Kim cương là gì? tất cả thông tin về kim cương cho bạn

Kim cương được mệnh danh là vua của các loại đá quý, với vẻ đẹp vượt thời gian và giá trị kinh tế. Vậy kim cương là gì? Các tính chất vật lý và hóa học của kim cương là gì? eropium hy vọng qua các bài viết sẽ giới thiệu đến độc giả thông tin về loại khoáng sản quý hiếm này.

Kim cương là gì?

Kim cương là một trong hai dạng thù hình nổi tiếng nhất của cacbon, dạng còn lại là than chì. Kim cương có độ cứng cao và tính chất quang học tuyệt vời và được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành trang sức sử dụng kim cương chất lượng cao nhất.

Kim cương có độ cứng cao.

Kim cương được cho là một khoáng chất có các đặc tính vật lý hoàn hảo. Chúng là vật liệu tuyệt vời để tạo ra những bề mặt nhám mà chỉ những viên kim cương khác – tinh thể carbon dạng lồng hoặc adnr mới có thể cắt được kim cương (chỉ có kim cương mới có thể cắt được kim cương). Điều này có nghĩa là chúng giữ tốt các bề mặt được đánh bóng trong một thời gian dài. Khoảng 150 triệu carat (30.000 kg) kim cương được khai thác hàng năm, với tổng giá trị 10 tỷ USD. Ngoài ra, phòng thí nghiệm đã sản xuất khoảng 100.000 kg kim cương.

Tên “kim cương” xuất phát từ tiếng Trung Quốc để chỉ kim loại cứng và trong tiếng Hy Lạp chúng được gọi là “admas” có nghĩa là “không thể phá hủy”. Chúng được thu thập làm đá quý và được người Ấn Độ sử dụng làm biểu tượng tôn giáo cách đây 2.500 năm. Người xưa đã biết chế tạo mũi khoan từ loại khoáng vật này.

Vào thế kỷ 19, kim cương thực sự nổi tiếng, kỹ thuật cắt và đánh bóng thực sự nâng cao lên một tầm cao mới, và nền kinh tế thế giới bắt đầu thịnh vượng. Khi nhu cầu làm đẹp tăng lên, các nhà kim hoàn bắt đầu tung ra các chiến dịch quảng cáo rầm rộ cho loại đá quý hiếm này.

Tham khảo:

• Tại sao kim cương luôn đắt như vậy?
• 4c Tiêu chí đánh giá kim cương
• Cách sử dụng và chăm sóc trang sức kim cương
• Hành trình vĩnh cửu của kim cương
• 10 kiểu cắt kim cương phổ biến nhất Phương pháp

Cấu trúc hóa học

Kim cương được cấu tạo từ một loại nguyên tử cacbon (c) đơn lẻ được đóng gói chặt chẽ trong một khối lập phương được gọi là đơn vị cơ bản của thể tích tối thiểu. Do đó, mật độ nguyên tử tương đối cao, tương ứng với mật độ sg = 3.52, đồng thời độ cứng cũng cao (độ cứng Mohs = 10), độ cứng cao nhất, đứng đầu trong cả đá quý tự nhiên và đá quý nhân tạo.

Cấu trúc hóa học của kim cương.

Trong tự nhiên, các nguồn cacbon để hình thành kim cương chủ yếu là thực vật và cacbonat. Sau khi chôn lấp, trong các quá trình địa chất, chúng trở thành than bùn, than đá, than chì. Khi môi trường đáp ứng các điều kiện nhiệt độ và áp suất, các nguyên tử cacbon bị nén lại với nhau để tạo thành kim cương trong hệ thống lập phương. Trong ô cơ sở của hệ thống này, các nguyên tử c chiếm vị trí của các đỉnh, và tâm của mặt vuông và ruột chứa nhiều hơn 4 nguyên tử c.

Phương pháp kết tinh lập phương tạo ra một môi trường đẳng hướng trong đó tốc độ ánh sáng truyền qua tinh thể là cố định theo mọi hướng, với chiết suất không đổi ri = 2,417. Trong kim cương thông thường, chỉ số khúc xạ đơn lẻ này không hoàn toàn cố định, và hiện tượng lưỡng chiết bất thường thường gặp ở đâu đó trong môi trường tinh thể, được quan sát qua hai Nicols vuông góc, theo mỗi chiều, hiện tượng tắt của một môi trường đẳng hướng trở nên dị hướng nhiều hơn hoặc ít hơn ở đó Nó mạnh. Không có căng thẳng nào được quan sát thấy.

Kim cương có mật độ 3,50 g / cm3

Kim cương thô

Kim cương thô phổ biến trong tự nhiên và thường có hình bát diện đều với 8 hình tam giác hoặc hình khối lồi hoặc các dạng khác của hình bát diện có 24 mặt hình tam giác và hình lục giác, khu vực này có 48 mặt hình tam giác và 12 mặt hình thoi . . .cực hấp dẫn tốt theo hệ thức {111} mặt của hình bát diện đều.

