Когда-то в одной из своих статей я сказал, что придёт время и я расскажу о том, как выращивать натуральные алмазы в домашних условиях.
Скептики могут посмеяться, продолжать лежать на диване и говорить, что это не возможно, потому-что не возможно никогда. Нужна огромная температура, тысячи атмосфер давления и.т.д и тому подобное.
Я долго сомневался, стоит ли в это моё открытие посвящать любого. Сегодня я решил это сделать. Я закончил многолетние эксперименты по выращиванию микроскопических натуральных алмазов и теперь это может делать каждый школьник начиная с пятого-шестого класса. В домашних условиях я, практически, повторил природный процесс образования алмазов. Получилось очень просто, как всё гениальное. Но, мне потребовалось несколько лет размышлений и экспериментов с кимберлитом, графитом и.т.д. В настоящее время я работаю над тем, как "заставить" эти мелкие кристаллы расти до любых размеров - вплоть до куриного яйца.
И так рассказываю.
Что Вам будет нужно для процесса выращивания алмазов?
1. Термостойкая химическая колба или стакан объёмом на два-три литра (можно до 10 л.) Они продаются через интернет.
2. Вторая колба поменьше (можно на один литр).
3. Бумажные фильтры (можно кофейные)
4. Ступка с пестиком.
5. Микроскоп или бинокуляр.
6. Древесный уголь для шашлыков.
7. Затравка. (Маленький натуральный кристаллик алмаза)
И ВСЁ!
В чём состоит весь смысл моего открытия? В том, что для роста алмазов нужен ПЕРЕНАСЫЩЕННЫЙ ВОДНЫЙ РАСТВОР УГЛЕРОДА. Учёные нам говорят, что глубоко под землёй (400-600 км.) находятся огромные запасы воды (целые океаны) и имеют, естественно, большую температуру. Я могу добавить к этому только одно, что эти океаны перенасыщены углеродом и когда происходит "течь", то потоки этого раствора устремляются вверх, охлаждаются в верхних слоях земли образовывая воздушные пузыри которые в течении нескольких минут превращаются в кристаллы алмазов. Первоначально кристаллы имеют круглую (сферическую) и неопределённую форму, а уже затем, в течении длительного времени формируются грани.
И так. Начинаем процесс выращивания микроскопических алмазов размером до одного миллиметра.
В ступке измельчаем древесный уголь для шашлыков. В пыль мельчить не надо, достаточно 3-5 мм.
Засыпаем этим углём нашу большую колбу до половины. Наливаем не очень много воды, потому-как если насыпать сразу много угля или налить сразу много воды, при закипании у вас всё полезет наружу. Просто когда уголь покипит какое-то время и промокнет, добавите ещё воды. Вода должна быть очень чистая, лучше всего дистиллированная или протиевая (я применяю только протиевую). Ставим на печь и начинаем кипятить на медленном огне долго-долго (дней или суток). По мере упаривания подливаем воду опять.То есть мы упариваем раствор и насыщаем его атомами углерода.
Когда у нас раствор насытится углеродом, дайте ему упарится на две трети, выключите печь и процедите в стеклянную банку весь раствор через двойной-тройной фильтр. Затем вставьте чистую воронку в меньшую колбу и процедите ещё раз через свежие фильтры полученный раствор. Он у вас будет иметь слегка желтоватый оттенок. В большую колбу с углём опять налейте воды и опять выпаривайте. А малую колбу поставьте на другую конфорку и тоже начните упаривать (но не до конца). Когда в большой колбе опять вода упарится на две трети повторите всё заново. Так нужно гонять уголь несколько раз, а в малой колбе одновременно упаривать полученный раствор. Через два-три дня Вы получите очень концентрированный водный раствор углерода. Теперь наступает заключительный и очень ответственный момент. В малой колбе у Вас раствор уже явно нежного жёлтого цвета. Возьмите стеклянную баночку, перелейте туда раствор, опустите кристаллик алмаза, который Вы хотите вырастить до большего объёма и поставьте эту баночку куда-нибудь на батарею (это для того, чтобы процесс роста шёл в три-четыре раза быстрее). И время от времени подливайте в банку свежего углеродного раствора. Через какое-то время у вас на дне будет образовываться буро-бежевая кашица - это углерод, не выливайте его ни в коем случае, в этой кашице кристалл растёт на много быстрее. Процесс натурального выращивания кристаллов алмаза очень длительный. Для примера: алмаз весом в 0,01 карата я увеличил в весе до 0,02 карата только в течении года. Соответственно,чем больше будет кристалл "затравки", тем быстрее он будет расти.
