- Сечење на каменот со кружна пила ......................................12
- Сечење .....................................................................................13
- Брусење ...................................................................................13
 Вредност и маса на Дијамантот ....................................................13
Заклучок....................................................................................................................14
Користена литература .............................................................................................15
Вовед

3. Јаглеродот (lat. Carboneum) е хемиски елемент со реден (атомски) број 6
во периодниот систем. Негов симбол е C. Застапеноста на јаглерод во
земјината кора е 0,018%. Тој се јавува во сите органски видови и како елемент е
основа на органската хемија.
Овој неметал има интересна хемиска особина, способност за сврзување
со различен број други елементи формирајќи околу 10 милиони соединенија. Со
кислородот образува јаглероден диоксид (CO2) кој е потребен за раст на
растителните видови. Кога се соединува со водородот образува различни
соединенија наречени јаглеводороди кои се есенцијални за индустријата во
форма на фосилни горива. Во комбинација со кислород и со водород може да
образува различни групи на соединенија, вклучувајќи масни киселини, кои се
неопходни за живот и естери, кои даваат вкус на различни овошја.
Јаглеродот е изразит неметал, четиривалентен елемент кој има неколку
алотропни форми. Познати се околу 40 алотропски модификации на јаглерод.
Повеќето негови алотропи се аморфни како на пример кокс, саѓи, активен јаглен
и други.
Графитот, бакминстерфулеренот и дијамантот се трите стабилни
алотропски модификации на јаглерод.
Графитот претставува една од
нај-меките супстанци. Има сива боја и
е мно-гу добар спроводник. Најчесто е
претста-вен со хексагонална решетка,
а ретко со ромбоедарска. Составен е
од три електро-ни во
дводимензионални sp2 орбитали и
еден електрон во p орбитала.

4. Бакминстерфулеренот е третиот пронајден облик на стабилна
алотропска модификација на јаглеродот. Кај него атомите се поврзани во
прстени и сите тие заедно се наоѓаат во еден вид на топка.
Најраспространетата форма на оваа молекула има 60 јаглеродни атоми
сврзани на овој начин.
Бакминстерфулерен
Други позначајни алотроски модификации на јаглеродот се:
• Хаоит – минерал за кој се претпоставува дека е формиран при удар на
метеори;
• Лонсдалеит – (нечист дијамант) кој има структура слична на дијамантот,
но формира хексагонална кристална решетка;
• Аморфен јаглерод – (стакленеста супстанца) во која збирот на
молекулите на јаглеродот е во не-кристална, неправилна стаклена
состојба;
• Јаглеродна нанопена – (екстремно лесна магнетна мрежа) претставува
мрежа со мала густина која се состои од гроздови кои наликуваат на
графит, но атомите се поврзани тригонално во прстени со шест или
седум членови;
• Јаглеродни нано-цевки – (малечки цевки) во кои секој атом е поврзан
тригонално во кривулеста обвивка која формиар празен цилиндар;
• Агрегатни дијамантски нанопрачки – најскоро откриен алотроп;

5. Главен Дел: Дијамант
Дијамантот е најтврд минерал во природата. На неговата величествена
убавина луѓето се воодушевувале со векови иако научните објаснувања на
дијамантите се откриени дури во дваесеттиот век. Спроведени се многу
истражувања со кои се открива вистината за хемиските, физичките,
минералошките и геолошките својства на дијамантите. Познавањето на
процесот на настанување е основа за разбирање на реткоста и вредноста на
дијамантите.
Историја на Дијамантот
Името на дијамантот потекнува од грчкиот збор αδάμας што значи
некршливо. Дијамантите се верува дека за прв пат биле препознаени во Индија,
каде значајни алувијални депозити на камен можеле да се најдат пред многу
векови по должината на реките Пенер, Кришна и Годавари. Таму дијамантите
се познати најмалку 3 000 години, но најверојатно и повеќе, а можеби и околу
6000 години. Нивната употреба во гравирање на алатки исто така датира од
почетокот на човековата историја.
Популарноста на дијамантите се зголемува во деветнаесеттиот век
поради зголемувањето на понудата, подобрувањето во техниката на сечењето
и брусењето, растот на светската економија и иновативните и успешни
рекламни кампањи.
Во 1772 година Антоан Лавоазије користел леќи за да концентрира зраци
од сонцето на дијамант во амосфера со кислород и покажал дека производ на
согорувањето е јаглерод диоксидот, со што докажал дека дијамантот е составен
од јаглерод. Подоцна во 1797, Смитсон Тенант го повторил и го проширил овој
експеримент. Со покажувањето дека при горење на дијамант и графит се
ослободува исто количество на гас, тој утврдил хемиска еквивалентност на
овие две супстанци.