Xem Thêm : King Legacy Codes (January 2023) – FREE gems & cash!

Hình dạng của một viên kim cương thô.

Thuộc tính vật lý

Độ cứng

Kim cương là chất cứng nhất được tìm thấy trong tự nhiên và nhân tạo, với độ cứng 10/10 trên thang độ cứng Mohs của các khoáng chất. Điều này đã được biết đến từ lâu, và đây là nơi xuất phát cái tên “kim cương” – kim loại cứng.

Những viên kim cương cứng nhất được sản xuất ở vùng New England của New South Wales (Úc). Những viên kim cương này thường nhỏ và được dùng để đánh bóng những viên kim cương khác. Những viên kim cương giống hệt nhau, nhưng có độ cứng khác nhau do quá trình hình thành. Viên kim cương hình thành một lần sẽ cứng hơn viên kim cương hình thành nhiều lần. Các khuyết tật về độ cứng bị giảm do sự phân lớp của các hạt qua nhiều giai đoạn.

Ngành công nghiệp kim cương có lịch sử lâu đời về độ cứng của nó. Nó là khoáng chất có giá trị nhất trong số hơn 3.000 mẫu khoáng sản mà con người biết đến. Vì là chất cứng nhất trong tự nhiên nên kim cương được dùng để đánh bóng , cắt bất kỳ bề mặt nào, thậm chí cả một viên kim cương khác. Các ngành công nghiệp truyền thống sử dụng kim cương làm mũi khoan, lưỡi cưa hoặc chất mài mòn.

Việc sử dụng kim cương làm công cụ khoan và khắc đã được biết đến từ thời cổ đại. Độ cứng của kim cương cũng làm cho nó thích hợp hơn như một món đồ trang sức. Bởi vì nó chỉ có thể bị xước bởi một viên kim cương khác, nó sẽ luôn sáng bóng theo thời gian.

Không giống như các loại đá quý khác chỉ có thể được đeo vào những dịp đặc biệt, kim cương không dễ bị xước và thích hợp để đeo hàng ngày. Do đó, người ta thường đeo kim cương trên nhẫn đính hôn hoặc nhẫn cưới, trong khi các công ty trang sức hàng đầu thế giới vẫn kèn cựa trang sức nạm kim cương với khẩu hiệu “Diamonds Are Forever”.

Máy đo độ cứng kim cương.

Giòn

Độ giòn của kim cương chỉ ở mức trung bình. Cấu trúc tinh thể của kim cương không phải rất dễ vỡ nên kim cương cũng sẽ bị vỡ trong quá trình sử dụng.

Màu sắc

Kim cương có nhiều màu: không màu, xanh lam, xanh lục, cam, đỏ, tím, hồng, vàng, nâu và thậm chí là đen . Kim cương tự nhiên thường bị trộn lẫn với các tạp chất khiến chúng có màu sắc rực rỡ. Thông thường, nitơ là nguyên nhân tạo nên màu sắc của kim cương.

Màu kim cương giúp trang sức nổi bật.

Khả năng chịu nhiệt độ

Kim cương không bền với các đặc tính giống như than chì bị phân hủy ở áp suất khí quyển (1 atm). Trong điều kiện có đủ oxy, kim cương cháy ở khoảng 800 ° c.

Ở nhiệt độ và áp suất bình thường, một viên kim cương chỉ có thể biến thành than chì sau một thời gian tương đương với hiện tại (15 tỷ năm) kể từ khi hình thành vũ trụ.

Thuộc tính quang học

Xem Thêm : 50 đề ôn thi học kì 1 lớp 4 môn Toán (Có đáp án) – Download.vn

Kim cương có đặc tính tán sắc tốt vì chiết suất của chúng thay đổi nhanh chóng theo bước sóng ánh sáng. Điều này giúp viên kim cương biến màu trắng sáng thành ánh sáng nhiều màu, tạo nên nét quyến rũ riêng cho trang sức kim cương. Chỉ số khúc xạ cao của kim cương là khoảng 2417, gấp 1,5 lần so với thủy tinh thông thường.

Độ lấp lánh của kim cương là đặc điểm của ánh sáng tác động lên kim cương, thường được mô tả là “vàng ròng”.

Độ dẫn điện

Ngoại trừ kim cương xanh, tất cả kim cương hạt điều đều là chất cách điện tốt. Nguyên nhân là do trong kim cương xanh có những loại chất liệu dẫn điện mà các loại kim cương khác không có. Tuy nhiên, một số viên kim cương xanh được tìm thấy ở Australia không dẫn điện vì thành phần của chúng không chứa tạp chất dẫn điện.

