Kim cương – Wikipedia tiếng Việt

Kim cương là một trong hai dạng thù hình được biết đến nhiều nhất của cacbon (dạng còn lại là than chì), có độ cứng rất cao và khả năng khúc xạ cực tốt làm cho nó có rất nhiều ứng dụng trong cả công nghiệp và ngành kim hoàn. Kim cương được cho là một loại khoáng sản với những tính chất vật lý hoàn hảo. Chúng là những vật liệu tốt để tạo ra các bề mặt nhám và chỉ có những viên kim cương khác, những tinh thể cacbon dạng lồng hay ADNR mới có thể cắt kim cương được. Điều đó có nghĩa là chúng có thể giữ bề mặt đánh bóng rất lâu và rất tốt. Khoảng 150 triệu cara (30.000 kg) kim cương được khai thác mỗi năm với tổng giá trị là 10 tỷ đô la Mỹ. Ngoài ra khoảng 100.000 kg kim cương hàng năm được điều chế nhân tạo.

Tên gọi kim cương trong nhiều ngôn ngữ châu Âu đến từ tiếng Hy Lạp adamas (αδάμας có nghĩa là “không thể phá hủy”). Chúng đã được sưu tầm như một loại đá quý và sử dụng trên những biểu tượng tôn giáo của người Ấn Độ cổ cách đây ít nhất 2.500 năm. Người ta còn tìm thấy kim cương đầu mũi khoan, cũng là dụng cụ để khắc lên đá đối với người cổ đại. Sự phổ biến của kim cương tăng lên ở thế kỷ XIX, khi những kỹ thuật đánh bóng và cắt đã đạt đến một trình độ nhất định, kinh tế thế giới đã phát triển, và những nhà kim hoàn bắt đầu những chiến dịch quảng cáo rầm rộ.

Một viên kim cương được đánh giá theo một hệ thống chất lượng 4C: “carat” (khối lượng), “clarity” (độ trong suốt), “color” (màu sắc) và “cut” (cách cắt) và hiện nay có khi người ta còn đánh giá theo tiêu chuẩn 6C, thêm “cost” (giá cả) và certification (giấy chứng nhận, kiểm định). Chỉ khoảng 20% sản lượng kim cương trên thế giới được dùng làm hàng trang sức, 80% kim cương kém phẩm chất hơn được sử dụng trong công nghiệp và các ứng dụng nghiên cứu.[3] Mặc dù kim cương nhân tạo được sản xuất với khối lượng gần gấp 4 lần so với kim cương tự nhiên nhưng phần lớn chúng được dùng vào mục đích công nghiệp vì hầu hết chúng là những viên kim cương nhỏ và không hoàn hảo, tuy hiện điều này đã cải thiện rõ rệt với những công nghệ làm kim cương nhân tạo mới.

Khoảng 49 % kim cương được khai thác ở Trung Phi và Nam Phi, mặc dầu một số lượng lớn kim cương cũng được tìm thấy ở Canada, Ấn Độ, Nga, Brasil, Úc. Hầu hết chúng được khai thác ở những miệng núi lửa đã tắt, sâu trong lòng Trái Đất nơi mà áp suất và nhiệt độ cao làm đổi khác cấu trúc của những tinh thể. Việc khai thác kim cương cũng là nội dung của những cuộc tranh chấp. Cũng có 1 số ít tranh cãi rằng tập đoàn lớn De Beers đã tận dụng độc quyền trong ngành phân phối kim cương để điều khiển và tinh chỉnh Ngân sách chi tiêu của thị trường, mặc dầu thị trường công ty đã giảm xuống 50 % trong những năm gần đây .

Sự hình thành[sửa|sửa mã nguồn]

Kim cương được tạo thành từ những khoáng vật có chứa cacbon dưới nhiệt độ và áp suất rất cao. Trên Trái Đất, mọi nơi đều hoàn toàn có thể có kim cương do tại ở một độ sâu nào đó thì sẽ sống sót nhiệt độ đủ cao và áp suất đủ lớn để tạo thành kim cương. Trong những lục địa, kim cương khởi đầu hình thành ở độ sâu khoảng chừng 150 km ( 90 dặm ), nơi có áp suất khoảng chừng 5 gigapascal và nhiệt độ khoảng chừng 1200 độ C ( 2200 độ F ). Trong đại dương, quy trình này xảy ra ở những vùng sâu hơn do nhiệt độ cần cao hơn nên cần áp suất cũng cao hơn. Khi những áp suất và nhiệt độ dần giảm xuống thì viên kim cương cũng theo đó mà lớn dần lên .

