มันมาจากส่วนลึกของดาวยักษ์แดง เป็นส่วนหนึ่งของไขมันที่สำคัญ กรดอะมิโนและคาร์โบไฮเดรต สามารถสร้างสารประกอบนับล้านที่มีองค์ประกอบทางเคมีต่างกัน และมีคุณสมบัติทางกลที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้าง ก้านดินสอที่อ่อนนุ่มและเปราะและเพชรแร่ที่แข็งที่สุดทำขึ้นจากวัสดุก่อสร้างชนิดเดียวกัน - คาร์บอน อะไรทำให้เพชรมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว? มันใช้ที่ไหน? ค่าของมันคืออะไร?
ตัวนำความร้อนที่ทำลายไม่ได้
แปลจากภาษากรีกโบราณ คำว่า "เพชร" หมายถึง "ทำลายไม่ได้" แม้กระทั่งก่อนยุคโบราณ ผู้คนต่างรู้ถึงความแข็งแกร่งอันน่าทึ่งของหินก้อนนี้ ในสมัยโบราณ เพชรมีการซื้อขายกันอย่างกว้างขวางในอินเดียและอียิปต์ และแร่นี้มาถึงพื้นที่กว้างใหญ่ของยุโรปหลังจากการรณรงค์อย่างดุเดือดของอเล็กซานเดอร์มหาราช เขานำหินเหล่านั้นมาเป็นสิ่งประดิษฐ์เวทย์มนตร์ ชาวกรีกโบราณเรียกแร่ธาตุที่แข็งที่สุดนี้ว่าน้ำตาของเทพเจ้าที่ตกลงสู่พื้นโลก
แต่ความลับของการอยู่ยงคงกระพันของหินอยู่ไม่เกี่ยวกับเวทย์มนต์และไม่เกี่ยวข้องกับโลกฝ่ายวิญญาณอย่างแน่นอน โครงสร้างขัดแตะที่ชัดเจนขององค์ประกอบในรูปของจัตุรมุขและพันธะที่แข็งแรงระหว่างอะตอมของคาร์บอนให้ความแข็งแรงสูงสุด เนื่องจากโครงสร้างเดียวกัน เพชรจึงเป็นตัวนำความร้อนที่ดีเยี่ยม ตัวอย่างเช่น หากเป็นไปได้ที่จะทำช้อนชาจากเพชรชิ้นเดียว คุณจะไม่สามารถใส่น้ำตาลลงในชาร้อนได้ เพราะคุณจะเผาตัวเองทันทีที่ช้อนสัมผัสน้ำเดือด
เปรียบเทียบความแข็งแร่
จะทราบได้อย่างไรว่าแร่ใดแข็งที่สุด? คาร์ล ฟรีดริช มูส นักแร่วิทยาชาวเยอรมันผู้มากความสามารถเข้ามาจับประเด็นนี้ในศตวรรษที่สิบเก้า ในปี พ.ศ. 2354 นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอให้ใช้มาตราส่วนเปรียบเทียบเพื่อกำหนดความแข็งของแร่ธาตุต่างๆ ประกอบด้วยสิบจุดซึ่งแต่ละจุดสอดคล้องกับแร่บางชนิด ครั้งแรก (แป้งฝุ่น) จะอ่อนที่สุดและสุดท้ายตามลำดับที่ยากที่สุด การตรวจสอบจะดำเนินการทดลอง หากตัวอย่าง (เช่น เงิน) ถูกฟลูออไรท์ขีดข่วน ซึ่งอยู่ในบรรทัดที่สี่ของมาตราส่วน แต่ไม่เสียหายจากปูนปลาสเตอร์ (มาตราส่วนมาตรฐานหมายเลข 2) แสดงว่าเงินมีความแข็ง 3 ในระดับ Mohs
แร่ที่แข็งที่สุดคือเพชร เขาอยู่ในอันดับที่สิบ และแม้ว่าโต๊ะ Mohs จะถูกหมุนเวียนในตอนต้นของศตวรรษที่สิบเก้า แต่ก็ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่าตารางนี้ไม่ใช่แบบเชิงเส้น ซึ่งหมายความว่าเพชรหมายเลขสิบจะไม่แข็งเป็นสองเท่าอะพาไทต์ซึ่งอยู่ในอันดับที่ห้าในตาราง ใช้วิธีอื่นในการกำหนดค่าความแข็งสัมบูรณ์
จากราชาสู่คนทำงาน
เพชรเป็นอภิสิทธิ์ของผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องประดับมาเป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรม แร่ที่แข็งที่สุดนี้ได้รับการพิจารณามากขึ้นเรื่อยๆ ไม่เพียงแต่จากด้านความงามตามปกติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจากมุมมองของคุณสมบัติทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ด้วย ในตอนแรกในการผลิตเครื่องมือใช้เพชรธรรมชาติที่ไม่สามารถเจียระไนได้ เหล่านี้เป็นหินที่มีข้อบกพร่องที่ไม่สามารถกำจัดอัญมณีได้ พวกเขากลายเป็นที่รู้จักในฐานะเพชรทางเทคนิค
