Хиймэл талстууд

Хүн төрөлхтөн байгалиас олддог шиг нандин чулууг нийлэгжүүлэхийг удаан хугацааны турш мөрөөдөж ирсэн. 20-р зуун хүртэл ийм оролдлого амжилтгүй болсон. Гэвч 1902 онд байгалийн чулуун шинж чанартай бадмаараг, индранил чулууг олж авах боломжтой болсон. Одоо ийм ашигт малтмал жил бүр хэдэн сая каратаар үйлдвэрлэгддэг!

Хожим нь 1940-өөд оны сүүлээр маргад эрдэнэ нийлэгжсэн бөгөөд 1955 онд Женерал Электрик болон ЗХУ-ын ШУА-ийн Физикийн хүрээлэн хиймэл алмаз үйлдвэрлэсэн тухай мэдээлсэн.

Талстуудын технологийн олон хэрэгцээ нь урьдчилан тодорхойлсон хими, физик, цахилгаан шинж чанар бүхий талстыг ургуулах аргын судалгааг идэвхжүүлсэн. Судлаачдын хүчин чармайлт дэмий хоосон байсангүй, олон зуун бодисоос бүрдсэн том талстыг ургуулах аргууд олдсон бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь байгалийн аналоггүй байдаг. Лабораторид талстыг хүссэн шинж чанарыг хангахын тулд нарийн хяналттай нөхцөлд ургуулж, лабораторийн талстууд нь байгальд байдаг шиг уусмал, хайлмал эсвэл уураас үүсдэг.

Хиймэл талстуудын хэрэглээ

Шинжлэх ухаан, технологид талстуудын хэрэглээ маш олон бөгөөд олон янз байдаг тул тэдгээрийг жагсаахад хэцүү байдаг. Тиймээс бид цөөн хэдэн жишээгээр хязгаарлагдах болно.

Байгалийн эрдсийн хамгийн хатуу бөгөөд ховор нь алмаз юм. Өнөөдөр алмааз нь гоёл чимэглэлийн чулуу биш харин үндсэндээ ажиллаж буй чулуу юм. Гайхамшигтай хатуулагтай учраас алмаз нь технологид асар их үүрэг гүйцэтгэдэг. Алмазан хөрөө нь чулууг огтлоход ашиглагддаг. Алмазан хөрөө нь том (2 метр хүртэл диаметртэй) эргэдэг ган диск бөгөөд түүний ирмэг дээр зүсэлт эсвэл ховил хийдэг. Зарим наалдамхай бодистой холилдсон нарийн ширхэгтэй алмаазан нунтагыг эдгээр зүслэгт үрнэ. Өндөр хурдтай эргэлддэг ийм диск нь ямар ч чулууг хурдан хөрөөддөг. Алмаз нь чулуулаг өрөмдөх, уул уурхайн үйл ажиллагаанд асар их ач холбогдолтой. Алмазан нунтаг нь хатуу чулуу, хатуурсан ганг нунтаглах, өнгөлөхөд ашигладаг. Алмаз өөрөө зөвхөн зүсэж, өнгөлж, алмаазаар сийлбэрлэж болно. Автомашины болон нисэх онгоцны үйлдвэрлэлийн хамгийн чухал хөдөлгүүрийн эд ангиудыг алмаазан зүсэгч, өрөмдлөгөөр боловсруулдаг.

бадмаараг, индранил нь хамгийн үзэсгэлэнтэй, хамгийн үнэтэй үнэт чулуунуудын нэг юм. Эдгээр бүх чулуунууд нь бусад шинж чанартай, илүү даруухан боловч ашигтай байдаг.

Тэд бас үл анзаарагдам ахтай байдаг: бор, тунгалаг, нарийн корунд - зүлгүүрийг цэвэрлэхэд ашигладаг зүлгүүр, үүнээс зүлгүүр хийдэг. Корунд нь бүх сортуудын хамт дэлхийн хамгийн хатуу чулуунуудын нэг бөгөөд алмазын дараа ордог хамгийн хатуу чулуу юм. Корундыг өрөмдөх, нунтаглах, өнгөлөх, чулуу, металлыг хурцлахад ашиглаж болно. Нунтаглах дугуй, чулуу, нунтаглах нунтаг зэргийг корунд, зүлгүүрээр хийдэг.

Цагны үйлдвэрлэл бүхэлдээ хиймэл бадмаараг дээр ажилладаг. Бадмаарагны шинэ амьдрал бол бидний үеийн гайхамшигтай төхөөрөмж болох лазер юм. 1960 онд Анхны бадмаараг лазерыг бүтээжээ. Бадмаараг болор нь гэрлийг ихэсгэдэг болох нь тогтоогдсон. Лазер нь мянган нарнаас ч илүү гэрэлтдэг. Хүчтэй цацраг - асар их хүч. Энэ нь хуудас төмрөөр амархан шатаж, металл утсыг гагнах, металл хоолойгоор дамжуулан шатааж, хатуу хайлш, алмаазын хамгийн нимгэн нүхийг өрөмддөг. Эдгээр функцийг бадмаараг, анар ашиглан хатуу лазераар гүйцэтгэдэг. Нүдний мэс засалд бадмаараг лазерыг ихэвчлэн ашигладаг.

Сапфир нь тунгалаг тул оптик багажны хавтангуудаар хийдэг.

Цахиур чулуу, аметист, хаш, опал, халцедон нь бүгд кварцын сортууд юм. Кварцын жижиг ширхэгүүд элс үүсгэдэг. Мөн кварцын хамгийн үзэсгэлэнтэй, хамгийн гайхамшигтай төрөл зүйл бол рок болор, i.e. ил тод кварцын талстууд. Тиймээс линз, призм болон оптик хэрэгслийн бусад хэсгүүдийг тунгалаг кварцаар хийдэг. Кварцын цахилгаан шинж чанар нь ялангуяа гайхалтай юм. Хэрэв та кварцын болорыг шахаж эсвэл сунгавал түүний ирмэг дээр цахилгаан цэнэгүүд гарч ирдэг.

Талстыг дуу авиа гаргах, бүртгэх, дамжуулахад ч өргөн хэрэглэгддэг. Хүний судас дахь цусны даралт, ургамлын иш, ишний шүүсний даралтыг хэмжих болор аргууд байдаг. Цахилгаан оптикийн салбар бол болор үйлдвэр юм. Энэ нь маш том бөгөөд олон янзын үйлдвэрүүд нь оптик, акустик, радио электроник, лазер технологид ашиглах олон зуун талстыг боловсруулж, боловсруулдаг.

Поляроид поликристал материал нь технологид мөн ашиглагдаж байна. Полароид хальсыг полароид нүдний шилэнд ашигладаг. Полароид нь туссан гэрлийн хурц гэрлийг унтрааж, бусад бүх гэрлийг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог. Эдгээр нь мөсөн цасан талбайгаас нарны цацрагийн гялалзсан тусгалыг байнга харж байдаг туйл судлаачдад зайлшгүй шаардлагатай байдаг.

Полароид шил нь ойртож буй машинтай мөргөлдөхөөс урьдчилан сэргийлэхэд тусалдаг бөгөөд энэ нь ойртож буй машины гэрэл жолоочийн нүдийг сохруулж, тэр энэ машиныг хардаггүйгээс болж маш их тохиолддог. Автомашины салхины шил, гэрлийн шилийг Полароид материалаар хийсэн бол салхины шил нь өөдөөс ирж буй машины гэрлийн гэрлийг нэвтрүүлэхгүй, "унтраах" болно.