...Однажды, мой товарищ узнав о цели моих экспериментов, заметил:-"Если серьёзные люди узнают, чем ты занимаешься, тебя просто убьют. Если твои работы окажутся верными и тебе удастся, на самом деле, выращивать алмазы, то другие начнут делать тоже самое, вы же обрушите весь мировой рынок алмазов". Я тогда задумался над его словами и замолчал на несколько лет. Сегодня я рассказал о своём открытии всем... Теперь меня уже точно не убьют... потому-что поздно. Улыбнулись?
А теперь друзья, можете приступать к работе и повторить всё, что я делаю.
Всем удачи, здоровья и успехов во всём!
С уважением Андрей Костебелов.
(Привет всем институтам и титулованным учёным алмазникам)
17 марта 2018 год.
Уважаемые читатели! Прошло всего несколько часов, как я опубликовал эту статью на двух форумах и на данном сайте. За это время мне на почту пришло около двух десятков писем (в основном с форумов). Многие отнеслись очень негативно к этой статье. Ничего не попробовав, не повторив данную работу (эксперимент), потому-что по времени это просто невозможно, поторопились обвинить меня в самых "тяжких грехах" - в необразованности, дилетанстве и прочее-прочее. Я прекрасно знаю эту "научную" публику. В основном это те люди - так называемые геологи, которые после института отработали в поле два-три сезона и тихо, как правило, по семейным обстоятельствам, ушли куда-нибудь в лабораторию, институт или на преподавательскую должность читать такую же ересь и чушь, которую они сами "кушали" пять лет учась в том же вузе. Я отработал около тридцати лет в поле. Из них двадцать лет в Канаде и на Аляске. Прошёл, прополз и проехал десятки тысяч километров, перелопатил сотни тонн грунта, и у меня были сотни ночей и тысячи часов одиночества возле ночного костра, чтобы думать. Люди, которые даже не попробовав сделать то, что сделал я, и сходу всё отрицать, это неудачники, лузеры, совершенно случайные "объекты" в геологии. Я спокойно всем отвечаю - повторите то, что сделал я (ведь это так просто) и идите вперёд, идите дальше меня.
Второй вопрос, который чаще всего задают - над чем я сейчас работаю? Я уже сказал, что в настоящее время я работаю над процессом неограниченного роста алмазов. Также я начал работать с порошковым графитом по той же схеме. И в третьих, с каменным углём по той же схеме, потому как графит и каменный уголь это тот же самый углерод, что и древесный уголь, только в другой форме.
Пользуясь случаем, хочу высказать своё мнение и свою гипотезу образования каменного угля, а также нефти.
Если взять за основу теорию, что все эти подземные океаны состоят из воды с колоссальной концентрацией атомного углерода и допустить возможность под влиянием каких-либо причин (активной вулканической деятельности в определённый исторический период, ядерные войны предыдущих цивилизаций и.т.д.), выплеска на земную поверхность этой самой углеродной воды и в дальнейшем её испарения, то можно объяснить образования нефти, а затем из нефти переход в каменный уголь. А то, что в каменном угле находят отпечатки древней растительности, костей животных и даже предметы быта древнейших цивилизаций, так стремительный выход с больших глубин и разлив на поверхности нефти, как раз и объясняет мою теорию образования каменного угля. Ведь любой геолог нефтяник знает, что выкачанные нефтяные месторождения довольно быстро восстанавливаются, а вот за счёт чего, толком объяснить никто не может, по крайней мере, я таких объяснений не встречал. Так может за счёт постоянной подпитки из подземных углеродных океанов?
Я повторяю, это всего лишь моя теория и мои догадки (каменный уголь и нефть).
28.03.2018
Закончил эксперимент с каменным углём по той же схеме, что и с древесным углём.
Засыпал два килограмма измельчённого каменного угля в четырёхлитровую термостойкую колбу, налил почти до верху протиевой воды и кипятил на медленном огне несколько суток. Затем отфильтровал на два раза и получил в остатке один литр раствора. В отличии от древесного угля раствор получился совершенно прозрачным. Затем в литровой колбе упарил этот литр раствора до 50-70 мл. "Гонял" этот уголь 15 раз в течении двух недель. То-есть, за две недели упарил приблизительно 15 литров углеродного раствора до общего объёма 200 мл. (При многократном упаривании, раствор, всё-таки, приобретает жёлтый цвет). Оставил этот раствор в тёмном помещении на 10 дней. Сегодня изучал полученный результат эксперимента. Что получилось? Вся поверхность углеродного раствора оказалась покрыта совершенно прозрачными пластинками и мельчайшими кристаллами алмаза Некоторые кристаллы с гранями). Нижняя часть раствора насыщена "кашицей" пластин. При взбалтывании раствора все пластины в растворе начинают играть алмазным блеском. Но, в самом низу раствора после осторожной промывки, обнаружил в большом количестве светло-бурые микроскопические зёрна (иногда вытянутые цепью), что это определить не могу, возможно это какая-то органика. Так же в растворе каким-то образом оказались два фрагмента угля размером 1 на 3 мм. (скорее всего - неосторожность при фильтрации). На каждом из двух фрагментов в прилипшем состоянии находились по несколько кристаллов алмазов с чётко выраженными гранями.