เมื่อเวลาผ่านไป ความต้องการเครื่องมือตัดเพชรและขอบเจาะเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง ดอกสว่านเพชรเป็นที่ต้องการสูง ความได้เปรียบเหนือกว่าผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ทำจากโลหะผสมแข็งคือเมื่อทำงานกับสว่านเพชร รอยแตกขนาดเล็กจะไม่ก่อตัวในวัสดุ เพชรสามารถตัดวัสดุใดๆ ได้อย่างง่ายดายและสะอาด ไม่ว่าจะเป็นหิน คอนกรีต หรือโลหะ และการไม่มี microcracks เป็นกุญแจสำคัญในความทนทานของโครงสร้าง นอกจากนี้ กระบวนการทำงานเองก็เร็วขึ้น ง่ายขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และเงียบขึ้นมาก
จากข้อมูลนี้ ไม่น่าแปลกใจที่ตามข้อมูลสำหรับปี 2016 รัสเซียเพียงประเทศเดียวผลิตเครื่องมือและอุปกรณ์ต่างๆ ได้ 1200 ประเภท โดยส่วนการทำงานหลักคือเพชร
การสมัครทางการแพทย์
แร่ที่แข็งที่สุดในธรรมชาติ ไม่เพียงแค่เหมาะที่จะใช้ในการแปรรูปหยาบและแข็งเท่านั้นสายพันธุ์ เพชรยังขาดไม่ได้ในเครื่องมือแพทย์ ท้ายที่สุดยิ่งรอยบากของเนื้อเยื่อที่บางและแม่นยำยิ่งขึ้นร่างกายก็ยิ่งฟื้นตัวได้ดีขึ้น และสำหรับการผ่าตัดที่ซับซ้อนในอวัยวะสำคัญ ความกว้างของแผลก็มีบทบาทชี้ขาดมากยิ่งขึ้น
นอกจากนี้ มีดผ่าตัดที่มีฟิล์มเพชรบาง ๆ บนใบมีดยังคมอยู่เป็นเวลานาน
อนาคตเครื่องใช้ไฟฟ้า
การพัฒนาวงจรรวมเพชรกำลังได้รับการส่งเสริมอย่างแข็งขัน ในส่วนนี้จะใช้เพชรเม็ดเล็กๆ เป็นตัวหนุน อุปกรณ์ที่ผลิตด้วยวิธีนี้มีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและไฟกระชากขนาดใหญ่ เพชรยังสามารถใช้เพื่อส่งข้อมูลในโทรคมนาคม คุณสมบัติของคริสตัลเหล่านี้ทำให้คุณสามารถส่งสัญญาณความถี่ต่างๆ ได้พร้อมกันบนสายเคเบิลเดียวกัน
แร่ที่แข็งที่สุดในโลกช่วยในการสำรวจอวกาศ
เพชรยังเป็นที่ต้องการของอุตสาหกรรมเคมีอีกด้วย สภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวซึ่งทำลายกระจกได้ง่ายนั้นไม่น่ากลัวสำหรับเพชรอย่างแน่นอน นักฟิสิกส์ใช้คริสตัลเพื่อทำการทดลองควอนตัมฟิสิกส์และการสำรวจอวกาศ
เมื่อสร้างเลนส์กล้องโทรทรรศน์ ข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของวัสดุจะกลายเป็นสิ่งสำคัญ นี่คือจุดที่แร่ธรรมชาติที่แข็งที่สุดเข้ามาเล่น ซึ่งมีพารามิเตอร์ทางกายภาพและทางเคมีที่โดดเด่น
เพชรสังเคราะห์
ด้วยความต้องการอย่างเข้มข้นแร่มีค่าที่ยากที่สุด คำถามของการสังเคราะห์ขึ้นอย่างรวดเร็ว โปรดทราบว่าไม่มีหินสำรองใดที่สามารถตอบสนองความต้องการที่เพิ่มมากขึ้นได้ และหลังจากการทดลองที่ยาวนาน นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างอะนาล็อกของเพชรธรรมชาติ ซึ่งมีคุณสมบัติที่จำเป็นทั้งหมด จนถึงปัจจุบัน การผลิตเพชรเทียมสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมได้กลายเป็นแนวทางปฏิบัติทั่วไปแล้ว
มีหลายวิธีในการสังเคราะห์แร่นี้ ประการแรกคือการก่อตัวใกล้เคียงที่สุดในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ การสังเคราะห์จะดำเนินการโดยใช้อุณหภูมิสูงพิเศษและแรงดันมหาศาล เทคนิคที่สองช่วยให้คุณสามารถแยกเพชรออกจากไอน้ำได้ มันถูกใช้ในเทคโนโลยีฟิล์ม - คริสตัลถูกใช้เป็นฟิล์มบาง ๆ บนขอบตัดของเครื่องมือ วิธีนี้เป็นที่ต้องการอย่างมากในการผลิตเครื่องมือผ่าตัด และอันที่สามทำให้เกิดผลึกขนาดเล็กกระจัดกระจายโดยใช้การระเบิดและทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว
การทดลองยังดำเนินต่อไปและมีการสังเคราะห์โบรอนไนไตรด์ ซึ่งแข็งกว่าเพชรธรรมชาติ 20% อย่างไรก็ตามในขณะที่สารนี้มีขนาดเล็กมากจนเพชรถือว่าเป็นแร่ที่แข็งที่สุด