• Kim cương không có nguồn gốc từ bề mặt Trái đất. Thay vào đó chúng hình thành ở nhiệt độ cao và áp lực xảy ra trong lớp vỏ Trái Đất khoảng 100 dặm bên dưới bề mặt của Trái đất.
• Hầu hết những viên kim cương được phát hiện đã được chuyển đến bề mặt Trái đất do các vụ phun trào núi lửa từ sâu trong lòng đất. Những vụ phun trào này bắt đầu trong lớp phủ vỏ trái đất (mantle), và trên đường đi lên, chúng xé ra những mảnh đá lớp phủ đưa những viên kim cương lên bè.
• Những khối này từ lớp phủ được gọi là xenoliths. Chúng chứa những viên kim cương được hình thành ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao của lớp phủ.
• Người ta tìm kiếm kim cương bằng cách khai thác đá có chứa xenoliths hoặc bằng cách khai thác đất và trầm tích hình thành khi đá chứa kim cương cuốn trôi lên bề mặt trong quá trình lớp vỏ trái đất thay đổi theo thời gian[4].

Một số viên kim cương được cho là hình thành trong điều kiện kèm theo nhiệt độ / áp suất cao của vùng hút chìm hoặc vị trí va chạm của tiểu lục địa. Một số được chuyển đến Trái đất trong những thiên thạch. Tuy nhiên, cho đến lúc bấy giờ không có mỏ kim cương thương mại nào được tăng trưởng có nguồn gốc này .
Kim cương vạn vật thiên nhiênQua những điều tra và nghiên cứu tỉ lệ những đồng vị ( giống như chiêu thức xác lập niên đại lịch sử dân tộc bằng C-14 ) ngoại trừ việc sử dụng những đồng vị bền như C-12 và C-13, carbon trong kim cương có nguồn gốc từ những nguồn hữu cơ và vô cơ. Các nguồn vô cơ có sẵn ở lớp trung gian của Quả Đất còn những nguồn hữu cơ chính là những loại cây đã chết chìm xuống dưới mặt đất trước khi biến thành kim cương. Cả hai nguồn này có tỉ lệ 13C : 12C khác nhau rất lớn. Kim cương được cho rằng đã hình thành trên mặt đất trước kia rất lâu, khoảng chừng 1 tỉ năm đến 3,5 tỉ năm .Ngoài ra kim cương còn hoàn toàn có thể được hình thành trong những hiện tượng kỳ lạ có áp suất và nhiệt độ cao khác. Người ta có tìm thấy trong tâm thiên thạch những tinh thể kim cương có kích cỡ cực kỳ nhỏ sau khi chúng rơi xuống đất tạo nên một vùng có áp suất và nhiệt độ cao để phản ứng tạo kim cương xảy ra. Những hạt bụi kim cương được dùng trong khoa học hiện đại để xác lập những nơi đã có thiên thạch rơi xuống .Sự hình thành của kim cương tự nhiên yên cầu rất đơn cử điều kiện kèm theo tiếp xúc với những vật tư carbon chịu áp lực đè nén cao, giao động khoảng chừng từ 4.41 đến 5.88 triệu tấn ( 4,5 và 6 GPa ), nhưng ở một khoanh vùng phạm vi nhiệt độ tương đối thấp giữa khoảng chừng 900 và 1.300 °C ( 1.650 và 2.370 °F ) .Kim cương tự tạo được tổng hợp theo 2 chiêu thức chính là chiêu thức cao áp cao nhiệt HPHT ( High pressure High temperature ) sử dụng nhiệt độ và áp suất cực kỳ cao nhằm mục đích tái tạo môi trường tự nhiên giống như thiên nhiên và môi trường tái tạo kim cương trong lòng đất và giải pháp bốc hơi lắng tụ hóa học CVD ( Chemical Vapor Deposition ) sử dụng sự bốc hơi hóa học của hợp chất khí Carbon dưới ảnh hưởng tác động của tia nhiệt plasma tạo sự phân loại phân tử khí cho đến khi chỉ còn lại nguyên tử C lắng tụ và tăng trưởng trên mầm kim cương có sẵn, có sắt kẽm kim loại đóng vai trò như một dung môi chất xúc tác như niken, coban, sắt và tùy theo mạng tinh thể cacbon bị thay thể bằng nguyên tố nào mà kim cương sẽ có màu đó, tạp chất thường gặp nhất trong kim cương là nitơ, một phần nhỏ nitơ trong tinh thể kim cương làm cho kim cương có màu vàng thậm chí còn màu nâu .