Độ dẫn nhiệt

Kim cương có cấu trúc tinh thể được kết nối chặt chẽ khiến nó gần như hoàn hảo để dẫn điện.

Làm nên lịch sử

Kim cương được hình thành cách đây khoảng 3,3 tỷ năm từ các khoáng chất chứa carbon dưới nhiệt độ và áp suất cao ở độ sâu của Trái đất và đại dương. Ở sâu trong vỏ Trái đất, kim cương bắt đầu hình thành ở độ sâu khoảng 150 km, với áp suất khoảng 4905 triệu kg và nhiệt độ khoảng 12.000. Trong đại dương, quá trình này xảy ra ở các vùng sâu hơn do cần nhiệt và áp suất cao hơn. Khi giảm dần áp suất và nhiệt độ, viên kim cương cũng lớn dần.

Carbon trong kim cương có nguồn gốc từ các nguồn hữu cơ và vô cơ thông qua các nghiên cứu tỷ lệ đồng vị (giống như niên đại lịch sử c-14), nhưng sử dụng các đồng vị ổn định như c-12 và c-13. Các nguồn vô cơ nằm ở các lớp giữa của trái đất, và các nguồn hữu cơ chính là thực vật chết chìm xuống đất trước khi biến thành kim cương. Có một sự khác biệt rất lớn về tỷ lệ 13c: 12c giữa hai nguồn.

Kim cương được cho là đã hình thành trên Trái đất từ ​​rất lâu, khoảng 1 tỷ đến 3,5 tỷ năm trước. Ngoài ra, kim cương cũng có thể hình thành trong các hiện tượng áp suất cao và nhiệt độ cao khác. Các tinh thể kim cương nhỏ đã được tìm thấy ở trung tâm của thiên thạch, chúng rơi xuống mặt đất tạo ra một vùng có áp suất và nhiệt độ cao cho phản ứng hình thành kim cương. Khoa học hiện đại sử dụng các hạt bụi kim cương để xác định nơi thiên thạch rơi xuống. Việc hình thành kim cương tự nhiên đòi hỏi sự tiếp xúc rất cụ thể với vật liệu carbon áp suất cao, dao động từ 4,41 đến 5,88 triệu tấn (4,5 và 6 gpa), nhưng ở khoảng 900 và 1.300 ° c (1.650 và 2.370 ° f).

Kim cương trên Trái đất

Do áp lực, viên đá chứa kim cương bị kéo gần chỗ phun trào hơn. Khi núi lửa phun trào, dung nham nằm sâu dưới lòng đất phải đi qua vùng hình thành kim cương dài 90 dặm (150 km). Khi núi lửa hoạt động, các dòng dung nham được phun ra và kim cương xuất hiện trên bề mặt Trái đất. Các dòng dung nham chứa đầy kim cương thường được nhìn thấy trên các lục địa cổ đại vì chúng chứa các mạch phun dung nham lâu đời nhất. Ngoài ra, kim cương đeo tay cũng có thể được tìm thấy ở môi trường bên ngoài như nguồn nước và các yếu tố bên ngoài. Tuy nhiên, số tiền này rất ít. Kim cương cũng có thể được đưa lên bề mặt khi các đứt gãy xảy ra trên các lục địa, mặc dù điều này rất hiếm.

Một dấu hiệu cho thấy các nhà địa chất đã tìm thấy đất chứa kim cương là đất khoáng có chứa nhiều crom hoặc titan. Và có rất nhiều loại đá quý màu như hồng ngọc ở những vùng đất đó.

Tiêu chí để xác định giá trị kim cương

Để xác định giá trị của một viên kim cương, Hiệp hội Đá quý Anh (Gia) sử dụng 4cs. Một viên kim cương có giá trị cao khi nó đáp ứng các tiêu chí: màu sắc, độ trong, kỹ thuật cắt và trọng lượng (carat). Ngoài ra, kim cương được đánh giá theo tiêu chuẩn 6c, thêm “giá thành” và chứng nhận.

Những viên kim cương ở đâu?

Khoảng 49% kim cương được khai thác ở Trung và Nam Phi , mặc dù số lượng lớn cũng được tìm thấy ở Canada, Ấn Độ, Nga, Brazil, Úc. Hầu hết chúng được khai thác trong các miệng núi lửa không hoạt động sâu trong lòng Trái đất, nơi áp suất và nhiệt cao có thể làm thay đổi cấu trúc của tinh thể. Khai thác kim cương cũng là chủ đề gây tranh cãi. Cũng có một số tranh cãi rằng De Beers đã sử dụng độc quyền của mình trong ngành cung cấp kim cương để thao túng giá thị trường, mặc dù thị phần của công ty đã giảm xuống còn 50% trong những năm gần đây.

eropi Jewelry hy vọng sẽ giúp bạn đọc tìm hiểu thêm về loại khoáng vật quý hiếm có tên là kim cương này.