Зміст
Введення
1.Поліморфні модифікації вуглецю: алмаз і графіт
1.1.Общаяхарактеристика алмазу
1.2.Загальна характеристика графіту
2.Промислові типи родовищ граніту і алмазу
3.Природні і технологічні типи алмазосодержащих і графітових руд
4.Розробка родовищ граніту і алмазу
5.Області застосування граніту і алмазу
Висновок
Списоквикористовуваної літератури.
Введення
Алмазна промисловість нашої країнизнаходиться в стадії розвитку, впровадження нових технологій обробки мінералів.
Знайдені родовища алмазіврозкриваються лише процесами ерозії. Для розвідника це означає, що існуєбезліч В«сліпихВ» родовищ, не виходять на поверхню. Про їхприсутності можна дізнатися за виявленими локальним магнітним аномалій, верхнякромка яких розташовується на глибині в сотні, а якщо пощастить - то в десяткиметрів. (А. Портнов).
Виходячи з вищесказаного, я можу судитипро перспективність розвитку алмазної промисловості. Саме тому я вибралатему - В«Алмаз і графіт: властивості, походження та значенняВ».
У своїй роботі я спробувалапроаналізувати зв'язок між графітом і алмазом. Для цього порівняла ціречовини з кількох точок зору. Я розглянула загальну характеристику данихмінералів, промислові типи їх родовищ, природні та технічні типи,розробку родовищ, області застосування, значення даних мінералів.
Незважаючи на те, що графіт і алмазполярні за своїми властивостями, вони є поліморфними модифікаціями одного ітого ж хімічного елемента - вуглецю. Поліморфні модифікації, або поліморфа- Це речовини, які мають однаковий хімічний склад, але різнукристалічну структуру. З початком синтезу штучних алмазів різко зрісінтерес до дослідження та пошуків поліморфних модифікацій вуглецю. В данийчас, крім алмазу і графіту, достовірно встановленими можна вважатилонсдейліт і чаотіт. Перший у всіх випадках був знайдений тільки в тіснійвзаімопрорастаніі з алмазом і тому називається ще гексагональним алмазом, адруга зустрічається у вигляді пластинок, які чергуються з графітом, але розташованихперпендикулярно його площині.
1. Поліморфні модифікації вуглецю:алмаз і графіт
Єдиний мінералообразующей елементалмазу і графіту - це вуглець. Вуглець (С) - хімічний елемент IV групиперіодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, атомний номер - 6,відносна атомна маса - 12,011 (1). Вуглець стійкий в кислотах ілугах, окислюється тільки дихроматом калію або натрію, хлористим залізом абоалюмінієм. Вуглець має два стабільних ізотопи С (99,89%) і С (0,11%). Даніізотопного складу вуглецю показують, що він буває різного походження:біогенного, небіогенного і метеоритного. Різноманіття сполук вуглецю,пояснюється здатністю його атомів з'єднуватися один з одним і атомамиінших елементів різними способами, обумовлює особливе положення вуглецюсеред інших елементів.
1.1 Загальна характеристика алмазу
Прислові В«алмазВ» одразу ж згадуються таємні історії, що оповідають про пошукискарбів. Колись люди, що полювали за алмазами, і не підозрювали, щопредметом їхньої пристрасті є кристалічний вуглець, який утворює сажу,кіптява і вугілля. Вперше це довів Лавуазьє. Вінпоставив досвід по спалюванню алмаза, використовуючи зібрану спеціально для цієї метизапальну машину. Виявилося, алмаз згоряє на повітрі при температурі близько850-1000 * С, не залишаючи твердого залишку, як і звичайний вугілля, а в струменічистого кисню згоряє при температурі 720-800 * С. При нагріванні до2000-3000 * С без доступу кисню він переходить в графіт (це пояснюється тим,що гомеополярние зв'язку між атомами вуглецю в алмазі дуже міцні, щообумовлює дуже високу температуру плавлення.
Алмаз - безбарвна, прозора кристалічна речовина,надзвичайно сильно переломлює промені світла.
Атоми вуглецю в алмазі знаходяться в станіsp3-гібридизації. У збудженому стані відбувається розпарювання валентнихелектронів в атомах вуглецю й утворення чотирьох неспарених електронів.
