алмаз
АЛМАЗ (тюрк. алмас, от греч. adamas — несокрушимый)
аллотропная модификация углерода. Кристаллич. решетка гранецентрированная кубическая (а = 0,357 нм, z = 4, пространственная группа Fd3m). Кристаллы обычно имеют форму октаэдра, ромбододекаэдра, куба и тетраэдра. Они м. б. бесцветными или окрашенными (в желтый, коричневый, розовато-лиловый, зеленый, голубой, синий и черный цвета), прозрачными, полупрозрачными и непрозрачными. Для кристаллов характерны сильный блеск, высокий показатель преломления (2,417), люминесценция в УФ, катодных и рентгеновских лучах.
При нормальных условиях А. метастабилен, но может существовать неопределенно долго, не превращаясь в устойчивую модификацию - графит. При высокой температуре в вакууме или инертной атмосфере, не плавясь, переходит в графит (быстро-выше 1800 °C; в присутствии примесей, напр. следов O2, температура перехода существенно снижается); ΔН° превращения −1,898 кДж/моль. Температура тройной точки А. — графит — жидкий углерод 3700 К, давление 11 ГПа.
Прир. А. подразделяются на два типа: I (непрозрачный к УФ-излучению; поглощение в областях 600–1300 нм и выше 300 нм) и более редкий II (не имеет поглощения в области 600–1300 нм). А. указанных типов различаются также по интенсивности пятен на дифрактограммах.
А. содержит ряд примесей, главная из которых-азот (до 0,25% в типе I и до 0,001% в типе II), Идеальная плотн. (вычисленная) 3,515 г/см3. При 350 К C0p 8,472, при 550К-14,844, при 1000 К-21,528, при 298 К-6,600 Дж/(моль∙К); S0298 2,37 Дж/(моль∙К); температура Дебая 1860 ±10 К; макс. теплопроводность для типа I 6кВт/(м∙К), для типа II 10кВт/(м-К); температурный коэф. линейного расширения 1,3∙10−6 К−1. А. — диэлектрик: для типа I
А. — самое твердое и наим. сжимаемое из всех известных веществ (твердость по шкале Мооса 10; коэф. сжимаемости 1,8∙10−12 Па−1); хрупок, способность к пластич. деформации проявляет только при 1800–1900 °C. В природе А. встречается в виде монокристаллов и поликристаллич. образований (борт, баллас, карбонадо). Единица массы А. — карат (1 кар = 0,2 г); наиб. крупные кристаллы достигают 200 кар и более.
А. не взаимод. с кислотами и щелочами в отсутствие окислителей. В присутствии O2 сгорает ок. 870 °C.
Синтетич. А. получают из разл. углеродсодержащих веществ, гл. обр. из графита, в спец. аппаратах при 1200–1600 °C и давлениях 4,5–8,0 ГПа в присутствии Fe, Co, Cr, Mn или их сплавов; путем наращивания алмазных пленок на алмазные затравки при разложении углеродсодержащих веществ при 1000 °C и низких давлениях (130–650 гПа).
Техн. А. (прир. и синтетич.) используют для изготовления резцов, фрез, сверл, шлифпорошков, буровых долот и коронок, фильер и др. Из прир. ювелирных А. изготавливают бриллианты. Добыча прир. А. в капиталистич. странах в 1977 составляла 33,3 млн. кар, производство синтетич. А.-60,0.
Лит.: Орлов Ю. Л., Минералогия алмаза, М., 1973; Алмаз. Справочник, К., 1981; "Industrial Diamond Review", 1968, v. 28, № 329; Bruton E., Diamonds, 2 ed., L., 1978.
Я. А. Калашников
Химическая энциклопедия