Kim cương ở bề mặt Trái Đất[sửa|sửa mã nguồn]

Cấu trúc một núi lửaNhững hòn đá mang kim cương bị kéo lại gần đến nơi núi lửa phun do áp suất. Khi núi lửa phun, nham thạch phải đi qua vùng tạo ra kim cương 90 dặm ( 150 km ). Điều đó rất hiếm khi xảy ra. Ở dưới có những mạch nham thạch ngầm luân chuyển nham thạch và lưu giữ ở đó nhưng sẽ không trào ra khi núi lửa hoạt động giải trí. Những mạch chứa kim cương thường được tìm thấy ở những lục địa cổ do tại chúng chứa những mạch nham thạch cổ lâu nhất .Các nhà địa chất học sử dụng những tín hiệu sau để tìm những vùng có kim cương : những khoáng vật ở vùng đó thường chứa nhiều crôm hay titan, cũng rất thông dụng trong những mỏ đá quý có màu sáng .Khi kim cương được những ống nham thạch đưa gần lên mặt đất, chúng hoàn toàn có thể bị ” rò rỉ ” qua một khu vực lớn xung quanh. Một ống nham thạch được nhìn nhận là nguồn kim cương chính. Ngoài ra còn hoàn toàn có thể kể đến 1 số ít viên kim cương rải rác do những tác nhân bên ngoài ( môi trường tự nhiên, nguồn nước ). Tuy nhiên, số lượng này cũng không lớn .Kim cương còn hoàn toàn có thể bị đưa lên mặt đất khi có sự đứt gãy những lục địa mặc dầu điều này vẫn chưa được hiểu rõ ràng và hiếm xảy ra .

Đặc tính địa chất[sửa|sửa mã nguồn]

Cách sử dụng kim cương như một vật trang trí rất quen thuộc so với nhiều người. Do dưới ánh sáng Mặt Trời, nó có nhiều màu nên nó còn được gọi là lửa và được nhìn nhận cao trong nhiều sách lịch sử. Khoảng năm 1900, những chuyên viên địa chất học đã đề ra giải pháp để phân loại kim cương dựa vào 4 đặc tính, còn nổi tiếng với tên 4C – ” carat ” ( khối lượng ), ” color ” ( sắc tố ), ” clarity ” ( độ trong ) và ” cut ” ( cách cắt ) .Giá của những viên kim cương trên thị trường thường được dựa vào quy tắc 4C. Đôi khi có người còn nhìn nhận kim cương theo tiêu chuẩn 5C : ngoài 4C kể trên, còn có ” cost ” ( giá thành ), hoặc 6C với certification ( giấy kiểm định, giấy ghi nhận của những công ty uy tín trên quốc tế như GIA ) .Một số tiêu chuẩn khác không nằm trong 4C nhưng vẫn tác động ảnh hưởng nhiều đến Chi tiêu : ví dụ như ánh huỳnh quang mà nó hoàn toàn có thể tạo ra hay cũng như lịch sử dân tộc của viên kim cương, đơn vị chức năng khoa học nào đã lượng giá viên kim cương, và đồng thời một chữ C khác : ” cleanliness ” ( thật sạch ) .Có bốn tổ chức triển khai địa chất có đủ năng lực nhìn nhận giá trị của viên kim cương. Trong khi khối lượng và góc cắt được thống kê giám sát theo công thức thì độ trong và sắc tố được nhìn nhận bằng mắt thường của một người có kỹ năng và kiến thức sâu rộng .

• Viện Đá quý Hoa Kỳ (Gemological Institute of America) (GIA) nổi tiếng nhất và là nơi đưa ra các tiêu chuẩn đầu tiên về kim cương.
• Hiệp hội Đá quý Hoa Kỳ (American Gemological Society) (AGS) tuy không được đánh giá cao và rộng rãi như GIA nhưng cũng có một ảnh hưởng nhất định.
• Phòng thí nghiệm Đá quý Thế giới (IGL) là nơi được tôn trọng nhất trong giới khoa học nhưng cũng bị chỉ trích vì thiếu công bằng khi đánh giá kim cương của các nước nghèo, không như GIA và AGS.
• Phòng thí nghiệm Đá quý châu Âu (EGL) cũng được cho là giống IGL.