Считаю, что эксперимент полностью удался. Результат оказался выше, чем в экспериментах с древесным углём.
Эксперимент с каменным углём, так же как и с древесным углём, полностью подтвердил мою теорию образования алмазов и возможности их искусственного выращивания, как в лабораторных, так и в домашних условиях.
Секретная установка челябинского кулибина позволит продлить срок службы батарейки смартфона до 7000(!) лет. Южноуральский изобретатель добыл алмаз в домашних условиях и впервые решился рассказать в прессе о своем ноу-хау.
В творческом багаже основателя международного проекта Emiba, бывшего контрразведчика, майора запаса Василия Кузьминых четыре официально зарегистрированных патента. О каждом в отдельности получился бы увлекательный рассказ. Достаточно сказать, что в числе прочих придумок есть искусственная мышца. Но сегодня речь пойдет о «крайней» установке, которая в патенте скромно названа «гидропресс». Впрочем, это, скорее, псевдоним. «Концентратор» - так с любовью прозвал свое детище Василий Михайлович - выполнен из высоколегированной стали. В него вставляется капсула с графитом и... - происходят чудеса. А точнее - рождается алмаз.
Л юбое изобретение - это устранение противоречий. В случае с концентратором потребовалось 20 лет кропотливой работы, чтобы устранить все противоречия и получить результат. Лишь на пятом эксперименте Кузьминых удалось «добыть» собственный искусственный алмаз. Он, правда, получился черный и небольшой - 1,6 на 1,2 мм. Но это был настоящий алмаз! Для подтверждения изобретатель поцарапал им все, на чем только можно было проверить. Кристалл оставил следы даже на самом прочном материале, имеющемся под рукой, - на спеченном твердосплаве вольфрамовой группы ВК6.
Когда служил в военной контрразведке, одной из решаемых задач было не допустить диверсий и вредительства, подрывающих боеготовность войск на территории воинских частей. Еще тогда услышал информацию, которой потом воспользовался, - вспоминает изобретатель. - Для управления самолетом летчикам приходится надевать плотно прилегающую маску и дышать смесью воздуха с чистым кислородом. Газообразный медицинский кислород хранят в баллонах высокого давления. Срок использования баллонов регламентирован. При проверке их заполняют водой под давлением, превышающим рабочее в два раза, и проверяют на прочность в сейфе за толстым бронебойным стеклом, чтобы обнаружить наличие или отсутствие запотевания на поверхности. Я предложил их заморозить, зная, что вода расширяется при замерзании. «Так ведь лед порвет баллон!» - последовал ответ. И эта фраза засела мне в голову. А, спустя годы, вдруг родилась идея.
На нашей планете есть уникальное вещество - вода. Уникальность в том, что она находится в трех устойчивых агрегатных состояниях одновременно - лед, жидкость и пар. Энергию, которая выделяется при переходе из жидкости в пар, человечество уже поставило себе на службу. Первые паровые машины были изобретены, как известно, в XVII веке. Но, возможно, они появились еще тогда, когда человек поставил на огонь металлическую посуду, стал что-то варить, а крепко насаженную крышку сорвало паром. Сейчас даже на атомных электростанциях турбины крутит пар. А другой процесс, когда из жидкости получается лед, почему-то человечество не взяло на вооружение. Даже борется с ним. Помните, как мы боимся размораживания радиаторов отопления и труб, заполненных водой? Не используем в системе охлаждения ДВС автомобилей воду, а только антифриз или тосол. Словом, это направление пока человечеству неинтересно.
Что такое алмаз? Это аллотропная форма углерода. При производстве и синтезе искусственных алмазов, как отмечают те, кто с ними работает, нужны огромное давление, большая температура и много времени. В основе концентратора Василия Кузьминых - вода, точнее, явление превращения воды из жидкости в лед (замерзание) и сопутствующее этому увеличение объема (расширение). Перед изобретателем встала задача, как сконцентрировать давление и направить эту мощь так, чтобы она совершала полезную работу, а не
разрывало установку. Потребовалась конструктивно-инженерная мысль. 11 лет ушло на изобретение, расчеты, подбор материалов, изготовление концентратора и патентование. Камера сверхвысокого давления в концентраторе - еще одно ноу-хау Василия Михайловича. Теоретически в этой установке можно создать любое давление, хоть два миллиона атмосфер - как в недрах Земли. Вопрос в том, какими доступными человечеству материалами такое сверхвысокое давление можно долго удерживать? Таких материалов на земле пока нет. Даже самый твердый после алмаза твердосплав - победит (ВК6, ВК8) - при таком давлении превращается в песок.