6. Најпознато користење на дијамантите денес е во вид на скапоцени
камења кои се користат како украс, употреба која датира уште од антиката.
Дисперзијата на белата светлина во спектарот на бои е примарна гематолошка
карактеристика на дијамантите. Во дваесеттиот век експерти гематолози
развиле методи за оценување на дијамантите врз основа на најважните
карактеристики што ги имаат. Познати се четири карактеристики кои се
користат како основа на дијамантите: каратот, сечењето на дијамантите, бојата
и јасноста (чистотата).
Големите беспрекорни дијаманти се познати како Paragon.
Настанување на дијамантот
Условите под кои настануваат дијамантите се висока температура од 900
- 1300°С и висок притисок од 45 – 60 килобари (нормалниот притисок на земјата
на морско ниво е околу 1 бар). Основните три слоја на Земјата се: кора,
наметка и јадро. Подрачјата за
настанување на дијамантите
заради специфичните услови се
наоѓаат во горниот дел од
наметката на Земјата на
длабочина од 100 – 200 km.
Најдобри услови за создавање
на дијаманти постојат под
геолошки стабилни делови на
кората кои се нарекуваат
картогени и воедно тие се
најстари делови на копнената
маса.
За да се образува дијамант освен потребната температура и притисокот треба
да постои и околина богата со јаглерод. Еруптивните карпи кои се наоѓаат на
поволна длабочина и осигуруваат снабдување на јаглерод се перидотит и
еклогит. Повеќето дијаманти настануваат од перидотитот кој се топи во
внатрешноста на Земјата и ослободува јаглерод. Еклогитот во однос на

7. перидотитот е помлада карпа која се појавува во поплитки слоеви. Во оваа
карпа јаглеродот настанува во еден дел со распаѓање на органски материи.
Ослободувањето на јаглеродот се јавува за време на повлекување на
една Земјина кора под друга за време на судар. И перидотитот и еклогитот за
време на топење под поволни услови ослободуваат атоми на јаглерод и
условуваат спојување на атомите во кристали на дијаманти. По процесот на
настанувањето и под услов температурата и притисокот да останат исти,
дијамантите можат да останат милиони години во внатрешноста на Земјата
пред да избијат на површината.
Депозитите на дијаманти се наоѓаат во два вида на еруптивни карпи:
кимберлит и лампорит. Тие се многу слични по минерален и хемиски состав, а
се разликуваат главно по тоа што кимберлитот се појавува во средината на
картогенот, а лампоритот се појавува главно на самите краеви. Кимберлитот и
лампоритот не се карпи во кои се образуваат дијаманти, туку тие ги носат
претходно настанатите дијаманти до површината на Земјата. Благодарејќи на
тврдоста на дијамантот, тој може да патува низ Земјината кора до површината
на Земјата. Растопениот камен материјал, магма, го зголемува својот волумен
кога се загрева. Загреаната магма се подигнува кон површината и доколку
минува низ лежиште со дијаманти, ги собира со себе.
Потрага по дијаманти
Дијамантите се производ на природата во ограничени резерви.
Некогашни исплатливи и профитабилни рудници денеска се затворени. Поради
тоа се јавува потреба за потрага на нови наоѓалишта. Пазарот на дијамантите
се проширува, а на тоа влијае достапноста на ефтина работна сила како и нови
технологии кои овозможуваат брусење на поситните, помалку квалитетни
дијаманти. Потрагата по дијамантите е долг, тежок и скап процес. Прво треба
да се лоцира некој извор и да се утврди дали количината на дијамантите во
него е соодветна за да може да ја оправда изградбата на рудник. Освен тоа
многу е важна географијата и климата на одделни региони, оддалеченоста на
лежиштето од населеното место, политичките услови и законите за заштита на
околината.