Алмаз, бадмаараг, маргад, индранил, цахиурыг зөвхөн байгалийн ордоос олборлоод зогсохгүй нийлэгжүүлэх боломжтой. Мэдээжийн хэрэг, хиймэл ашигт малтмал хэзээ ч байгалийнх шиг үнэд хүрэхгүй, гэхдээ шинжээчдийн үзэж байгаагаар тэдгээрийн дэлхийн эрэлт нийлүүлэлтээс ноцтойгоор давж байна - үйлдвэрлэлийн хэмжээ нь байгалийн нөөцөөр хязгаарлагдаж, талстуудын гол хэрэглэгч электроникийн үйлдвэрлэл хурдацтай хөгжиж байна. Шинжээчдийн үзэж байгаагаар нийлэгжүүлсэн талстуудын дэлхийн зах зээл 2007 он гэхэд 11.3 тэрбум ам.долларт хүрнэ. Орос улс төрөлжсөн үйлдвэрлэлд хөрөнгө оруулалт хийхгүй бол энэ бизнесийн хажууд байж магадгүй юм.

Шинжлэх ухааны алхимичид

Хүмүүс өөрсдийн оршин тогтнох түүхийн туршид гайхамшгийг олох гэж оролдсон төдийгүй түүнээс мөнгө олох, жишээлбэл, хар тугалганаас алт авах эсвэл рок болорыг алмаз болгон хувиргах гэж оролдсон. Хамгийн домогт алхимич бол Францын Николас Фламел бөгөөд хар тугалгыг алт болгон хувиргах чадвартай философийн чулууг (талст цагаан нунтаг) олж авсан гавьяатай хүн юм. Фламелийн шинжлэх ухааны бүтээлүүд бидэнд ирээгүй ч даруухан номын худалдаачин гэнэт баяжсан тухай баримтууд Парисын архивт хадгалагдан үлджээ: тэрээр Парис, Булон хотод 13 байшин, том газар худалдаж авсан, 12 сүм, хэд хэдэн эмнэлэг барьсан.
Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд мэдээжийн хэрэг Дундад зууны үед хэн ч жинхэнэ алт, очир алмааз авч чадсан гэдэгт итгэдэггүй - эдгээр нь бүгд үлгэр юм. Технологи, технологи шаардлагатай хөгжилд хүрсэн 20-р зуунд хувьсгал гарсан. Ямар ч алхими, цэвэр шинжлэх ухааны арга.
Таны мэдэж байгаагаар жинхэнэ (байгалийн) эрдэнийн чулуунууд нь янз бүрийн металлын хатуу давс бөгөөд тэдгээрийн молекулууд нь эмх цэгцтэй бүтэц гэж нэрлэгддэг бүтэцтэй байдаг. болор тор. Байгалийн хувьд талстууд нь дэлхийн царцдасын гүнд, өндөр температурт (2000 ° C хүртэл), олон зуун мянган атмосферийн асар их даралт дор олон сая жилийн туршид үүссэн. Ийм нөхцөл байдал бий болсон газар маш цөөхөн байдаг нь үнэт чулуунуудын ховор байдлыг тайлбарладаг (үнэн хэрэгтээ тэдгээрийг үнэлдэг). Байгалийн ашигт малтмалын аналогийг нэгтгэхийн тулд эрдэмтэд байгалийн үзэгдлийг лабораторийн нөхцөлд, хурдавчилсан хувилбараар хуулбарлах шаардлагатай байв. Ийм өндөр температур, даралтыг зөвхөн өнгөрсөн зууны эхээр авах боломжтой болсон.
Энэ бизнес нь маш өндөр технологи, өртөг өндөртэй байсан ч утга учиргүй биш - уул уурхайн компаниуд объектив шалтгааны улмаас чулууны эрэлтийг хангаж чадахгүй байсан бөгөөд идэвхтэй хөгжиж буй салбар нь шинэ алмаз, индранил, бадмаараг шаарддаг. Одоогийн байдлаар нийлэгжүүлсэн чулууны дэлхийн зах зээл 6 тэрбум гаруй доллараар үнэлэгдэж байна; Ойролцоогоор 86% нь үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд зориулан гаргаж авсан талстаас, 14% нь үнэт эдлэлийн хэрэгцээг хангахад зарцуулагддаг.
Орос улсад бараг бүх төрлийн талстыг нийлэгжүүлдэг боловч бага хэмжээгээр. Москвагийн ойролцоох Троицк хотод алмаз, Зеленоградад индранил, анар, бадмаараг, Нижний Новгородын ойролцоо бадмаараг, Новосибирскт маргад эрдэнэ ургадаг. Михаил Борик,нэрэмжит IOFAN-ийн Лазер материал, технологийн шинжлэх ухааны төвийн ахлах судлаач. А.М. Прохорова: Түүхэнд ийм зүйл тохиолдсон: ЗХУ-ын үед аль хотод энэ эсвэл тэр болорыг олж авах аргыг боловсруулж байсан бол одоо хүртэл тэнд нийлэгжсээр байна. Бараг шинэ үйлдвэрүүд гарч ирээгүй. Гэвч хиймэл талстуудын хэрэгцээ байнга нэмэгдэж, мэргэжилтнүүд хангалтгүй байдаг.

Хачик Багдасаров: "Болор ургуулах тоног төхөөрөмж 300-400 мянган долларын үнэтэй бөгөөд хоёр дахь жилдээ зардлаа нөхөж эхэлнэ"