- Когда вы поняли, что получилось, какие чувства испытали?
Да ничего я не испытал. Понял, что надо работать дальше. Когда вплотную занялся концентратором, привлек компаньонов. Объединились в команду с названием Emiba и сейчас пытаемся реализовать международный проект. В коллективе 12 человек - инженеры, программисты, финансисты. Стало понятно: для того, чтобы все дальше развивать, нужны средства. Но как их привлечь, чтобы при этом не украли идею?..
Кузьминых убежден, что проект имеет мировое значение. Он написал в 2007 году о своем изобретении в администрацию Президента РФ. С помощью концентратора, по словам Василия Михайловича, можно творить чудеса. Технология просто прорывная! Она позволит значительно удешевить синтез алмазов и сделать его безопасным. «В нашем случае, даже если произойдет разрушение, то взрыва не будет, никуда лед-то дальше не полетит...» Из администрации Президента пришел ответ: «Изобретение направлено на рассмотрение в Российскую академию наук».
Сейчас команда Кузьминых ищет инвесторов для создания усовершенствованной модели концентратора. Главная цель - создание масштабного предсерийного образца, позволяющего получить крупный монокристалл алмаза, который можно
использовать в промышленности. Для этого нужно концентратор увеличить в 12-15 раз. Представляете, какая эта будет мощная установка, если уж сейчас в собранном виде поднять концентратор невозможно - весит под сто килограммов.
Предсерийный образец будет «упакован» всевозможными датчиками (температуры, давления, перемещения...), чтобы отслеживать процесс, контролировать и влиять на него. Необходимо создать трехмерную виртуальную и математическую модель, провести дополнительные исследования процессов, происходящих в концентраторе при получении алмазов, а также протестировать новые конструкторские решения, полученные при испытаниях лабораторного образца, чтобы не потратить лишние деньги. Необходимо найти оптимальный вариант давления, при котором будут наименьшие затраты и наилучшие качественные показатели синтезируемых алмазов. А контролировать процесс нужно в первую очередь для того, чтобы не пропустить главную фазу - появление кристалла. Иначе можно так «давануть», что он либо попросту рассыплется, либо получишь такой материал, что вместо использования его по назначению придется снова ломать голову на его применением.
Мы планируем получить алмаз покрупнее - с габаритами 10 мм. С ним уже можно будет выходить на международный уровень. И тогда нас, наверняка, спросят: «А можете синтезировать алмаз с кулак?» И мы ответим: «Нет, с кулак не можем, но с куриное яйцо - сделаем!». Чем интересны искусственные алмазы, которые создают в промышленных масштабах? Они будут использоваться при создании сверхмощных процессоров при производстве компьютеров и смартфонов. Сейчас все девайсы работают на подложке из кремния. Если сделать алмазную подложку, можно будет значительно увеличить вычислительные мощности, по другому строить архитектуру процессора, сделать его многоэтажным. Кстати, по подсчетам зарубежных ученых, можно будет
изготавливать «алмазные» батарейки, период разряда которых составит 7000 лет! Купил однажды - и передавайте практически бесконечно по наследству (смеется).
Каков самый оптимистичный прогноз? Считаете, внедрение вашего концентратора в промышленное производство изменит жизнь человечества?
Вообще мы мыслим глобально. Изобретениями должна пользоваться вся цивилизация. Постоянно идет техническая работа, сложная, но прогрессивная. Однако слишком далеко я не заглядываю. Одно могу сказать, вычислительная техника, которая сейчас на службе человечества, дошла до своего предела. Большей мощности на подложках из кремния уже не может развивать. За последние 20 лет человечество, конечно, сделало большой шаг. В каждом доме есть компьютер, смартфон, получаем сетевую информацию - гаджеты улучшают качество жизни. Но дальше - нужны другие мощности. Синтезированные алмазы позволят значительно упростить и удешевить производство процессоров, а также увеличить их производительность для решения более сложных задач. Разработка недр и освоение космоса требуют больших вычислительных возможностей...
- А на какие еще чудеса способен ваш концентратор?
Натрий (металл) после воздействия давления 400000 атмосфер меняет свои свойства - становится диэлектриком и прозрачным кристаллом. То есть алхимия получается! Был металл, стал неметалл. Ток не проводит, но внутри у него атомы натрия. Вот вам чудеса! Сжимая графит давлением в интервале значений от 300000 до 1000000 атмосфер, можно получить новую сверхтвердую форму углерода, которая не является алмазом и не сопоставима ни с одним известным на Земле веществом. То есть речь идет о качественно новых материалах высокой прочности, которых пока на нашей планете нет или нам о них просто пока неизвестно. Но это так - коротенько... - загадочно улыбается изобретатель.