Carat là đơn vị chức năng dùng để đo khối lượng của đá quý nói chung. Một carat được định nghĩa là 200 milligram. Một điểm, bằng 1 % carat hay 2 mg, được dùng để nhìn nhận những viên kim cương có khối lượng dưới 1 carat. Giá của viên kim cương tăng khi khối lượng tăng. Tháng 9 năm 2005 khi nhìn nhận những viên kim cương có khối lượng khác nhau cho thấy :

Khối lượng (carat)

Giá 1 carat (đô la Mỹ)

Giá tổng cộng (đô la Mỹ$)

0,5 carat (50 điểm)

3.000

1.500

1,0 carat

6.500

6.500

1,5 carat

8.500

12.750

2,0 carat

13.000

26.000

3,0 carat

17.000

51.000

5,0 carat

23.000

115.000

Giá của mỗi carat kim cương không tăng đều theo khối lượng kim cương. Tuy nhiên một viên kim cương 0,95 carat lại có giá rẻ đáng kể so với một viên 1,05 carat .Trong mua và bán kinh doanh thương mại lớn, người ta mua kim cương theo khối lượng và size trung bình của những viên kim cương trong lô hàng. Tổng khối lượng carat ( t. c. w ) là một từ thường được ký hiệu để chỉ tổng khối lượng kim cương chứa trên một món hàng, rất thông dụng trên vòng cổ, vòng tay và những món trang sức đẹp khác .
Độ trong được nhìn nhận dựa vào hiệu quả khi nhìn dưới kính lúp 10 lần số lượng những vết trầy xước, sắc tố của những vết gãy, vị trí của chúng, toàn bộ đều được dùng để nhìn nhận kim cương .Để xác lập độ trong hay còn gọi là độ tinh khiết của kim cương, những chuyên viên sẽ đặt ngửa nó lên bằng kính hiển vi ở độ phóng đại 10 x và quan sát bằng mắt thường. Có năm yếu tố quan trọng trong việc xác lập độ tinh khiết của một viên kim cương gồm có kích cỡ của bào tử, số lượng, vị trì, thực chất tự nhiên, sắc tố và độ nổi. [ 5 ]Khi độ trong nâng cao lên khi số kim cương đạt được tiêu chuẩn đó thấp hơn. Chỉ có 20 % kim cương hoàn toàn có thể đủ để làm đồ trang sức đẹp, 80 % cho công nghiệp, trong đó có 20 % kim cương có những vết trầy thấy rõ bằng mắt thường. Những người mua thông thường rất khó hoàn toàn có thể nhìn thấy những vết như thế này .Những vết xước không tác động ảnh hưởng nhiều đến đặc thù tinh thể của viên kim cương. Tuy nhiên, những vết mờ hoàn toàn có thể làm giảm sự tán sắc ánh sáng. Vết nứt lớn hoàn toàn có thể làm cho kim cương vỡ .Kim cương hoàn toàn có thể được nhìn nhận là không có khuyết điểm nào cho đến không hoàn hảo nhất .
Một bộ nữ trang kim cươngTạp chất thường gặp nhất trong kim cương là nitơ, một phần nhỏ nitơ trong tinh thể kim cương làm cho kim cương có màu vàng thậm chí còn màu nâu .Một cấu trúc tinh thể nguyên chất sẽ làm cho viên kim cương không màu. Tuy nhiên, hầu hết những viên kim cương đều không tuyệt vời và hoàn hảo nhất. Tùy theo sắc tố hoàn toàn có thể tăng hay giảm giá trị của viên đá. Những đốm nhỏ màu vàng sẽ làm giảm giá trị kim cương đi rất nhiều trong khi màu hồng hay xanh dương ( như viên kim cương Hope ) sẽ làm tăng giá trị của viên kim cương .Trong tiêu chuẩn GIA thì viên kim cương không màu là ” D ” và vàng là ” Z “. Đôi khi người ta còn sử dụng những giải pháp quang học phức tạp để xác lập màu. Những viên kim cương có điểm màu thật thấp hay thật cao rất hiếm, và cũng rất đắt tiền. Từ D-F là những viên không màu, từ G-J là gần như không màu, K-M là hơi có màu, N-Y là màu vàng nhạt hay nâu. Tuy nhiên, viên kim cương có màu vàng nhạt Z rất hiếm có và có giá trị rất cao .Trái với màu vàng và màu nâu, những màu khác khó tìm thấy hơn và có giá trị hơn. Chỉ cần viên kim cương hơi hồng hay xanh lam thì giá trị đã rất cao rồi. Tùy theo mạng tinh thể cacbon bị thay thể bằng nguyên tố nào mà kim cương sẽ có màu đó. Những màu thường gặp là vàng, hồng, xanh dương, xanh lá cây, đỏ, nâu, …Các nhà khoa học sử dụng một thang đo khác dựa vào độ quý và hiếm của những viên đá .
Kĩ thuật cắt kim cương vừa là một môn khoa học vừa là một thẩm mỹ và nghệ thuật. Nó miêu tả quy trình viên kim cương được thành hình và đánh bóng từ dạng viên đá tiên phong đến một viên ngọc sáng ngời .Có rất nhiều khu công trình điều tra và nghiên cứu toán học được điều tra và nghiên cứu nhằm mục đích làm cho lượng ánh sáng mà nó phản xạ được là nhiều nhất. Một trong số đó là khu công trình của nhà toán học yêu quý khoáng vật Marcel Tolkowsky. Ông là người nghĩ ra cách cắt hình tròn và đã đề ra những tỉ lệ thích hợp cho nó. Một viên kim cương được cắt theo kiểu hình tròn tân tiến trên mặt phẳng có toàn bộ 57 mặt. Trong đó, phần trên có 33 mặt và phần dưới có 24 mặt. Phần trên có trách nhiệm tán xạ ánh sáng thành nhiều mằu sắc khác nhau trong khi phần bên có trách nhiệm phản xạ ánh sáng .