бадмаараг халууралт

1902 онд Францын инженер Вернеуил олон тооны амжилтгүй оролдлого хийсний дараа эцэст нь 6 гр жинтэй жижиг бадмаараг болорыг нэгтгэж чадсан бөгөөд энэ нь байгалийнхтай ижил төстэй анхны хиймэл эрдэнийн чулуу болжээ. Арилжааны үүднээс авч үзвэл Вернейлийн бадмаараг авах хүсэл нь бүрэн үндэслэлтэй байсан - байгальд маш цөөхөн бадмаараг байдаг. Өнөө үед дэлхий дээр жилд таван тонн орчим бадмаараг олборлож байгаа бол эрэлт хэрэгцээ нь хэдэн зуун тонн (үнэт эдлэлчид биш, харин цаг үйлдвэрлэгчид голчлон хэрэгтэй байдаг).
Эхлэх бодис гэж нэрлэгддэг Вернеуил хольцыг (хромын хольцтой хөнгөн цагаан ислийн нунтаг) 2150 хэмийн температурт хийн шарагчаар дамжуулж, үүссэн хайлмал нь температур буурах тусам аажмаар талсжиж, бадмаараг болж хувирав. Verneuil аргын илэрхий энгийн бөгөөд найдвартай байдал нь эхлээд Францад, дараа нь бараг бүх өндөр хөгжилтэй орнуудад бадмаараг талстыг үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлийг хурдан зохион байгуулахад хүргэсэн. Синтетик бадмаарагуудын ачаар хэд хэдэн нээлт хийх боломжтой болсон. Жишээлбэл, бадмаараг дээр суурилсан лазерыг зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь дэлхийгээс сар хүртэлх зайг нарийн хэмжих, сансар огторгуйг харилцаа холбооны зориулалтаар ашиглах гэх мэт боломжтой болсон.
Хожим нь бадмаараг синтезийн технологийн тусламжтайгаар бусад үнэ цэнэтэй талстууд болох индранил ба анарыг олж авах боломжтой болох нь тогтоогдсон: эхлээд анхны бодис нь өндөр температурт хайлж, дараа нь хэт хөргөж, улмаар талсждаг. Технологи нь энгийн бөгөөд хамгийн сонирхолтой нь хүртээмжтэй юм Хачик Багдасаров,нэрэмжит Кристаллографийн хүрээлэнгийн Өндөр температурын талстжилтын тэнхимийн эрхлэгч. А.В. Шубников РАС (индранил, бадмаараг, анар чулууг нийлэгжүүлэх ажилд оролцдог). Орост талстыг нийлэгжүүлэх ажлыг хэдхэн компани, эрдэм шинжилгээний хүрээлэнгийн лаборатори хийдэг нь бүр ч хачирхалтай. Өнөө үед Оросын ШУА-ийн Кристаллографийн судалгааны хүрээлэнд зохион бүтээсэн Багдасаровын аргыг хамгийн хэмнэлттэй гэж үздэг. Хачик Багдасаров: Би анх 1965 онд анарын нийлэгжилтэнд хэвтээ чиглэлтэй талсжилтыг ашигласан бөгөөд энэ технологи нь Вернейлийн энгийн аргыг бодвол хамаагүй хэмнэлттэй болсон. Тайлбар нь энгийн: өндөр температур, даралтыг хадгалах хэрэгцээ шаардлагаас болж талстуудын зардлын ихээхэн хэсгийг цахилгаан эзэлдэг. Босоо бариулаас илүү хэвтээ хавтанг нэгтгэх үед эрчим хүч мэдэгдэхүйц бага зарцуулагдана.
Гэсэн хэдий ч шинжээчдийн үзэж байгаагаар электроникийн үйлдвэрлэлийн хөгжлөөс үүдэлтэй бадмаараг, индранил, анарын дэлхийн эрэлт хэрэгцээ хангагдаагүй хэвээр байна. Индранил болор нь зөвхөн цагны компаниудад (ялангуяа Швейцарийнх) сансрын хөлгийн цонх, пуужингийн толгой үйлдвэрлэхэд төдийгүй жилийн хэрэгцээ нь 6 тэрбум нүдний шилтэй гар утас үйлдвэрлэгчдэд шаардлагатай байдаг! Хамгийн сайн лазерыг неодим ионоор идэвхжүүлсэн анар ашиглан үйлдвэрлэдэг. Үнэт эдлэлчид одоо ногоон, ягаан өнгийн анар чулууг онцгой үнэлдэг бөгөөд тус тусад нь тулиум эсвэл эрби (1 кг - 20-25 доллар) нэмсний ачаар олж авдаг.
Гэсэн хэдий ч галд тэсвэртэй талстуудын эрэлт зөвхөн барууны компаниудаас нэмэгдэж байгаа бөгөөд энэ нь электроникийн үйлдвэрлэл буурсантай холбоотойгоор тэг болж байна. Хачик Багдасаров: Сапфир нь Солонгосын (цагны үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд зориулагдсан) болон Японы (оптикийн) компаниудад хамгийн их эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Дэлхий дээр жилд нийтдээ мянга орчим тонн индранил нийлэгжүүлдэг. Орос улс энэ асуудалд илт гадны байр суурь эзэлдэг. Жишээлбэл, ЗХУ-д 90-ээд он хүртэл 180 орчим тонн бадмаараг, 50 орчим тонн индранил тариалж байсан бол одоо ердөө 10-20 тонн бадмаараг, 20 орчим тонн индранил, 100-120 кг анар ургадаг.
ROCOR компанийн дэд захирал Игорь Алябьевын хэлснээр (индранил бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэл эрхэлдэг) 1 кг индранил талстыг ургуулах зардал нь ойролцоогоор 600 доллар бөгөөд үүнээс та 5 гр жинтэй, нэг бүр нь 12 долларын үнэтэй 100 ширхэг хавтан авах боломжтой. Үнэт эдлэлийн салбарт нийлэг бадмаараг нь килограмм тутамд 60 доллар (харьцуулбал: нэг карат (0.2 грамм) байгалийн чулуу 50 доллар), техникийн зориулалтаар нэг килограмм нь 70 доллараас үнэтэй байдаг. Түүгээр ч барахгүй нэг талст том байх тусмаа илүү үнэтэй, нийлэгжилтийн зардал бага байдаг. Ийнхүү 6 кг хүртэл жинтэй индранил чулуун нэг талстыг 5-10 мянган ам.доллараар үнэлдэг бол нэг килограмм нь 200 орчим ам.доллар (мөн 1 кг-ыг нь борлуулах үнэ нь 500 ам.доллар) гэнэ. Бизнесийн ашигт ажиллагааг тооцоолоход хэцүү биш бөгөөд дээрх тоонуудын дараалал нь дээр дурдсан гурван талст бүгдэд хамаарна. Дэлхий даяар индранил чулууны синтезийн хэмжээ мянга орчим тонн байдаг.
Одоо хамгийн том синтетик бадмаараг үйлдвэрлэл (жилд хэдэн зуун сая карат) Швейцарь, Франц, Герман, АНУ, Их Британид төвлөрдөг. Тусгай талстжуулах төхөөрөмжийг Таганрогийн цахилгаан дулааны төхөөрөмжийн үйлдвэр үйлдвэрлэдэг. Хачик Багдасаров: Дотоодын тоног төхөөрөмж нь ойролцоогоор 50 мянган доллар, барууны тоног төхөөрөмж - 300-400 мянган доллар нь чухал ач холбогдолтой: хамгийн багадаа арван суурилуулалт бүхий үйлдвэрлэлийн байгууламжийг ашигтайгаар бий болгох нь зүйтэй юм. Үйлдвэрлэлийн нэг мөчлөг нь хоёроос гурван өдөр шаардагдах бөгөөд энэ хугацаанд нэг суурилуулалтаас 2 кг талстыг зайлуулах боломжтой. Тоног төхөөрөмж хоёр дахь жилдээ "эвдрэх" болно.

Чулуу таних

Багдасаровын хэлснээр хиймэл болон байгалийн чулууны бүтэц (мөн гадаад төрх) нь ижил бөгөөд лабораторийн аргаар нийлэгжүүлсэн үнэт эрдсүүд хуурамчаар үйлдэгчдийн сонирхлыг татах нь зүйн хэрэг юм. "Арваад жилийн өмнө нэг индиан над дээр ирж, байгалийн чулуунаас ялгагдахааргүй бадмаараг гаргаж өгөхийг хүссэн боловч хэсэг хугацааны дараа түүнийг байгалийн чулуу олборлогчид арилгасан гэж хэлдэг Байгалийн хувьд өсөх нь бидний хувьд тийм ч хэцүү биш бөгөөд худалдан авагч үүнийг байгалийнхаас хэзээ ч ялгахгүй" гэж тэр хэлэв.

Вера Богданова,Адамас үнэт эдлэлийн ордны шинжээч эрдэнийн судлаач: Байгалийн хувьд том эрдэнийн чулуунууд ховор байдаг бөгөөд тэдгээрийн олдвор нь түүхэн чухал ач холбогдолтой бөгөөд гайхамшигтай чулууг олдсон газрын нэрээр нэрлэдэг. Үнэт эдлэлчид бас мэддэг: байгалийн чулууг боловсруулахад илүү их төвөг учруулдаг, ихэнх нь хагарал, согогийн улмаас татгалздаг, цөөхөн нь үнэт эдлэлийн гар урлалд тохиромжтой байдаг. Дээрээс нь байгалийн өндөр өртөгтэй. Үнэт эдлэлчид зохиомлоор ургуулсан чулууг байгалийн чулуу гэж үздэг нь харьцангуй сүүлийн үед өргөн тархсан. Эмээгээс уламжлагдан ирсэн үнэт эдлэлүүдийг над дээр байнга авчирч шинжилдэг бөгөөд эзэд нь чулууг хиймэл болохыг мэдээд ихэд гайхдаг.
Михаил Борик: Үнэт эдлэлийн дэлгүүрүүдэд лабораторийн нөхцөлд олж авсан бадмаараг, индранил чулуугаар хийсэн олон зүйл байдаг. Энгийн худалдан авагч тэднийг нүдээр нь ялгаж салгаж чадахгүй нь гарцаагүй. Үнэт эдлэлийн дэлгүүрийн ихэнх худалдагчид хүртэл юу зарж байгаагаа мэддэггүй. Нэр хүндээ үнэлдэг алдартай үнэт эдлэл үйлдвэрлэгчид синтетик гэж юу байдгийг хэзээ ч нуудаггүй нь үнэн. Гэсэн хэдий ч үнэтэй үнэт эдлэл худалдаж авахдаа чулууны жинхэнэ байдлын гэрчилгээг үргэлж хүсэх хэрэгтэй.
Хачик Багдасаровын хэлснээр, 50-аад оны дундуур шинжлэх ухаан алмаазыг нийлэгжүүлэхэд ойртоход бүх өндөр хөгжилтэй орнуудын Сангийн яамны дэргэд эрдэмтдийн ахиц дэвшилд хяналт тавих тусгай хэлтсүүд байгуулагдсан. Байгалийнхаас ялгагдахгүй нийлэг алмаз зах зээлд цутгаж байна гэж төсөөлөөд үз дээ - хэд хэдэн орны эдийн засаг зүгээр л сүйрч, хэд хэдэн орны стратегийн алмаазын нөөц тоос болж хувирна.