- Открытие, подтвержденное экспериментом... Не хотите на Нобелевскую премию заявиться?
Нобелевская... - не наша цель. У нас цель - насытить мировой рынок искусственных алмазов, сделать их доступными для всего населения планеты.
- Василий Михайлович, а вопрос безопасности вы как решаете?
Дело в том, что сейчас вся информация, от которой зависит успех проекта, пока только в моей голове...
- Вот и я о том же. Мозги иногда воруют. Причем вместе с человеком...
Но ведь у меня - старая школа контрразведки... Пусть попробуют.
Для справки
Синтетические алмазы могут стать основой электроники будущего. Уже сегодня их используют практически во всех сферах высоких технологий, и, по общему мнению экспертов, роль их будет неизменно возрастать. Лазерная, космическая техника, радиооптика, шлифовка современных сверхпрочных материалов, строительство... - перечислять области применения можно бесконечно.
На заметку
Наиболее перспективный рынок для крупных высококачественных искусственных алмазов - промышленность. К слову, в оптике и электронике природные алмазы не используются. На их создание у Земли уходит не один миллион лет. Чтобы минерал рос идеальным, нужны постоянные «тепличные условия». Но это нереально для такого временного промежутка. Кристаллы видоизменяются под воздействием агрессивных внешних факторов, а в электронике нужен безупречный алмаз.
О том, как сделать алмаз, люди задумывались десятками лет. А все потому, что выращивание этих камней не просто обогатит создателя методики, но и сделает их более доступными. Есть мнение, что реально получить бриллиант из графита или угля, так как все они состоят из углерода. Прочитав статью, вы сможете разобраться, насколько это утверждение реально, в чем разница между упомянутыми минералами и можно ли получить драгоценность, не покидая пределов квартиры.
Небольшой экскурс в свойства пород
Вплоть до 17 века, никто не подозревал о сходстве угля, алмаза и графита. Они никогда не соседствовали в природе. Тем более, ученые не могли помыслить о превращении одного вещества в другое. Все изменилось, когда английский химик Теннант провел свой эксперимент и выяснил их истинную природу.
Визуально, понять это не было возможности, так как породы совершенно различны. Графит не имеет прочных связей и состоит из скользящих друг по другу чешуек. Его основная сфера применения – смазка для снижения трения между поверхностями. Внешне, он похож на расплавленный металл.
Угольный состав включает в себя мелкие частицы графита, но дополняется углеводородным соединением, кислородом и азотом, что придает ему не жидко-вязкую форму, а более плотную. Алмазы же, вообще имеют одно из самых прочных соединений в природе. Внешне – это прозрачные камни, совсем несхожие со своими «собратьями».
Игры с породами: превращение одного вещества в другое
Как только ученые обнаружили сходство алмаза, угля и графита, они задались целью научиться превращать одно вещество в другое. Первые эксперименты были удачными.
Выяснилось, что при нагревании «драгоценного камня» в безвоздушном пространстве до 1800 градусов, он полностью превращается в графит. Тот же эффект получается, если сквозь раскаленный до 3500 градусов уголь, пропустить электрический ток. Получив успех на этих превращениях, ученые задались целью сделать искусственный алмаз, и застряли практически на 100 лет.
Эксперимент, как из угля сделать алмаз, увенчался успехом только в 1880 году и проходил в 2-а этапа. Сначала, путем электролиза, получали графит. Затем, его помещали в стальную колбу, закрывали с обоих концов и нагревали докрасна. Иногда, сосуд не выдерживал давления и взрывался. Но, если все проходило гладко, то при вскрытии трубы внутри находили темные, но сверхпрочные кристаллы.
Теория взрыва: первый шаг на пути к цели
В естественной среде алмазы образуются при температурах свыше 1600 градусов Цельсия, и давлении 60-100 тыс. атмосфер. На все это, у природы уходит сотни тысяч, а иногда и миллионы лет. Поэтому, выращивание искусственных алмазов вывело бы многие сферы на новый уровень.
Ученые уже научились создавать искусственные алмазы, на что уходит лишь несколько месяцев. Но, для процесса превращения требуется дорогостоящее оборудование и труднодоступные материалы. Можно попробовать обойтись подручными средствами, но вероятность успеха крайне мала.
Если же вы решитесь создать алмаз самостоятельно, то вам потребуется заложить графитовый стержень и тротил в толстую трубу, а затем заварить ее концы. После детонации взрывчатки, внутри колбы создается нужное давление и температура, вследствие чего образуется высокопрочный кристалл. Но, как показывают расчеты, вероятность разнести помещение и убить себя выше, чем получить драгоценный камень.
