Itu berasal dari kedalaman bintang raksasa merah, merupakan bagian dari lemak vital, asam amino dan karbohidrat, dapat membentuk jutaan senyawa dengan unsur kimia yang berbeda dan, tergantung pada strukturnya, memiliki sifat mekanik yang sama sekali berbeda. Batang pensil yang lembut dan rapuh serta berlian mineral yang paling keras terbuat dari bahan bangunan yang sama - karbon. Apa yang membuat berlian begitu unik? Di mana itu digunakan? Berapa nilainya?
Konduktor panas yang tidak dapat dihancurkan
Dalam terjemahan dari bahasa Yunani kuno, kata "berlian" berarti "tidak bisa dihancurkan". Bahkan sebelum zaman kuno, orang tahu kekuatan luar biasa dari batu ini. Pada zaman dahulu, berlian banyak diperdagangkan di India dan Mesir. Dan mineral ini datang ke hamparan Eropa setelah kampanye agresif Alexander Agung. Dia membawa batu-batu itu sebagai artefak magis. Orang Yunani kuno menyebut mineral terkeras ini sebagai air mata para dewa yang jatuh ke bumi.
Tapi rahasia tak terkalahkan dari batu itu terletak,tentu tidak dalam mistisisme dan tidak dalam hubungannya dengan dunia spiritual. Struktur kisi yang jelas dari unsur dalam bentuk tetrahedra dan ikatan yang kuat antara atom karbon memberikan kekuatan tertinggi. Karena struktur yang sama, berlian adalah konduktor panas yang sangat baik. Misalnya, jika mungkin untuk membuat satu sendok teh dari sepotong berlian, Anda tidak akan dapat mengaduk gula menjadi teh panas dengannya, karena Anda akan membakar diri sendiri saat sendok menyentuh air mendidih.
Perbandingan kekerasan mineral
Bagaimana cara menentukan mineral mana yang paling keras? Ahli mineral Jerman yang berbakat, Karl Friedrich Moos, mengatasi masalah ini pada abad kesembilan belas. Pada tahun 1811, ilmuwan mengusulkan penggunaan skala komparatif untuk menentukan kekerasan berbagai mineral. Ini terdiri dari sepuluh poin, yang masing-masing sesuai dengan mineral tertentu. Yang pertama (talc) adalah yang paling lembut, dan yang terakhir, masing-masing, yang paling sulit. Verifikasi dilakukan secara eksperimental. Jika sampel (misalnya, perak) tergores oleh fluorit, yang berada pada garis keempat pada skala, tetapi tidak rusak oleh plester (standar skala nomor dua), maka perak memiliki kekerasan 3 pada skala Mohs.
Mineral terkeras adalah berlian. Dia peringkat kesepuluh. Dan meskipun tabel Mohs diedarkan pada awal abad kesembilan belas, masih tetap berlaku secara luas. Namun, perlu diingat bahwa tabel ini tidak linier. Ini berarti bahwa berlian nomor sepuluh tidak akan persis dua kali lebih keras.apatit, yang menempati urutan kelima dalam tabel. Metode lain digunakan untuk menentukan nilai mutlak kekerasan.
Dari raja menjadi pekerja
Untuk waktu yang lama, berlian adalah hak prerogatif para ahli perhiasan eksklusif. Namun, dengan perkembangan industri, mineral terkeras ini semakin dipertimbangkan tidak hanya dari sisi estetika biasa, tetapi juga dari sudut pandang sifat fisiknya yang unik. Pada awalnya, dalam produksi alat, berlian alami digunakan yang tidak dapat dipotong. Ini adalah batu yang memiliki cacat sedemikian rupa sehingga tidak mungkin untuk menghilangkan perhiasan itu. Mereka dikenal sebagai berlian teknis.