Дриллерийн хамгийн сайн найзууд

Дэлхий дээр жил бүр дунджаар 100-110 сая каратын (20 орчим тонн) алмаз олборлодог бөгөөд дэлхийн зах зээл дээр 1 каратын байгалийн алмаз нь 55 ам.долларын үнэтэй байдаг ч ихэнх чулуунууд нь гоёл чимэглэлд тохиромжгүй байдаг. согог, хагарал, гадны хольцын улмаас ашигт малтмалын өндөр бат бэх шинж чанарыг шаарддаг аж үйлдвэр, үндсэндээ үйлдвэрлэлд эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч шинжээчдийн үзэж байгаагаар багаж хэрэгсэл, металл, чулуу боловсруулах үйлдвэрт олборлож байгаагаас 4 дахин их алмаз шаардлагатай байдаг бөгөөд өндөр технологийн хэд хэдэн салбарт (цахим элемент, хэт ягаан туяаны мэдрэгч үйлдвэрлэхэд) бараг боломжгүй юм. Байгалийн алмаазын 98% нь азот агуулдаг тул байгалийн түүхий эдийг ашиглах. Хиймэл алмаз нь байгалийн бүх согоггүй, учир нь... Хүн тэдэнд хамгийн тохиромжтой синтезийн нөхцлийг бүрдүүлж чадсан.
1953-1954 онд Шведийн ASEA болон Америкийн Женерал Электрик гэсэн бие даасан хоёр судалгааны бүлгийн эрдэмтэд 1 мм-ээс бага хэмжээтэй алмазыг анх нийлэгжүүлжээ. Үүнийг хийхийн тулд бал чулуу, төмрийн хольцыг 2500 ° C-ийн температурт хайлуулж, дараа нь үүссэн хайлмалыг 70-80 мянган атмосферийн даралттай хатуу шахдаг орчинд байрлуулсан. Василий Бугаков,Өндөр даралтын физикийн хүрээлэнгийн дэд захирал (Троицк; алмазын синтезийн чиглэлээр ажилладаг): Байгалийн алмаз шиг нийлэг алмаз нь каратаар хэмжигддэг бөгөөд дэлхийн зах зээл дээр нэг карат нь 10 орчим ам.доллар буюу байгалийн алмазаас тав дахин хямд байдаг. Үүний зэрэгцээ түүхий эд, цахилгаан эрчим хүчний үнэ нэг карат нь ердөө 5 доллар байна. Одоогийн байдлаар Орос улс синтетик алмаазын тариалалтаар гуравдугаарт орж, жилд 25 сая карат үйлдвэрлэдэг.
Үнэн бол алмазыг зөвхөн үйлдвэрлэлийн ашиг сонирхолд нийцүүлэн нийлэгжүүлдэг бол үнэт эдлэлийн чанартай хиймэл чулуу нь өртөгөөрөө байгалийн чулуунаас давуу хэвээр байна. Үүнээс гадна, нийлэгжүүлсэн алмазын хэмжээ нь 3 мм-ээр хязгаарлагддаг, учир нь Том тасалгааны эзэлхүүнтэй ийм өндөр температур, даралтыг тэсвэрлэх материал одоогоор алга. Сард 200 кг алмаз нийлэгжүүлэх үйлдвэрийг 30 мянган доллараар худалдаж авах боломжтой.
Алмазаас ялгаатай нь нийлэгжүүлсэн маргад эрдэнийн чулууг зөвхөн үнэт эдлэлд ашигладаг боловч бодитойгоор тэдгээр нь тархалтгүйн улмаас тийм ч үзэсгэлэнтэй биш юм. нарны гэрлийг спектр болгон задалдаг бөгөөд зөвхөн ховор тохиолддог, мөн бага хэмжээний үйлдвэрлэлийн хэмжээгээр үнэлэгддэг (дэлхийд жилд ердөө 500 кг байгалийн маргад олборлодог бөгөөд үүний 300 кг нь Оросын Уралд байдаг).
Маргад нь талстуудын дийлэнх хэсгээс ялгаатай нь түүхий эдийн хайлмалаас (маргад нь халах үед задардаг) биш харин харьцангуй бага температурт (ойролцоогоор 400 ° C) ба даралтаар тусгай гидротермаль камерт нийлэгжүүлсэн борын ангидридын уусмалаас гаргаж авдаг. 500 орчим атмосфер). Маргад эрдэнийн синтезийн гидротермаль суурилуулалт нь харьцангуй хямд (5-10 мянган доллар) боловч бүтээмж багатай (сар бүр 10 кг талст). 1 кг маргад эрдэнийн үнэ 100-200 доллар, нэг каратын зарах үнэ нь байгалийн чулууны үнэтэй ойролцоогоор 2 доллар орчим байдаг.
ОХУ-д жил бүр Новосибирск хотын нэгэн аж ахуйн нэгжид 100 кг хүртэл маргад эрдэнийн нийлэгждэг, дэлхийд нэг тонноос ихгүй байна.

Байгалийн эсрэг

1968 онд Оросын физикчид байгалийн ихэр байхгүй тунгалаг талстыг олж аваад Шинжлэх ухааны академийн Физик хүрээлэнгийн (FIAN) хүндэтгэн куб циркон гэж нэрлэсэн боловч ийм талстыг нийлэгжүүлэх анхны туршилтууд хийгдсэн. 20-иод онд Францын химичүүд.
Куб цирконы синтезийн зорилго нь лазерд ашиглах талстыг олж авах явдал байв. Үнэн бол куб циркон нь "лазер" шинж чанараараа анарыг давж чадахгүй байсан ч үнэт эдлэлчид түүний ер бусын гоо үзэсгэлэн, олон өнгийн, хямд үнээр үнэлдэг (куб цирконы 98% -ийг тэдний хэрэгцээнд зориулж үйлдвэрлэдэг). Хагалгааны хувьд куб циркон (500 доллар) бүхий хусуур байдаг - зарим хүмүүс металлын харшилтай байдаг бөгөөд куб циркон ир нь харшлын урвалаас зайлсхийх боломжийг олгодог.
Куб циркони нь циркони, хөнгөн цагаан, натрийн ислийн холимогоос нийлэгждэг. Процесс нь бараг хоггүй, учир нь хэлтэрхий болон бүтэлгүй талстууд дахин хайлна. Өдөрт 100 кг түүхий эдээс өндөр давтамжийн генератор (ойролцоогоор 50 мянган доллар) ашиглан 30 кг хүртэл куб цирконийн талстыг авдаг. Чулууны ил тод байдал нь хайлах температураас хамаардаг - температур өндөр байх тусам болор илүү ил тод байдаг. Елена Ломонова, IOFAN лазер материал, технологийн шинжлэх ухааны төвийн лабораторийн эрхлэгч: Куб цирконыг ургуулах нь хялбар бөгөөд тааламжтай бөгөөд тодорхой хольцыг нэмэх нь лаванда цэцэг гэх мэт байгальд байдаггүй өвөрмөц өнгөт талстыг бий болгох, эсвэл гэрэлтүүлэг өөрчлөгдөх үед өнгө өөрчлөгдөх гэх мэт ер бусын оптик эффектийг бий болгох боломжийг олгодог. александритын нөлөө.
ЗСБНХУ удаан хугацааны турш куб циркон үйлдвэрлэх монополист хэвээр байсан бөгөөд үнэ нь кг тутамд 3 мянган долларт хүрсэн (хэдийгээр шоо циркон үйлдвэрлэх нэн тэргүүний асуудал маш маргаантай байсан ч америкчууд үүнийг шүүхэд хүртэл эсэргүүцсэн). Вячеслав Осико, IOFAN лазер материал, технологийн шинжлэх ухааны төвийн захирал: Тэд ЗСБНХУ-аас шоо цирконыг залилан экспортлож, алмааз болгон дамжуулж эхлэв. Үнэт эдлэлийн луйвартай тэмцэхийн тулд КГБ-ын ажилтнууд хүртэл үнэт чулууг хуурамч зүйлээс ялгах сургалтад хамрагдсан.Солонгийн өнгийн бүх өнгөөр ​​тоглох чадварын хувьд үнэт эдлэлчид куб цирконыг гөлгөр чулуу гэж нэрлэдэг. Одоо дэлхий даяар жил бүр 1000 гаруй тонн куб цирконыг нийлэгжүүлдэг бөгөөд тэдний үнэ 1 кг тутамд 60 доллар хүртэл буурчээ. Үүний зэрэгцээ шинжээчдийн үзэж байгаагаар нэг кг куб цирконы үнэ 30 орчим доллар байна.