Безопасный способ обогащения – находка для экспериментаторов
О том, как вырастить алмаз в домашних условиях, ходит много «легенд». Вычленить среди них действенный, а, главное, безопасный способ – сложнорешаемая задача. Тот вариант, о котором сейчас пойдет речь, подходит для любителей экспериментов, но всерьез ожидать получения драгоценного камня не стоит.
Внимание! Администрация сайта не несет ответственности за возможные последствия эксперимента.
Инструкция по работе предполагает подготовку необходимых компонентов. К ним относятся:
- карандаш;
- провод;
- вода или жидкий азот;
- источник высокого напряжения (сварочный аппарат).
Чтобы получить искусственный алмаз, достаньте из карандаша грифель. Можно купить отдельно. Теперь, соедините его с проводом и опустите в емкость. Следующий шаг зависит от того, что вы используете. В первом варианте, следует залить конструкцию водой и заморозить. Во втором варианте, заморозка происходит при помощи жидкого азота.
Как только вы получите нужную температуру, подсоедините провода к источнику напряжения и пустите ток. Считается, что после прохождения через грифель разряда, он трансформируется в алмаз.
Домашний эксперимент: получение кристаллов из соли
Получить алмаз без лабораторных условий невозможно. Но, вы можете своими руками вырастить красивые соляные кристаллы. Для эксперимента вам потребуются:
- водный дистиллят;
- поваренная соль;
- прочная нить;
- пищевые красители (для красоты).
Возьмите емкость и наполните ее водой. Сыпьте в нее соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Отрежьте нить и закрепите на ней соляной кристалл. Поместите конструкцию в жидкость и подождите несколько дней. Если добавить пищевые красители, то «камушки» получатся разных оттенков.
Соль – не единственный материал, подходящий для таких химических преобразований. Можно использовать сахар или медный купорос. Тогда, кристаллы «вырастают» немного другие, но методика остается прежней. Приятных вам экспериментов.
Получение больших кристаллов
Далее, поговорим о том, как делают алмазы больших размеров в домашних условиях. Для эксперимента вам понадобится все та же соль (100 гр.), дистиллят (400 мл.) и грифель (12 гр.). Возьмите стакан и смешайте сыпучие ингредиенты. Теперь, аккуратно залейте их водой, дождитесь полного растворения и оставьте емкость на 24 часа.
Руководство по созданию искусственных алмазов начинается с того, что вы сливаете воду из стакана (в другую емкость, так как она пригодится далее). На дне посудины, вы найдете получаемые от реакции кристаллы. Выберете наиболее правильный и большой (затравку), а оставшиеся отложите в контейнер.
Выращивание больших домашних алмазов — долгий процесс, требующий терпения. Но, в результате у вас получится красивый многогранный камень, который можно использовать для создания украшений или декора.
Возьмите прочную нитку и закрепите ее на карандаше или любой палочке. К другому концу прикрепите затравку и опустите ее в оставшийся раствор. Все что вам остается — это ожидание. Испаряясь, вода будет нарастать на ваш кристалл и делать его больше. Если в процессе на нитке будут образовываться другие камушки, их лучше удалять.
Чтобы получить алмазы в домашних условиях, требуется дистиллят. Дело в том, что для химических реакций жидкость должна быть без примесей, чтобы эксперимент удался. Но, не всегда легко найти очищенную воду. Тогда, можно создать ее самостоятельно, прокипятив на газу и прогнав через обычный лабораторный фильтр.
После кипячения, фильтр можно заменить промокашкой, ватой, марлей или обычной бумагой — вопрос удобства использования. Чтобы реакция удалась, используемая вода должна быть теплой, но не горячей. Когда вы выращиваете алмазы, раствор постепенно испаряется. Следите, чтобы ваш кристалл не оказался на воздухе — это его испортит.
Алмаз – природный минерал необыкновенной твердости, аллотроп углерода. Природные алмазы представляют огромную ценность на рынке драгоценных камешков. Алмазная пыль употребляется для производства разных бытовых инструментов, для распилки жестких горных пород, в галлактической, военной и компьютерной промышленности.
Известные месторождения кристаллов алмаза размещены на всех материках земного шара, не считая Антарктиды. Возраст естественных минералов насчитывает от нескольких сотен миллионов до нескольких млрд лет. Происхождение их может иметь магматическую, мантийную либо метеоритную природу. Большая часть ученых склоняется к магматической. Сущность теории сводится к тому, что углерод под колоссальным давлением в 10-ки тыщ атмосфер и температуре около 1000 градусов изменяет свою кристаллическую решетку и преобразуется в алмаз на глубине около 200 км. Потом он выносится магмой поближе к поверхности земли.