8. По избивањето на површината дијамантите повторно се сместуваат во
лежишта наречени цевки. Алувијални лежишта настануваат кога цевките
еродираат, а дијамантите кои се наоѓаат во нив се испуштаат во потоци или
реки. Скапоцените камења пронајдени во карпата која ги донела на површината
се наоѓаат во примарно лежиште. Секундарно лежиште е кога скапоцените
камења се пронајдат подалеку од своето примарно лежиште.
Наоѓалишта на дијаманти
Главните наоѓалишта на дијаманти денеска се дијамантските жици во
Јужна Африка. Се претпоствува дека овие жици се кратер на угаснат вулкан,
кои се исполнети со необичен тип на карпи наречени „плава земја“.
Најзначаен рудник на дијаманти во
Јужна Африка е Premier-Mine,
недалеку од Преторија. Покрај ситните
дијаманти таму се пронајдени и
неколку многу крупни кристали во
облик на октаедар. Најкрупниот меѓу
нив е така наречениот Cullinan. Во овој
рудник произведени се околу 5,5 тони
дијаманти за што било потребно да се
преработат околу 100 милиони карпи.

9. Меѓу земјите кои се познати по производство на дијаманти од наносот на
речниот талог треба да се споменат Индија, Бразил, Конго, Ангола, Русија,
Бормео, Австралија. Повеќе од 80% од вкупното производство на дијаманти се
добива на овој начин.
Ископување на дијамантите
Повеќето операции за ископување на дијаманти се одвиваат во масовни
размери и тоа е многу скапо. Се состои од гигантски ископувања опремени со
механизација и софистицирани и автоматизирани роботи. Некои рудници се
сместени надвор од населените места, па е потребно за работниците да се
изградат населби со целата потребна инфраструктура. Работата за ископување
во рудниците по правило започнува со отстранување на слоевите кои ги
прекриваат лежиштата, цевките. Рударите ги отстрануваат слоевите и ги
обработуваат за полесно пронаоѓање на дијамантите. Потоа во цевките дупчат
дупки во кои внесуваат експлозив и ослободуваат руда. Се користат експлозиви
кои споро горат за да не дојде до распаѓање на дијамантите. Ослободениот
материјал се вади со хидраулични лопати и се превозува со големи камиони за
транспорт на руда. Рудата се вади во големи парчиња, па треба да се намали
нејзината величина за различните процеси на дробење и стругање.
Со оддвојувањето на тешките материјали се оддвојува чакал кој содржи
дијаманти од полесни материјали. Со овој процес издробената руда се меша со
течност и се става во циклон кој ја врти мешавината потиснувајќи ја течноста и
чакалот кои содржат дијаманти на дното на контејнерот.
Конечно оддвојувањето на дијамантите од чакалот се врши со помош на
grease belta. Тоа е мрсна лента и на неа се спојуваат дијаманти, а
преостанатите минерали се мијат со вода. На крајот од процесот дијамантите
се вадат од маснотијата.
Структурата на дијамантот

10. Структурата на дијамантот е специфична – секој атом на јаглерод е
сврзан за четири други атоми на јаглерод со многу цврсти ковалентни врски во
цврста четворострана структура (тетраедар) која е практично невозможно да се
разбие. Оваа силна микроструктура му дава на дијамантот исклучителна
цврстина. Со тоа што секој јаглероден атом е поврзан со четири други
јаглеодни атоми, се добива бесконечна просторна решетка, односно кристал
како голема молекула. Заради тоа овој кристал е извонредно тврд и има висока
температура на топење. Овие својства се резултат и на просторната
ориентација и силата на С – С врските. Поради тоа положбата на атомот е
строго фиксирана и не може да се поместува.
Во атомот на дијамантот сите четири електрони се спарени. Со тоа сите
четири sp3 хибридни орбитали кои се на располагање се пополнети, па е
невозможно уште еден електрон да се смести во било кој јаглероден атом. Со
други зборови, сите електрони од дијамантската структура се ангажирани меѓу
поврзани С–атоми и нема ни еден кои би можел слободно да се движи во
кристалот. Заради тоа дијамантот е изолатор за електричната енергија.
Својства на дијамантот
- Состав: С (јаглерод);
- Кристална структура: кубна – октаедар, поретко како коцка;
- Вообичаени облици: октаедар, коцка, ромбододекаедар;
- Тврдост: 10 на Мосова скала
- Прекршување на светлина: голем индекс на прекршување на зраците
2,42;