Ирээдүйн болор

Гэсэн хэдий ч дэлхийн үйлдвэрлэлийн хэмжээ, ашигт ажиллагааны өсөлтийн хувьд микроэлектроникийн үйлдвэрлэл, нарны зай болон бусад өндөр технологийн төхөөрөмжүүдэд зайлшгүй шаардлагатай синтезжүүлсэн цахиур ойрын ирээдүйд ямар ч болорыг гүйцэхгүй. Дэлхий дээр жилд 30 гаруй мянган тонн цахиур үйлдвэрлэдэг бөгөөд урьдчилсан мэдээгээр 2010 он гэхэд энэ үзүүлэлт хоёр дахин нэмэгдэх болно (цахиурын талстууд одоогоор бүх хиймэл талстуудын дэлхийн зах зээлийн 80 хувийг эзэлж байна). Гэсэн хэдий ч мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар компьютер, микропроцессорын тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор дэлхий даяар цахиурын гамшгийн хомсдол үүсч байна.

Вячеслав Осико: "Нэгэн цагт куб цирконыг очир алмааз болгон гадагш гаргаж байсан"

Орос улсад цахиурын хэрэглээ, түүнчлэн түүний үйлдвэрлэл нь электроникийн үйлдвэрлэл буурсантай ижил шалтгаанаар маш бага байдаг. Хэрэв 1990 онд ЗХУ-д 360 тонн цахиур тарьсан бол өнгөрсөн жил ОХУ-д ердөө 270 тонн, үүний ердөө 50 тонн нь дотоодын зах зээлд зориулагдсан байв. Одоо 1 кг цахиур нь 100 долларын үнэтэй байдаг бол үйлдвэрлэлийн ашиг нь мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар 100% -иас давсан байна.
Хачик Багдасарян хэлэхдээ, цахиурын үйлдвэрлэл, шаардлагатай бүтээгдэхүүнд оруулсан хөрөнгө оруулалт нь алтны уурхай болж хувирч, түүнийг нийлэгжүүлэх түүхий эд (энгийн элс) шууд утгаараа хөл дор байна: "Гурван жилийн өмнө Германд. Нэг гагнуурын төмрөөр шууд утгаараа нарны хавтан үйлдвэрлэж эхэлсэн, одоо жилийн 20 сая еврогийн ашиг орлоготой цахиур нь улс орны шинжлэх ухаан, технологийн хөгжлийг тодорхойлдог стратегийн материал болоод удаж байгаа залуу бизнесмэнтэй танилцлаа.
Улсын ховор металлын шинжлэх ухааны төвийн лабораторийн дарга Михаил Милвидский хэлэхдээ, газрын тос, хий, нүүрстэй харьцуулахад нарны эрчим хүч хямд, байгаль орчинд ээлтэй, хязгааргүй учраас дэлхийн эрдэмтэд цахиурын үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхээр ажиллаж байна. Хачик Багдасарян: Олон эрдэмтдийн үзэж байгаагаар 21-р зууны эцэс гэхэд дэлхийн цахилгаан эрчим хүчний 80 хүртэлх хувийг нар эсвэл салхины эрчим хүчнээс гарган авах болно. Эхний тохиолдолд цахиур бол орлуулшгүй материал юм.
Үнэн бол Орос дахь "цөмийн" лобби үүнийг сонирхдоггүй тул хэрэв дэлхий дээр цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх аюулгүй, байгаль орчинд ээлтэй аргууд руу шилжих хөдөлгөөн эрт дээр үеэс илэрхий байсан бол бидний үйл явц эсрэгээрээ байна.
Олеся Дейнега, Дмитрий Тихомиров

ХЭЭРИЙН СУДАЛГАА Алмазны тухай ямар нэг зүйл Хамгийн үнэтэй байгалийн чулуу бол алмаз бөгөөд одоогоор дэлхийн 26 оронд олборлодог (тэдгээрийн хамгийн том нь Орос, Ботсвана, Өмнөд Африк). Жил бүр дэлхий даяар дунджаар 100-110 сая каратын (20 тонн) алмаз олборлодог. Тэдний өндөр үнэ (нэг карат нь 55 доллар) нь зөвхөн чулуунуудын шинж чанараас гадна худалдааны монопольчлолын түвшингээр тайлбарлагддаг: мэдэгдэж байгаагаар De Beers корпораци зах зээлд нийлүүлж буй байгалийн алмаазын 70-80% -ийг хянадаг. Сангийн яамны мэдээлснээр, 2005 оны эхний хагаст ОХУ-д алмазны үйлдвэрлэлийн хэмжээ 17.7 сая карат, нэг каратын дундаж үнэ 51 доллар байв. 2005 оны 1-9-р сард ОХУ-ын нутаг дэвсгэрээс барзгар байгалийн алмаз экспортолсон нь 23.6 сая карат бөгөөд үүний 20-25% нь үнэт эдлэлийн алмааз байв. Дэлхийн хамгийн том үнэт эдлэлийн алмаз бол 3106 карат (621.2 гр) жинтэй Куллинан бөгөөд 1905 онд Трансваалаас (Өмнөд Африк) олдсон юм. Дараа нь түүнээс есөн том алмаз (хамгийн том нь "Африкийн од", 530.2 карат) болон 96 жижиг алмаазыг хийсэн бөгөөд огтлох явцад болорын анхны массын 66% алдагдсан. Алмазыг (зүссэн алмаз) дөрвөн үндсэн шалгуурын дагуу (дөрвөн "С" систем гэж нэрлэдэг) үнэлдэг: өнгө (өнгө), тунгалаг байдал (тунгалаг байдал), зүсэлт ба пропорц (зүсэлт), каратын жин (каратын жин). Хамгийн үнэ цэнэтэй алмаз бол өндөр өнгөтэй гэж нэрлэгддэг алмаазууд юм. өнгөгүй, гэхдээ бага зэрэг шар, хүрэн эсвэл ногоон сүүдэртэй байх нь чулууны үнэ цэнийг ноцтой бууруулдаг. Өнгөгүй очир эрдэнийн хувьд хамгийн үнэ цэнэтэй зүйл бол дугуй зүсэлт (энэ тохиолдолд тэдгээр нь 57 талтай) бөгөөд энэ нь чулууны хамгийн их гялалзах, тоглох боломжийг олгодог. ҮЗҮҮЛЭЛТ Чулууны нууц хүч Эрт дээр үеэс үнэт чулуу нь гоёл чимэглэл, сахиусны үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, Египетчүүд маргад, оюу, аметист, рок болороор хийсэн үнэт эдлэлийг дуртайяа өмсдөг байв. Ромчууд алмаз, индранил чулууг юу юунаас илүү эрхэмлэдэг байв. Ихэнхдээ чулуу нь эзнийхээ мэргэжлийг илтгэдэг. Маргад нь урт хугацааны аялалд гарах аюулаас хамгаалдаг, турмалинаар урам зориг өгдөг зураач, аметист нь лам нарыг уруу таталтаас хамгаалдаг гэж далайчид итгэдэг байв. Хандив буюу өвлөсөн чулуу л сахиус болдог гэж үздэг. Үнэт чулууны эдгээх шинж чанарт итгэх итгэл ч өргөн тархсан байв. Дундад зууны үед үнэт эдлэлчин нь зөвхөн гар урчууд, худалдаачин төдийгүй өвчний үед эдгээх чулууг сонгох чадвартай эмч байх ёстой байв. Зурхайчид эрдэнийн чулуу бүр нь тодорхой ордны шинж чанартай байдаг тул хүмүүс зөвхөн өөрийн ордны чулууг зүүх ёстой гэж маргадаг. Эзнийхээ төрсөн ордонд тохирохгүй чулуу зүүх нь хувь заяанд муугаар нөлөөлдөг. Хонины ордныхон очир алмааз, Үхрийн ордныхон индранил, Хорт хавдар, Матар нар аз жаргалтай байхын тулд маргад эрдэнийн бөгж авах хэрэгтэй, харин зурхайчид Pisces чулуу зүүхээс зайлсхийхийг зөвлөж байна - энэ нь тэднийг доош чирж болно.