С конца 19 века предпринимались 1-ые пробы сотворения искусственных алмазов. Но они все оказались напрасными. Но, благодаря этим исследованиям, выяснилась одна особенность алмаза – при нагревании он преобразуется в графит. Позже было подтверждено, что графит является модифицированной формой алмаза. И было изготовлено предположение о способности оборотного процесса, т. е. перевоплощение графита в алмаз искусственным методом.В итоге исследовательских работ был получен муссанит – камень, близкий по своим свойствам твердости и теплопроводимости к алмазу.
В 1961 году группе русских ученых удалось синтезировать алмаз, но это были очень маленькие кристаллы, которые годились для абразивов, но не имели никакой ценности в ювелирном деле. Для их производства использовалась энергия взрыва, а самым дешевеньким сырьем для этого был и остается тротил. Этот способ получения маленьких алмазов до сего времени применяется в мире.Более современный метод получения синтетического алмаза – создание критерий (пресс), при которых графит перебегает в алмаз, а потом довольно медлительно осаждается на подложке, температура газовой среды колеблется от 700 до 900°С.
Все это просит колоссальных энергозатрат, специальной аппаратуры, печей, в каких можно достигнуть подходящей температуры и давления. Такие установки имеются на предприятиях, производящих синтетические алмазы. Потому, вопреки расхожему воззрению, вырастить алмаз в домашних критериях нереально. Если б это было так просто, рынок драгоценных камешков взорвался бы от богатства бриллиантов, выращенных на кухнях в духовках.Бриллиант – спецефическим образом обработанный, ограненный алмаз. Конкретно он представляет ювелирную ценность, неограненные алмазы стоят довольно недорого.
На разных форумах можно повстречать ряд «советов» по выращиванию алмазов в домашних критериях, которым обычный адекватномыслящий человек следовать не будет. К примеру, предлагается насыпать в трубу графит, «заправить» тротилом заварить трубу, отступить подальше и подорвать. Может быть, таким методом и можно что-то получить, к примеру, травмы либо тюремный срок, но алмазов вы точно не увидите.
Алмазы привлекали человечество еще с давних времен. Необычайная красота этих камней стала причиной их использования для создания разных украшений. Однако позже люди выявили и другие полезные свойства алмазов - их уникальную прочность и твердость. Для обеспечения потребностей производства природа не создала много этого материала, поэтому у людей возникла идея - изготовлять алмазы искусственным путем.
Ценность алмазов
Алмаз считается уникальным камнем, обладающим редким сочетанием важных характеристик: сильная дисперсия, большая теплопроводность, твердость, оптическая прозрачность, износостойкость. Из-за своих физико-механических свойств алмазы высоко ценятся не только ювелирными экспертами, но и широко применяются в разных отраслях промышленности. Так, этот драгоценный камень используют в медицине, оптике и микроэлектронике.
Но в полной мере удовлетворить производственные потребности чистыми природными алмазами очень сложно и довольно дорого. По этой причине человечество начало задумываться над тем, как сделать искусственный алмаз. Синтетический камень должен был не только обладать важными свойствами настоящего алмаза, но и иметь более совершенную кристаллическую структуру, что очень важно для высокотехнологических областей.
Как возникли синтетические алмазы
Потребность в создании синтетического камня возникла очень давно. Но на практике осуществлена лишь в XX веке. До этого времени ученые не могли придумать технологии изготовления алмазов, хотя сумели установить, что они являются родственниками с обыкновенным углеродом. И через несколько десятков лет был создан первый синтетический алмаз, который получили из графита под воздействием высокой температуры и давления путем Именно с этого момента началось производство искусственных алмазов, которые сегодня применяются во многих элементах разного оборудования и инструментах.
Технологии производства алмазов
В наше время для получения синтетического камня используют несколько технологий, каждая из которых имеет свои особенности. Самая надежная, но наиболее дорогостоящая технология заключается в производстве алмаза из кристаллического углерода, который помещают для обработки в специальный пресс. Сначала на обрабатываемый материал мощными насосами подается вода. Таким образом создается Затем вода замерзает под действием хладагента, в результате чего давление увеличивается до 10 раз. На последнем этапе камера, в которой находится углерод, подключается к и подается на несколько долей секунды мощный ток. Под одновременным воздействием температуры и давления происходит преобразования графита в твердый камень. После этой фазы пресс размораживают, сливают жидкость и достают готовый искусственный алмаз.
Выращивание алмаза метаном
Еще используют более простую технологию производства синтетического камня - метод взрыва, который позволяет нарастить искусственный кристалл под действием метана. Очень часто производство искусственных алмазов происходит по двум технологиям. Дело в том, что в первом случае удается получить наивысший процентный выход алмазов, но они будут очень маленькими. Вторая технология позволяет существенно нарастить полученный синтетический камень с помощью обдувания метаном под воздействием температуры около 1100 ºС. Метод взрыва дает возможность получить искусственный алмаз любой величины.