11. - Маса: 3,51g/cm3;
- Сјај: дијамантен (дијамантот е дефиниција за сјајот);
- Боја: безбојни, жолти нијанси, жолти, плави и многу други;
- Оптичка спроводливост: пропустлива во широк спектар на синусоидот,
одличен материјал за оптика;
- Топлинска спроводливост: квалитетна, 2000-2500 W/m.K;
- Електрична спроводливост: на собна температура вообичаено е
изолатор;
- Растворливост: не се раствора во ниедна течност, и на него не делуваат
киселини и бази;
Тврдост на дијамантот
Дијамантот е најтврда материја која му е позната на човекот. Таа негова
тврдина не е лесно да се измери. Единствен начин е да се изврши проба со
помош на гребење т.е. дијамантот да се загребе со некоја друга тврда материја.
Мосовата скала е низа од десет минерали подредени по тврдост, кои се
користат за проценка на релативната тврдост на други минерали. Мосовата
скала прв ја предложил германскиот минералог Frederich Mohs во 1818 година,
кој избрал 10 достапни минерали од кои дијамантот е најтврд.
Бојата на дијамантите
Многу луѓе мислат дека дијамантите се
безбојни, но повеќето дијаманти содржат мала
количина боја, најчесто жолта или смеѓа. Жолтата,
плавата и портокаловата боја спаѓаат меѓу
најспектакуларните бои. Бојата се состои од три
елементи: боја, тон и заситеност.
- Бојата е основниот впечаток
- Тонот е релативна количина на темнина или
светлина на бојата
- Заситеноста е силата, чистотата или интензитетот на бојата

12. Дијамантите може и да се обојуваат, а се изработуваат и рефлексни
подлоги кои на каменот можат да му ја дадат посакуваната боја. Тренди
обоените дијаманти се поретки од оние кои се појавуваат во нормален распон
на бојата. Колку бојата е поинтензивна, толку дијамантот е повреден.
Обработка на дијамантите
Со векови убавината на дијамантот била пресметувана според неговата
тежина. Тоа произлегувало од недостаток на знаења за сечење на дијамантот.
Необработен и неполиран дијамант изгледа како неинтересено парче стакло.
Само со темелно проучување на каменот е можно да се постигне што повеќе
обработен дијамант со што помал број на нечистотии. Таа работа бара
долгогодишно искуство и детално познавање на кристалографијата на
дијамантот и можните нечистотии присутни во дијамантот. Откако
специјалистот внимателно ќе го испита грубиот камен и одлучи со кои начин ќе
се обработува каменот, грубиот камен се означува, се сечи и се полира.
 Означување на каменот
Секој дијамант е уникат. Од таа причина мора внимателно да биде
испитан за да се одлучи како треба да биде брусен каменот, за од грубиот
камен да се произведи што поголем дијамант. Местото на резот или кршењето
на каменот е означено со црта.
 Разделување на каменот
Разделувањето е метода на делење на каменот, кога грубиот камен е
поделен на два или повеќе делови со еден удар. Оваа метода со векови се
користела во Индија и за неа е потребна голема умешност. Разделувањето
секогаш се вршело во иста насока со насоката на кристалот. Каменот се
прицврстува во дрвена рачка и кон него на ист начин се прицврстува остар
дијамант со кој може да се направи зарежување на каменот кој се обработува.
По ударот со чекан по челичниот алат дијамантот се разделува.
 Сечење на каменот со кружна пила