Фетисов Николай

Бидний эргэн тойрон дахь ертөнц бол талстуудаас бүрддэг; Орон сууцны барилга, үйлдвэрлэлийн байгууламж, онгоц ба пуужин, моторт хөлөг ба дизель зүтгүүр, чулуулаг, ашигт малтмал нь талстуудаас бүрддэг. Бид талстыг иддэг, тэдэнтэй хамт эдгээдэг, талстаас бүрддэг.

Тэгэхээр болор гэж юу вэ? Тэд ямар шинж чанартай вэ? Кристалууд хэрхэн ургадаг вэ? Тэдгээрийг одоо хэрхэн, хаана ашиглаж байгаа, цаашид ашиглах хэтийн төлөв юу вэ? Эдгээр асуултууд миний сонирхлыг татсан бөгөөд би тэдэнд хариулт олохыг хичээсэн.

Татаж авах:

Урьдчилан үзэх:

КУЗНЕЦК ДҮҮРГИЙН “НЭЭЛТТЭЙ ЕРТӨНЦ” 11-Р ЭРДЭМ практикийн бага хурал

ФИЗИКИЙН ХЭСЭГ

Хиймэл талстуудын үндсэн хэрэглээ

8-р ангийн сурагч төгссөн

Фетисов Николай

Дарга Сизоченко А.И.,

физикийн багш

Хотын дунд боловсрол

Байгууллага

"Ерөнхий суурь боловсрол

24-р сургууль"

Новокузнецк, 2014 он

Оршил……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………2

1. Үндсэн хэсэг

1.1. Кристалын тухай ойлголт…………………………………..4

1.2. Ганц талст ба поликристал..................4

1.3. Кристал ургуулах арга……………5

1.4. Кристалуудын хэрэглээ……………………………7

2. Практик хэсэг

2.1. Гэртээ болор тариалах

Нөхцөл……………………………………………9

3. Дүгнэлт…………………………………………11

Ном зүй..………………………………………………………………13

Хэрэглээ……………………………………………………..14-15

Танилцуулга

Яг л ид шидийн барималч шиг

Кристалуудын цайвар ирмэгүүд

Өнгөгүй уусмал үүсгэдэг.

Морозов Н.А

Бидний эргэн тойрон дахь ертөнц бол талстуудаас бүрддэг; Орон сууцны барилга, үйлдвэрлэлийн байгууламж, онгоц ба пуужин, моторт хөлөг ба дизель зүтгүүр, чулуулаг, ашигт малтмал нь талстуудаас бүрддэг. Бид талстыг иддэг, тэдэнтэй хамт эдгээдэг, талстаас бүрддэг.

Кристал гэдэг нь хамгийн жижиг хэсгүүд нь тодорхой дарааллаар "савласан" бодис юм. Үүний үр дүнд талстууд ургах тусам гадаргуу дээр хавтгай ирмэгүүд аяндаа гарч ирдэг бөгөөд талстууд нь өөрөө янз бүрийн геометрийн хэлбэрийг авдаг.

Академич А.Э. Ферсман “Дэлхий бараг бүхэлдээ талст хэлбэртэй. Дэлхий болор ба түүний хатуу шугаман хуулиудад захирагддаг” гэдэг нь дэлхийн эрдэмтдийн энэхүү судалгааны объектод шинжлэх ухааны сонирхолтой нийцэж байгаа юм.

Орчин үеийн үйлдвэрлэл нь олон төрлийн талстгүйгээр хийж чадахгүй. Эдгээрийг цаг, транзистор радио, компьютер, лазер болон бусад зүйлд ашигладаг. Агуу лаборатори - байгаль нь хөгжиж буй технологийн эрэлт хэрэгцээг хангахаа больсон тул хиймэл талстыг тусгай үйлдвэрт ургуулдаг: жижиг, бараг үл үзэгдэх, хэдэн кг жинтэй том хэмжээтэй.

Хүмүүс олон үнэт чулууг хиймэл аргаар олж авч сурсан. Жишээлбэл, цаг болон бусад нарийн багаж хэрэгслийн холхивчийг хиймэл бадмаараг хийсээр ирсэн. Үзэсгэлэнт талстуудыг хиймэл аргаар олж авдаг бөгөөд энэ нь байгальд огт байдаггүй - куб циркон. Куб цирконыг алмаазаас нүдээр нь ялгахад хэцүү байдаг - тэд гэрэлд маш үзэсгэлэнтэй тоглодог.

Тэгэхээр болор гэж юу вэ? Тэд ямар шинж чанартай вэ? Кристалууд хэрхэн ургадаг вэ? Тэдгээрийг одоо хэрхэн, хаана ашиглаж байгаа, цаашид ашиглах хэтийн төлөв юу вэ? Эдгээр асуултууд миний сонирхлыг татсан бөгөөд би тэдэнд хариулт олохыг хичээсэн.

Физик, хими, биологи, компьютерийн шинжлэх ухаан зэрэг хэд хэдэн эрдэм шинжилгээний сэдвүүдийн мэдлэгийг ашигладаг тул миний ажил бол судалгаа юм. Үйл ажиллагааны үр дүнд физик, химийн хичээлд үзүүлэн ашиглах боломжтой “Болор ба тэдгээрийн хэрэглээ” илтгэл, зэсийн сульфат, хоолны давсаар ургуулсан талстыг бүтээв.

Зорилтот:

Хиймэл талстыг хэрэглэх үндсэн чиглэлийг тодорхойлж, тусгай төхөөрөмж ашиглахгүйгээр хоолны давс, зэсийн сульфатын талстыг ургуулах боломжийг туршилтаар турших.

Энэ зорилгодоо хүрэхийн тулд би дараах байдалтай тулгарсан

даалгавар:

• Уран зохиолын болон интернетийн эх сурвалжаас талстууд болон тэдгээрийн шинж чанаруудын талаар материал цуглуулах.
• Зэсийн сульфат, хоолны давсны талстыг ургуулах туршилт хийх.
• Талстуудын талаархи материалыг системчлэх: хиймэл талстыг ашиглах, тэдгээрийг өсгөх арга.
• Боловсролын зорилгоор "Болор ба тэдгээрийн хэрэглээ" илтгэлийг бий болгох.