Виды искусственных алмазов
В наше время производят много разновидностей синтетических алмазов: фианит, муассанит, страз, сегнетоэлектрик, рутил, фабулит, церуссит. Наиболее совершенной подделкой алмаза считается фианит, или кубик циркония. Он являет собой Поэтому многим неоднократно приходилось слышать, как называется искусственный алмаз цирконом. Хотя он не имеет никакого отношения к натуральному дорогостоящему камню.
Фианит характеризуется большой твердостью, высокой степенью дисперсии и преломления. Благодаря своим свойствам этот камень отлично имитирует настоящий алмаз и широко используется в ювелирной промышленности. Даже эксперты невооруженным глазом практически не могут отличить подделку от оригинала, поскольку они играют одинаково.
Самым качественным аналогом алмаза считается муассанит. У него такие же физические свойства, как у натурального камня, а по оптическим показателям он даже лучше. Единственный его недостаток - он уступает в твердости.
Особой популярностью пользуются стразы, изготовленные из свинцового стекла, состоящего из окиси свинца. Благодаря своему составу эти камни потрясающе играют на свету и имеют блеск, идентичный блеску алмазов.
Где применяются синтетические алмазы
Искусственный алмаз широко используется ювелирными заводами для изготовления роскошных украшений, которые не только выглядят красиво, но и весьма доступны по цене. Изделия с поддельными камнями смотрятся не хуже и отлично носятся.
Также выращивание искусственных алмазов является неотъемлемой частью современной промышленности. На их основе производятся сверхпрочные инструменты: алмазные пилы, полирующие диски, долота, сверла, скальпели, ножи, разные резцы и пинцеты. Техника и оборудование, изготовленные из алмазного материала, позволяют обрабатывать наиболее прочные сплавы и сырье. Кроме того, алмаз обеспечивает максимальную точность в машинах и приборах.
Как создать искусственный алмаз в домашних условиях
Некоторые эксперты утверждают, что вырастить синтетический алмаз возможно в домашних условиях. Но самостоятельное изготовление искусственных алмазов потребует немало усилий и затрат времени. Мы расскажем, как вырастить минерал из соли, внешне отдаленно напоминающий алмаз.
Итак, для создания такого камня понадобится поваренная соль, химическая посуда, чистый лист бумаги и лабораторный фильтр. Сначала следует приготовить маленький кристалл. Для этого нужно наполнить химический стакан на 1/5 часть солью, залить наполовину теплой водой и перемешать. Если она растворилась, значит, нужно досыпать еще немного. Соль нужно добавлять до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Затем раствор профильтровать в другую посуду, в которой и будет расти камень, и накрыть бумагой. Все время нужно контролировать уровень раствора. Камень не должен оказаться в воздухе. Если раствор испарился, нужно приготовить новый и долить.
Люди, которые делали такие опыты, утверждают, что на протяжении недели домашний алмаз искусственный должен заметно подрасти.
Стоимость искусственного алмаза
В современном мире синтетические камни заняли отдельный сегмент рынка ювелирных украшений. Получение искусственных алмазов постоянно усовершенствуется. Ученые изобретают новые камни, которые мгновенно получают массовую популярность, а более старые утрачивают спрос и постепенно исчезают с рынка. Например, в середине XX века для имитации алмазов в украшения вставляли искусственный рутил. Затем его заменили на фианит. А в 90-х гг. все предыдущие вытеснил муассанит.
Цены на искусственный алмаз зависят от размера, огранки и технологии производства. Многие люди ошибочно считают, что синтетические камни - это обычное стекло, и не видят в них никакой ценности. Но на самом деле такие алмазы часто стоят немалых денег, а некоторые из них являются довольно редкими. Так, иные разновидности искусственного алмаза могут стоить больше, чем природные аналоги.
Среди синтетических алмазов наиболее популярными считаются фианиты разного цвета. Их средняя стоимость за карат в ограненном виде колеблется от 1 до 5 долларов США. А известный алмазный аналог муассанит стоит намного дороже - 70-150 долларов США за карат.
Значимым факторов формирования цены на камни является цвет. Так, стоимость алмаза желтого цвета составляет 40-50 долларов за 0,2 карата, но за камень оранжево-розовой окраски в зависимости от размера придется заплатить около 3000 долларов.
Мировые лидеры
В течение последних лет мировыми лидерами по производству синтетических камней считаются Китай, Япония, США и Россия. Наиболее активно развивает это направление Китай, постоянно изобретая новые технологии синтеза.