13. Сечењето се врши во насока према кристалот. Пред сечењето каменот
се зацврстува во бакарна глава со помош на специјална смеса од гипс и
варовник. Штом таквата смеса ќе се стврдне, главата се зацврстува на
машината за сечење. Каменот се сечи со екстремно танка кружна пила
премачкана со масло и дијамантска прашина. Кружната пила достигнува брзина
од 15 000 до 17 000 вртежи во минута. Најубаво сечење се врши со брзина од
2mm на сат. Режењето на големи камења може да трае и неколку дена.
 Сечење
Со сечењето на расечен камен тој го добива својот иден дијамантски
облик. Традиционален метод е прицврстување на сечениот дијамант повторно
со помош на главата на стругачката машина. Понатаму, на обратно
поставениот прицврстен камен се врши стружење, со кое на каменот му се дава
кружен облик. Сепак, иако традиционалната метода сеуште не е изгубена,
денес пред се користат модерни методи кои произлегуваат од традицијата и
дијамантот се сечи со друг дијамант. Сечењето на дијамантот по прв пат се
појавило во времето на ренесансата.
 Брусење
За процесот на брусење дијамантот се зацврстува, се фаќа со
специјални клешти на машината за брусење и се поставува под точен агол
наспроти дискот за брусење. Дискот за брусење е произведен од челик и е
премачкан со масло мешано со дијамантска прашина. И покрај тоа што рачна
обработка на дијамантот често се користи, современите методи исто така
играат важна улога.
Вредност и маса на дијамантот
Причината поради која дијамантите привлекуваат толку многу внимание
и никогаш не ја губат својата вредност е таа што тој е минерал настанат од чист
јаглерод, најтврда материја во природата со висока дисперзија на светлината
што ги прави исклучителни во изработката на накит. Инвестицијата во
дијаманти секогаш ќе биде добра инвестиција. Дијамантите се скоро
неуништливи. Можат да се изгребат само со друг дијамант. Цената на

14. дијамантите не паѓа ни во време на најголеми кризи. Тие никогаш не излегуваат
од мода. Пазарот на дијаманти не познава географски граници. Нивната
вредност е еднаква и кај нас и на другиот крај на светот. Во секој случај, со
купување на дијаманти не можете да погрешите и да изгубите. За да не
погрешите при бирање на дијамантите треба да обрнете внимание на 4С (cut,
color, clarity, carat) односно сечењето, бојата, чистотата и каратот. Масата на
дијамантот се изразува во карат (ct) каратот одговара на маса од 200g.
Во минатото не постоеле дигитални ваги, па единица за одредување на
масата на дијамантот, карат, потекнувала од масата на семето на гравот кое е
приближно еднакво по масата и величината.
Цената на дијамантите зависи од неколку променливи, а масата е една
од нив. Дијамант од 1.00 ct вреди отприлика 6 000 $, додека дијамант од 2.00 ct
може да вреди и 15 000 $. Големите дијаманти се поретки од малите, а колку
нештото е поретко, толку е повредно. Дијамант од 1.00 ct тежи исто како и
четири помали дијаманти од 0.25 ct, но, иако сите фактори за квалитет се исти,
големиот дијамант вреди многу повеќе од повеќе мали.
Заклучок
Според овај семинарски труд и од податоците наведени во него,
дијамантот е алотропска модификација на јаглерод. Тоа е
најтврдиот минерал во природата. Затоа се користи за сечење, брусење и
полирање на други помеки материјали. Со сечење и полирање на дијамантот се
добива брилијант кој се користи како украс. Полирањето се изведува со
дијамантска прашина. Бидејќи се знае дека настанува во атмосфера со висок
притисок и температура, денес е усовршено производството на вештачки
дијаманати кои се користат само во индустријата. Постапката се изведува во
челични контејнери со експлозија. Русија има развиено технологија да
произведуваат дијаманти со различна боја. Индустриските дијаманти не се така
крупни како некои дијаманти кои може да се најдат во природата. Се копаат
во рудници и најголеми светски производители на дијаманти се Русија и Јужно
Африканска Република. Мерка за тежина на дијамантот е каратот. Еден карат -
0,2 грама.

15. Користена литература
- http://www.kletus.hr/dijamanti_opcenito.php
- http://maturski.weebly.com/grafit-i-dijamant.html
- http://en.wikipedia.org/wiki/Diamond
- http://eskola.chem.pmf.hr/udzbenik/u55/5%20ugljik.pdf
- http://www.slideshare.net/garyevano/diamond-chemistry
- http://www.kafepauza.mk/zanimlivosti/najpoznatite-dijamanti-niz-istorijata/
- http://mk.wikipedia.org/wiki/Јаглерод