1. Үндсэн хэсэг

1. Кристал ойлголт

Кристал (Грек хэлнээс krystallos - "тунгалаг мөс") нь анх Альпийн нуруунаас олдсон тунгалаг кварц (чулууны болор) гэж нэрлэгддэг байв. Чулуулгийн болорыг мөс гэж андуурч, хүйтэнд хатуурч, хайлахаа больсон. Эхэндээ болорын гол шинж чанар нь түүний тунгалаг чанараас харагддаг байсан бөгөөд энэ үгийг байгалийн бүх тунгалаг биетүүдэд хэрэглэхэд ашигладаг байсан. Хожим нь тэд гялалзсан, ил тод байдлаараа байгалийн бодисоос дутахааргүй шил үйлдвэрлэж эхлэв. Ийм шилээр хийсэн эд зүйлсийг мөн "болор" гэж нэрлэдэг байв. Өнөөдөр ч гэсэн тусгай тунгалаг шилийг болор, зөн билэгчдийн "шидэт" бөмбөгийг болор бөмбөлөг гэж нэрлэдэг.

Чулуун болор болон бусад олон тунгалаг эрдсүүдийн гайхалтай шинж чанар нь гөлгөр, тэгш ирмэгүүд юм. 17-р зууны төгсгөлд. тэдгээрийн зохион байгуулалтад тодорхой тэгш хэм байгаа нь ажиглагдаж, зарим тунгалаг эрдэс нь байгалийн ердийн зүсэлттэй байдаг нь тогтоогдсон. Энэ хэлбэр нь дотоод бүтэцтэй холбоотой байж магадгүй гэсэн таамаглал гарч ирэв. Эцсийн эцэст талстыг байгалийн хавтгай зүсэлттэй бүх хатуу биет гэж нэрлэх болсон.

Зэвсгийн санд болор, эрдэнийн чулуу, аметистээр бүрхэгдсэн Оросын хаадын хувцас, титэм байдаг. Сүм хийдэд дүрс, тахилын ширээг аметистээр чимэглэсэн байв.

Хамгийн алдартай талстууд бол алмааз бөгөөд зүссэний дараа алмааз болж хувирдаг. Хүмүүс олон зууны турш эдгээр чулуунуудын нууцыг тайлахыг хичээж ирсэн бөгөөд алмаз нь нүүрстөрөгчийн нэг төрөл гэдгийг тогтооход хэн ч итгэсэнгүй.

Шийдвэрлэх туршилтыг 1772 онд Францын химич Лавуазье хийжээ. Байгалийн хувьд очир алмааз нь дэлхийн гүнд маш өндөр температур, даралтаар үүсдэг. Эрдэмтэд 200 жилийн дараа л бал чулуунаас алмаз гаргаж авах нөхцлийг лабораторид бий болгож чадсан. Одоо хэдэн арван тонн хиймэл алмаз үйлдвэрлэж байна. Тэдгээрийн дотор үнэт эдлэлийн зориулалттай алмааз байдаг боловч тэдгээрийн ихэнх нь янз бүрийн багаж хэрэгсэл хийхэд ашиглагддаг.

1. Нэг талст ба поликристал

Кристал бие нь нэг талст эсвэл поликристал байж болно. Нэг талстыг нэг талст гэж нэрлэдэг бөгөөд макроскопийн дараалсан болор тортой. Тэд геометрийн хувьд тогтмол гаднах хэлбэртэй боловч энэ шинж чанар нь заавал байх албагүй.

Поликристалууд нь эмх замбараагүй чиглэсэн жижиг талстууд - талстууд.

1. Кристал ургуулах арга

Лабораторид талстыг хүссэн шинж чанарыг хангахын тулд нарийн хяналттай нөхцөлд ургуулдаг боловч зарчмын хувьд лабораторийн талстууд нь байгальд байдаг шиг уусмал, хайлмал эсвэл уураас үүсдэг. Тиймээс Рошелийн давсны пьезоэлектрик талстыг атмосферийн даралт дахь усан уусмалаас гаргаж авдаг. Оптик кварцын том талстууд нь мөн уусмалаас ургадаг боловч 350-450 хэмдО C ба даралт 140 МПа. бадмаараг нь 2050 хэмд хайлсан хөнгөн цагаан ислийн нунтагаас атмосферийн даралтаар нийлэгждэг.О C. Зүлгүүр болгон ашигладаг цахиур карбидын талстыг цахилгаан зуухны утаанаас гаргаж авдаг.

Лабораторид олж авсан анхны дан болор нь бадмаараг байв. Бадмаараг авахын тулд идэмхий калийн их бага хэмжээний хольц агуулсан усгүй хөнгөн цагааны ислийн хольцыг барийн хайлуур жонш, дихромапотацийн давстай хольж халаасан. Сүүлийнх нь бадмаараг өнгө оруулахын тулд нэмж, хөнгөн цагааны ислийг бага хэмжээгээр авдаг. Хольцыг шавар тигелд хийж, 1500 хэм хүртэл халаадаг зууханд (100 цагаас 8 хоног хүртэл) халаана.О C. Туршилтын төгсгөлд тигль дотор талст масс гарч ирэх ба хана нь гоёмсог ягаан өнгийн бадмаараг талстаар бүрхэгдсэн байдаг.

Синтетик эрдэнийн талстыг ургуулах хоёр дахь нийтлэг арга бол Czochralski арга юм. Энэ нь дараах байдалтай байна: чулууг талстжуулах гэж буй бодисын хайлалтыг галд тэсвэртэй металлаар (цагаан алт, родий, иридий, молибден, вольфрам) хийсэн галд тэсвэртэй тигелд хийж, өндөр давтамжийн индукторт халаана. . Ирээдүйн болорын материалаас үрийг яндангийн босоо амны хайлмал руу буулгаж, синтетик материалыг шаардлагатай зузаан хүртэл ургуулдаг. Үртэй босоо ам нь 30-150 эрг / мин эргэлтийн хурдтай нэгэн зэрэг ургаж, 1-50 мм / цаг хурдтайгаар аажмаар дээшээ татагдана. Хайлмалын температурыг тэнцүүлж, хольцын жигд тархалтыг хангахын тулд босоо амыг эргүүлнэ. Талстуудын диаметр нь 50 мм хүртэл урттай, 1 м хүртэл синтетик корунд, шпинель, анар болон бусад хиймэл чулууг Czochralski аргаар ургуулдаг.

Уур өтгөрөх үед талстууд ургаж болно - энэ нь хүйтэн шилэн дээр цасан ширхгийн хэв маягийг олж авдаг. Илүү идэвхтэй металлын тусламжтайгаар металыг давсны уусмалаас нүүлгэн шилжүүлэхэд талстууд бас үүсдэг. Жишээлбэл, төмрийн хадаасыг зэсийн сульфатын уусмалд дүрнэ, энэ нь зэсийн улаан давхаргаар бүрхэгдсэн болно. Гэвч үүссэн зэсийн талстууд нь маш жижиг тул зөвхөн микроскопоор л харагддаг. Зэс нь хадаасны гадаргуу дээр маш хурдан ялгардаг тул талстууд нь хэтэрхий жижиг байдаг. Гэхдээ процесс удааширвал талстууд том болж хувирна. Үүнийг хийхийн тулд зэсийн сульфатыг давсны зузаан давхаргаар хучиж, дээр нь шүүлтүүрийн цаас, дээр нь арай бага диаметртэй төмрийн хавтан тавина. Үлдсэн зүйл бол ширээний давсны ханасан уусмалыг саванд хийнэ. Зэсийн сульфат нь давсны уусмалд аажмаар уусч эхэлнэ. Зэсийн ионууд (ногоон нийлмэл анион хэлбэрээр) олон өдрийн турш дээшээ маш удаан тархах болно; үйл явцыг өнгөт хилийн хөдөлгөөнөөр ажиглаж болно. Төмрийн хавтанд хүрсний дараа зэсийн ионууд нь төвийг сахисан атомууд болж буурдаг. Гэхдээ энэ үйл явц маш удаан явагддаг тул зэсийн атомууд нь үзэсгэлэнтэй гялалзсан талстууд болж эгнэж байна. Заримдаа эдгээр талстууд нь мөчир үүсгэдэг - дендрит.

1. Кристалуудын хэрэглээ.