Кожний атом вуглецю в алмазі оточений чотирма іншими,розташованими від нього в напрямку від центру у вершинах тетраедра.
Відстань між атомами в тетраедрах одно 0,154 нм.
Міцність всіх зв'язків однакова.
Весь кристал являє собою єдиний тривимірний каркас.
При 20 * С щільність алмаза складає 3,1515 гр/см. Цимпояснюється його виняткова твердість, яка по гранях різна ізменшується в послідовності: октаедр - ромбододекаедр - куб. В той же часалмаз володіє досконалою спайність (по октаедр), а межа міцності навигин і стиск у нього нижче, ніж у інших матеріалів, тому алмаз крихкий, прирізкому ударі розколюється і при дробленні порівняно легко перетворюється впорошок. Алмаз володіє максимальною жорсткістю. Поєднання цих двох властивостейдозволяє використовувати його для абразивних та інших інструментів, що працюють призначному питомому тиску.
Показник заломлення (2,42) і дисперсія (0,063) алмазунабагато перевищують аналогічні властивості інших прозорих мінералів, що впоєднанні з максимальною твердістю обумовлює його якість як дорогоцінногокаменю.
В алмазах виявлені домішки азоту, кисню, натрію,магнію, алюмінію, кремнію, заліза, міді та інших, зазвичай в тисячних часткахвідсотка.
Алмаз надзвичайно стійкий до кислот і лугів, не змочуєтьсяводою, але має здатність прилипати до деяких жирових сумішей.
Алмази у природі зустрічаються як у вигляді добре вираженихокремих кристалів, так і полікристалічних агрегатів. Правильноутворені кристали мають вигляд багатогранників з плоскими гранями: октаедр,ромбододекаедр, куб і комбінації цих форм. Дуже часто на гранях алмазівє численні ступені росту і розчинення; якщо вони нерозрізненіоком, грані здаються викривленими, сферичними, у формі октаедроіда,гексаедроіда, кубоіда і їх комбінацій. Різна форма кристалів обумовленаїх внутрішньою будовою, наявністю і характером розподілу дефектів, а такожфізико-хімічним взаємодією з навколишнім кристал середовищем.
Серед полікристалічних утворень виділяються - баллас,карбонадо і борт.
Баллас - це сферолітовие освіти з радіально-променистимбудовою. Карбонадо - скритокрісталліческіе агрегати з розміром окремихкристалів 0,5-50 мкм. Борт - яснозерністие агрегати. Балласи і особливокарбонадо мають найвищу твердість з усіх видів алмазів.
Рис.1 Будова кристалічної решітки алмазу.
Рис.2 Будова кристалічної решітки алмазу.
1.2 Загальнахарактеристика графіту
Графіт - сіро-чорнекристалічна речовина з металевим блиском, жирне на дотик, по твердостіпоступається навіть паперу.
Структура графітушарувата, всередині шару атоми зв'язані змішаними іонно-ковалентними зв'язками, аміж шарами - істотно металевими зв'язками.
Атоми вуглецю вкристалах графіту знаходяться в sp2-гібридизації. Кути між напрямкамизв'язків дорівнюють 120 *. В результаті утворюється сітка, що складається з правильнихшестикутників.
При нагріванні бездоступу повітря графіт не зазнає жодної зміни до 3700 * С. Призазначеній температурі він виганяється, не плавлячись.
Кристали графіту -це, як правило, тонкі пластинки.
У зв'язку з низькоютвердістю і досить досконалою спайність графіт легко залишає слід на папері,жирний на дотик. Ці властивості графіту обумовлені слабкими зв'язками міжатомними шарами. Міцнісні характеристики цих зв'язків характеризують низькапитома теплоємність графіту і його висока температура плавлення. Завдякицього, графіт має надзвичайно високою вогнетривкістю. Крім того, віндобре проводить електрику і тепло, стійкий при впливі багатьох кислот іінших хімічних реагентів, легко змішується з іншими речовинами, відрізняєтьсямалим коефіцієнтом тертя, високу змащувальну і покриває здатністю. Все цепризвело до унікальному поєднанню в одному мінералі важливих властивостей. Тому графітшироко використовується в промисловості.
Вміст вуглецю вмінеральному агрегаті і структура граф...