Tolowsky đã đưa ra các tỉ lệ sau

• Tỉ lệ giữa đường kính mặt trên cùng và đường kính mặt giữa: 53%
• Tỉ lệ giữa độ sâu và đường kính mặt giữa: 59,3%
• Góc giữa mặt dưới và phương ngang: 40,75°
• Góc giữa mặt trên và phương ngang: 34,5°
• Tỉ lệ giữa độ sâu phần dưới và đường kính mặt giữa: 43,1%
• Tỉ lệ giữa độ sâu phần trên và đường kính mặt trên: 16,2%

Ngoài ra ở chóp dưới viên kim cương phải nhọn, nếu không thì ánh sáng sẽ đi qua thuận tiện. Thế nhưng trong trong thực tiễn thì người ta thường làm với đường kính bằng 1-2 % đường kính mặt giữa .Viên kim cương nào càng khác những tiêu chuẩn của Tolowsky thì ánh sáng sẽ bị phản xạ càng ít. Tuy nhiên trong xã hội tân tiến, người ta coi trọng đến khối lượng của viên kim cương nhiều hơn, dẫn đến việc những viên kim cương được gọt giũa rất ẩu để tăng khối lượng của chúng. Chỉ cần viên kim cương có khối lượng lúc ở đầu cuối là 1 carat thì sẽ là một món tiền lớn hơn viên 0,95 carat. Vì vậy, người ta thường làm phần dưới có độ sâu lớn. Do đó, một viên kim cương cắt xấu nặng 1 carat sẽ có đường kính chỉ bằng một viên 0,85 carat cắt tốt. Người ta thường dựa vào tỉ lệ độ sâu phần đáy để biết nhanh viên kim cương đó có cắt đúng hay không. Lý tưởng là khi tỉ lệ 62,5 %. Ngoài ra viên kim cương 1 carat sẽ có đường kính là 6,5 mm. Nhanh chóng hơn, đường kính một viên kim cương sẽ gấp 6,5 lần khối lượng tính bằng carat, hay 11,1 lần khối lượng tính bằng cm³ .
Kim cương không đẹp và ít chiết quang nếu như nó ở dạng thô. Nó buộc phải được cắt để làm tôn thêm vẻ đẹp riêng của nó. Có vô số cách cắt được nghĩ ra từ xưa đến nay để làm trách nhiệm đó. Số đó có khi không có một số lượng đơn cử nào để làm tiêu chuẩn đơn cử như cách cắt ” tròn “, ” bánh mì ” ( hạt dưa ), ” vuông “, ” trái tim “, ” hoa hồng “. Cách cắt cũng nhờ vào rất nhiều vào thời trang. Những cách cắt mới thường được nhìn nhận là làm thay đổi thương hiệu của mình hơn là sự phát minh sáng tạo thực sự .
Chất lượng của một viên kim cương được nhìn nhận thoáng rộng bằng tiêu chẩn 4C. Thông thường một viên kim cương đã được cắt được tin là làm tăng thêm giá trị của viên kim cương hơn dù khối lượng của nó bị giảm đi hơn 30 % trong quy trình cắt do làm tăng lên độ trong và làm tôn lên sắc tố của viên kim cương .Một viên kim cương tốt khi được cắt tốt khi được nhìn từ trên xuống phải có màu trắng. Nếu được cắt không tốt, khi nhìn từ trên cao xuống sẽ có màu đen ở chính giữa, và đôi lúc có một cái bóng ở đỉnh viên kim cương .Độ rực rỡ tỏa nắng của một viên kim cương tỷ suất thuận theo độ đúng chuẩn mặt phẳng cắt của nó [ 6 ] :