Seiring berjalannya waktu, kebutuhan akan alat pemotong berlian dan mata bor semakin meningkat. Misalnya, di industri konstruksi, bor berlian sangat diminati. Keuntungan mereka dibandingkan rekan-rekan yang terbuat dari paduan logam keras adalah bahwa ketika bekerja dengan bor berlian, retakan mikro tidak terbentuk dalam material. Berlian dengan mudah dan bersih memotong bahan apa pun, baik itu batu, beton, atau logam. Dan tidak adanya microcracks adalah kunci ketahanan struktur. Selain itu, proses kerjanya sendiri jauh lebih cepat, terasa lebih mudah dan lebih tenang.
Berdasarkan hal tersebut, tidak mengherankan jika menurut data tahun 2016, Rusia sendiri memproduksi 1200 jenis berbagai alat dan perlengkapan, yang bagian kerja utamanya adalah intan.
Aplikasi medis
Mineral terkeras di alam tidak hanya cocok untuk digunakan dalam pengolahan kasar dan kerasketurunan. Berlian juga sangat diperlukan dalam instrumen medis. Lagi pula, semakin tipis dan lebih akurat sayatan jaringan, semakin baik tubuh mengatasi pemulihan. Dan untuk operasi kompleks pada organ vital, lebar sayatan memainkan peran yang lebih menentukan.
Selain itu, pisau bedah dengan lapisan berlian tipis pada mata pisau tetap tajam untuk waktu yang lama.
Prospek di bidang elektronik
Pengembangan sirkuit terpadu berlian juga dipromosikan secara aktif. Dalam hal ini, berlian kecil digunakan untuk alasnya. Peralatan yang dihasilkan dengan metode ini lebih tahan terhadap perubahan suhu dan lonjakan tegangan yang besar. Berlian juga dapat digunakan untuk mengirimkan data dalam telekomunikasi. Fitur kristal ini memungkinkan Anda untuk mengirimkan sinyal frekuensi yang berbeda secara bersamaan pada kabel yang sama.
Mineral terkeras di Bumi membantu dalam eksplorasi ruang angkasa
Selain itu, berlian juga diminati di industri kimia. Lingkungan agresif yang mudah merusak kaca sama sekali tidak buruk untuk berlian. Fisikawan menggunakan kristal untuk melakukan eksperimen fisika kuantum dan eksplorasi ruang angkasa.
Saat membuat optik teleskop, persyaratan keakuratan dan keandalan bahan menjadi sangat penting. Di sinilah mineral alami yang paling keras berperan, yang memiliki parameter fisik dan kimia yang luar biasa.
Mensintesis berlian
Dengan permintaan yang begitu kuat untukmineral berharga yang paling sulit, pertanyaan tentang sintesis buatannya muncul dengan tajam. Perhatikan bahwa tidak ada cadangan batu yang mampu memenuhi permintaan yang terus meningkat. Dan setelah percobaan yang panjang, para ilmuwan berhasil membuat analog berlian alami, yang memiliki semua fitur yang diperlukan. Sampai saat ini produksi berlian buatan untuk kebutuhan industri sudah menjadi hal yang umum.
Ada beberapa metode untuk mensintesis mineral ini. Yang pertama adalah yang paling dekat dengan pembentukannya di lingkungan alam. Sintesis dilakukan dengan menggunakan suhu ultra-tinggi dan tekanan yang sangat besar. Teknik kedua memungkinkan Anda untuk mengekstrak berlian dari uap. Ini digunakan dalam teknologi film - kristal diterapkan sebagai film tipis pada ujung tombak alat. Metode ini sangat diminati dalam pembuatan instrumen bedah. Dan yang ketiga menghasilkan hamburan kristal kecil menggunakan detonasi dan pendinginan cepat.
Eksperimen berlanjut dan boron nitrida disintesis, yang 20% lebih keras daripada berlian alami. Namun, meskipun zat ini sangat kecil sehingga berlian secara tradisional dianggap sebagai mineral yang paling keras.