• Vết Cắt lý tưởng: ánh sáng được phản chiếu chính xác. Viên Kim cương có một vẻ đẹp rực rỡ.
• Vết Cắt Quá nông: ánh sáng bị mất ra hai bên khiến viên kim cương mất đi độ sáng.
• Vết Cắt Quá sâu: ánh sáng thoát ra khỏi đáy khiến viên kim cương có vẻ tối và mờ.

Có 1 số ít chiếc máy được sản xuất ra để kiểm tra chất lượng kim cương như FireScope, IdealScope, Heart và Arrow Viewer, GemEx, BrillianceScope, ASET, …
Kim cương là một tinh thể không màu gồm cacbon nguyên chất trong đó một nguyên tử cacbon đều có link với 4 nguyên tử cacbon khác gần đó nhất. Chúng ta sử dụng kim cương vì những đặc thù vật lý vô cùng quý giá của chúng. Một trong số đó là độ cứng rất cao, độ khúc xạ tốt, cách nhiệt cao. Những đặc thù trên là những đặc thù cơ bản trong những nghành có sử dụng kim cương .

Tính chất vật lý[sửa|sửa mã nguồn]

Cấu trúc tinh thể kim cương
Tinh thể có cấu trúc lập phương nên có tính đối xứng cao và chứa những nguyên tử cacbon bậc 4. Vì có một nguyên tử cacbon link với 4 nguyên tử cacbon gần nhất nên kim cương có rất nhiều đặc thù riêng. Than chì, một dạng thù hình khác của cacbon, có một cấu trúc tinh thể hình bình hành khiến cho chúng có những đặc thù vật lý khác hẳn so với kim cương. Than chì là một chất mềm, màu xám, đục. Một nguyên tố khác trong nhóm cacbon là silic khi tích hợp với cacbon cũng tạo thành hợp chất có cấu trúc tinh thể giống kim cương mà người ta gọi là Moissanite. Khối lượng riêng của kim cương là 3,50 g / cm³ .Lonsdaleite cũng là một dạng thù hình của kim cương nhưng được tìm thấy ở những nơi khác có cấu trúc lục giác. Chúng rất khó tìm thấy trong tự nhiên nhưng đó chính là thực chất của kim cương tự tạo. Một dạng tinh thể kì quặc khác của kim cương là carbondo, dạng kim cương không màu, hay có màu xám hoặc đen với cấu trúc tinh thể rất nhỏ gọi là spherulite .
Độ cứng của kim cương giúp phân biệt nó với than chìKim cương là vật chất cứng nhất được tìm thấy trong tự nhiên, với độ cứng là 10 trong thang độ cứng Mohs cho những khoáng vật. Kim cương còn chịu được áp suất giữa 175 và 250 gigaPascal trong những đợt kiểm tra khác nhau. Điều này đã được biết đến từ rất lâu, và đó chính là nguồn gốc của tên gọi ” kim cương ” .Những viên kim cương cứng nhất được tìm thấy ở vùng New England của bang New South Wales ( Úc ). Những viên kim cương này thường nhỏ, dùng để đánh bóng những viên kim cương khác. Độ cứng của chúng được xác lập dựa vào điều kiện kèm theo hình thành nên chúng. Viên kim cương cứng nhất khi chúng được hình thành chỉ trải qua một quy trình tiến độ. Những viên kim cương khác do hình thành qua nhiều quá trình nên tạo thành những lớp, vết khiến độ cứng kim cương giảm ( Taylor, 1990 ) .Ngành công nghiệp sử dụng kim cương có từ rất lâu vì đặc thù cứng rắn của chúng. Nó là khoáng vật có giá trị cao nhất trong hơn 3.000 mẫu khoáng vật mà con người biết đến. Vì là vật chất cứng rắn nhất trong vạn vật thiên nhiên, kim cương được dùng để đánh bóng, cắt mọi mặt phẳng, ngay cả một viên kim cương khác. Các ngành công nghiệp thường thì dùng kim cương như thể một mũi khoan, lưỡi cưa hay bột mài. Một ứng dụng rất có triển vọng là làm chất bán dẫn : một số ít viên kim cương có màu xanh lam chính là chất bán dẫn vạn vật thiên nhiên, trái ngược với những loại kim cương có màu khác là những chất cách điện tốt. Những viên kim cương tự tạo dùng trong công nghiệp không tương thích với việc làm trang sức đẹp nhưng có ưu điểm là làm giảm giá tiền loại sản phẩm. Ngay từ thời cổ đại người ta đã biết dùng kim cương làm những mũi khoan và làm dụng cụ khắc chữ .Độ cứng của kim cương cũng khiến cho nó tương thích hơn với vai trò của một món trang sức đẹp. Bởi vì nó chỉ hoàn toàn có thể bị làm trầy bởi một viên kim cương khác nên nó luôn luôn sáng bóng qua thời hạn. Khác với những loại đá quý khác chỉ hoàn toàn có thể mang vào những dịp đặc biệt quan trọng, kim cương tương thích với phục trang thường ngày vì chúng rất khó bị trầy xước. Do đó, trên những chiếc nhẫn đính hôn hay nhẫn cưới, người ta thường đính kim cương lên, và những tập đoàn lớn nữ trang số 1 quốc tế vẫn luôn hô hào khẩu hiệu ” diamonds are forever ” để quảng cáo rầm rộ cho trang sức đẹp đính kim cương .
Khác với độ cứng, chỉ năng lực chống lại những vết trầy xước, độ giòn của kim cương chỉ từ trung bình khá đến tốt. Độ giòn chỉ năng lực khó bị vỡ của vật tư. Độ giòn của kim cương một phần là do cấu trúc tinh thể của kim cương không chống chịu tốt lắm. Kim cương do đó cũng dễ bị vỡ hơn so với một số ít vật tư khác, và câu truyện lưu truyền về việc kiểm định kim cương bằng đe và búa của vua chúa xưa chỉ là thần thoại cổ xưa. Ngày nay, người ta thường dùng cối xay bằng thép nghiền nát kim cương để làm bột đánh bóng
Kim cương có rất nhiều sắc tố : không màu, xanh dương, xanh lá cây, cam, đỏ, tía, hồng, vàng, nâu và cả đen. Những viên kim cương có những vệt màu sáng được gọi là những viên kim cương màu. Nếu viên kim cương có màu rất đậm, chúng sẽ được gọi là ” có sắc tố bùng cháy rực rỡ “. Kim cương có màu là loại kim cương chứa một lượng nhỏ tạp chất, do trong cấu trúc của nó, một nguyên tử cacbon bất kể trong mạng tinh thể bị thay thế sửa chữa bởi một nguyên tử của nguyên tố khác. Thông thường nguyên tố đó là nitơ khiến cho kim cương có màu vàng. Nguyên tử kim cương nguyên chất không có màu. Kim cương có độ màu cực trắng sẽ được nhìn nhận là loại D, còn thấp nhất là Z, chỉ viên kim cương có màu hơi vàng ngả sang nâu thì mới được nhìn nhận cao nhất .

Ở áp suất khí quyển (1 atm) kim cương không ổn định có tính chất giống như than chì có thể bị phân hủy. (ΔG = −2.99 kJ / mol). Kim cương sẽ cháy ở khoảng 800 °C, nếu có đủ oxy. Điều này được miêu tả vào cuối thế kỷ XVIII nhưng cũng tìm thấy được trong những cuốn sách cổ thời La Mã. Nhưng, do có một hàng rào động năng lớn, kim cương gần như không tự phân hủy. Dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất bình thường thì một viên kim cương chỉ có thể bị biến thành than chì sau một khoảng thời gian bằng khoảng thời gian để vũ trụ hình thành cho tới nay (15 tỷ năm).

Phương diện điện từ[sửa|sửa mã nguồn]

Tính chất quang học[sửa|sửa mã nguồn]

Kim cương có năng lực tán sắc tốt, do có chiết suất đổi khác nhanh với bước sóng ánh sáng. Điều này giúp kim cương biến những tia sáng trắng thành những sắc tố, tạo nên sức mê hoặc riêng của kim cương khi là một món trang sức đẹp .Chiết suất cao của kim cương, vào khoảng chừng 2,417, lớn hơn so với 1,5 của những thủy tinh thường thì, cũng dễ làm Open sự phản xạ toàn phần trên mặt trong của kim cương tạo độ lấp lánh lung linh. Độ lấp lánh lung linh của viên kim cương, đặc trưng cho cách ánh sáng ảnh hưởng tác động lên một viên kim cương, thường được miêu tả là ” adamantine ” .Một số viên kim cương có phát xạ ánh sáng ( hầu hết là màu xanh dương ) dưới tia cực tím, một số ít có màu đỏ tía. Hầu hết những viên kim cương phát xạ ánh sáng xanh trắng, vàng hay xanh lá cây dưới tính năng của tia X và dùng trong khai mỏ để tách riêng kim cương có năng lực phát sáng và những viên đá thông thường khác không có năng lực này. Trong điều kiện kèm theo thường, hầu hết những viên kim cương đều không phát ánh sáng, trừ ánh sáng xanh dương mặc dầu những loại kim cương màu hoàn toàn có thể phát quang nhiều màu hơn .

Tính dẫn điện[sửa|sửa mã nguồn]

Ngoại trừ kim cương xanh dương vốn là một chất bán dẫn, mọi loại kim cương còn lại là chất cách điện tốt. Nguyên nhân là do trong phân tử kim cương xanh dương có chứa nguyên tử bo tạp chất, là một chất cho điện tử và tạo ra một chất bán dẫn loại p. Tuy nhiên, những loại kim cương màu xanh dương không chứa tạp chất bo, như loại khai thác ở mỏ kim cương Argyle tại Úc, có màu như vậy là do chứa nhiều hiđrô nên là một chất cách điện .

Tính dẫn nhiệt[sửa|sửa mã nguồn]

Không giống như những chất cách điện tốt khác, kim cương là một chất truyền nhiệt tốt chính do những nguyên tử được link ngặt nghèo với nhau. Hầu hết những viên kim cương xanh có chứa bo thay thế sửa chữa cho cacbon trong mạng nguyên tử cũng có năng lực truyền nhiệt cao. Một viên kim cương tự tạo nguyên chất có thông số truyền nhiệt vào khoảng chừng 2 nghìn – 2.500 W / ( m. K ), cao gấp 4 đến 5 lần so với đồng và là cao nhất trong toàn bộ những chất đã được biết trong nhiệt độ phòng. Do đó, người ta dùng nó trong những thiết bị bán dẫn để giúp cho silic và những vật tư bán dẫn khác không bị quá nóng. Mức nguồn năng lượng những lỗ trống trên kim cương vào khoảng chừng 5,4 – 6,4 eV .

Khai thác và thị trường[sửa|sửa mã nguồn]

Khoảng 49 % kim cương được khai thác ở Trung Phi và Nam Phi, mặc dầu một số lượng lớn kim cương cũng được tìm thấy ở Canada, Ấn Độ, Nga, Brasil, Úc. Hầu hết chúng được khai thác ở những miệng núi lửa đã tắt, sâu trong lòng Trái Đất nơi mà áp suất và nhiệt độ cao làm biến hóa cấu trúc của những tinh thể. Việc khai thác kim cương cũng là nội dung của những cuộc tranh chấp. Cũng có 1 số ít tranh cãi rằng tập đoàn lớn De Beers đã tận dụng độc quyền trong ngành phân phối kim cương để tinh chỉnh và điều khiển Ngân sách chi tiêu của thị trường, mặc dầu thị trường công ty đã giảm xuống 50 % trong những năm gần đây .Chỉ khoảng chừng 20 % sản lượng kim cương trên quốc tế được dùng để chế tác đồ trang sức đẹp, 80 % kim cương kém phẩm chất hơn được sử dụng trong công nghiệp và những ứng dụng nghiên cứu và điều tra. [ 3 ]

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Khoa học