Байгалийн талстууд үргэлж хүмүүсийн сонирхлыг төрүүлсээр ирсэн. Тэдний өнгө, гялбаа, хэлбэр дүрс нь хүний ​​гоо сайхны мэдрэмжинд хүрч, хүмүүс өөрсдийгөө болон гэр орноо түүгээр чимэглэдэг байв. Удаан хугацааны туршид мухар сүсэг нь талстуудтай холбоотой байсан; сахиусын хувьд тэд эздээ муу ёрын сүнснүүдээс хамгаалахаас гадна ер бусын хүчийг өгөх ёстой байв. Хожим нь мөнөөх эрдсийг үнэт чулуу шиг зүсэж, өнгөлж эхлэхэд төрсөн сардаа тохирсон "азын" сахиус, "өөрийн чулуу" зэрэг олон мухар сүсэг хадгалагдан үлджээ. Опалаас бусад бүх байгалийн эрдэнийн чулуу нь талст хэлбэртэй бөгөөд алмаз, бадмаараг, индранил, маргад зэрэг олон чулуунууд нь гоёмсог зүсэгдсэн талстууд байдаг.Кристал үнэт эдлэлШинэ чулуун зэвсгийн үеийнхтэй адил алдартай болсон.

Оптикийн хуулиудад үндэслэн эрдэмтэд тунгалаг, өнгөгүй, согоггүй эрдсийг хайж байсан бөгөөд үүнээс линзийг нунтаглах, өнгөлөх замаар хийх боломжтой байв. Өнгөгүй кварцын талстууд нь шаардлагатай оптик болон механик шинж чанартай байдаг баанхны линз, түүний дотор нүдний шил, тэднээс хийсэн. Хиймэл оптик шил гарч ирсний дараа ч талстуудын хэрэгцээ бүрэн арилаагүй; Хэт ягаан туяа, хэт улаан туяаг дамжуулдаг кварц, кальцит болон бусад тунгалаг бодисын талстыг оптик төхөөрөмжүүдэд зориулсан призм, линз хийхэд ашигладаг хэвээр байна.

Кристалууд 20-р зууны олон техникийн шинэчлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Зарим талстууд деформацид орсон үед цахилгаан цэнэг үүсгэдэг. Тэдний анхны чухал хэрэглээ нь байсанкварцын талстаар тогтворжуулах радио давтамжийн генераторын үйлдвэрлэл.Радио давтамжийн хэлбэлзлийн хэлхээний цахилгаан талбарт кварц хавтанг чичиргээнд оруулснаар хүлээн авах эсвэл дамжуулах давтамжийг тогтворжуулах боломжтой.

Хагас дамжуулагч диодыг компьютер, харилцаа холбооны системд ашигладаг, радио инженерчлэлд транзисторууд вакуум хоолойг сольсон бөгөөд сансрын хөлгийн гаднах гадаргуу дээр байрлуулсан нарны хавтанг нарны энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг. Мөн хагас дамжуулагчийг хувьсах гүйдлийн хувиргагчид өргөн ашигладаг.

Пьезоэлектрик шинж чанартай талстуудыг радио хүлээн авагч, дамжуулагч, пикап толгой, дууны төхөөрөмжид ашигладаг. Зарим талстууд гэрлийн туяаг зохицуулдаг бол зарим нь хэрэглэсэн хүчдэлийн нөлөөн дор гэрэл үүсгэдэг. Кристалуудын хэрэглээний жагсаалт аль хэдийн нэлээд урт бөгөөд байнга өсөн нэмэгдэж байна.

Хиймэл талстууд.Хүн төрөлхтөн байгалиас олддог шиг нандин чулууг нийлэгжүүлэхийг удаан хугацааны турш мөрөөдөж ирсэн. 20-р зуун хүртэл ийм оролдлого амжилтгүй болсон. Гэхдээ 1902 ондбадмаараг, индранил чулуу авч чадсан, байгалийн чулуун шинж чанарыг эзэмшдэг. Дараа нь 1940-өөд оны сүүлээр тэнд байсаннийлэгжүүлсэн маргад эрдэнэ, мөн 1955 онд Женерал Электрик компани болон ЗХУ-ын Шинжлэх Ухааны Академийн Физик Хүрээлэнд үйлдвэрлэлийн талаар мэдээлсэн.хиймэл алмаз.

Талстуудын технологийн олон хэрэгцээ нь урьдчилан тодорхойлсон хими, физик, цахилгаан шинж чанар бүхий талстыг ургуулах аргын судалгааг идэвхжүүлсэн. Судлаачдын хүчин чармайлт дэмий хоосон байсангүй, олон зуун бодисоос бүрдсэн том талстыг ургуулах аргууд олдсон бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь байгалийн аналоггүй байдаг. Байгалийн хувьд ердийн олон талт хэлбэртэй хатуу биетүүд ихэвчлэн байдаг. Ийм биетүүдийг болор гэж нэрлэдэг байв. Талстуудын физик шинж чанарыг судлах нь геометрийн зөв хэлбэр нь тэдний гол шинж чанар биш гэдгийг харуулсан.

Энэ нь дэлхийн өнцөг булан бүрт байгаа эрдэмтэд, энэ судалгааны объектод бүх мэдлэгийн салбарын шинжлэх ухааны байнгын сонирхолд бүрэн нийцдэг. Өнгөрсөн зууны 60-аад оны сүүлээр энэ салбарт шинжлэх ухааны ноцтой нээлт эхэлсэншингэн талстууд, энэ нь заагч механизмыг мэдээллийг нүдээр харуулах хэрэгслээр солих "заагч хувьсгал" -ыг бий болгосон. Хожим нь биологийн талст (ДНХ, вирус гэх мэт) гэсэн ойлголт шинжлэх ухаанд орж ирсэн бөгөөд 20-р зууны 80-аад онд фотоник талст юм.

1. Практик хэсэг

1. Гэртээ болор тариалах

Талстыг ургуулах нь маш сонирхолтой үйл явц боловч нэлээд урт бөгөөд хэцүү ажил юм.

Түүний өсөлтийг ямар процесс удирдаж байгааг мэдэх нь ашигтай байдаг; яагаад өөр өөр бодисууд өөр өөр хэлбэрийн талст үүсгэдэг, зарим нь огт үүсгэдэггүй; тэднийг том, үзэсгэлэнтэй болгохын тулд юу хийх хэрэгтэй вэ.

Эдгээр асуултын хариултыг би ажил дээрээ олохыг хичээсэн.

Хэрэв талстжилт маш удаан явагддаг бол нэг том болор (эсвэл нэг болор) хурдан бол олон жижиг талстыг олж авдаг.

Би янз бүрийн аргаар гэртээ болор ургуулсан.

Арга 1 . Зэсийн сульфатын ханасан уусмалыг хөргөх. Температур буурах тусам бодисын уусах чадвар буурч, тунадас үүснэ. Нэгдүгээрт, уусмал болон савны хананд жижиг талст цөмүүд гарч ирдэг. Уусмал дахь хатуу хольцгүй, удаан хөргөх үед олон цөм үүсч, аажмаар ердийн хэлбэрийн үзэсгэлэнтэй талстууд болж хувирдаг. Хурдан хөргөхөд олон жижиг талстууд гарч ирдэг бөгөөд тэдгээрийн бараг хэн нь ч зөв хэлбэртэй байдаггүй, учир нь тэдгээр нь маш олон ургадаг бөгөөд тэдгээр нь бие биендээ саад болдог.

Зэсийн сульфатаас болор ургуулахын тулд би хэт ханасан уусмал хийсэн.

1. Үүнийг хийхийн тулд би бүлээн ус авч, дотор нь ууссан витриолыг уусгахгүй болтол нь нэмсэн.

2. Шүүлтүүрээр (самбай) өөр нэг цэвэр саванд хийнэ. Бохир ханан дээр уусмалыг хурдан талсжуулахгүйн тулд би буцалсан устай савыг асгав.

3. Үрийг бэлтгэсэн.

4. Би утастай холбож, уусмал руу буулгав.

Талстыг бүх талаас нь жигд ургуулахын тулд үрийг (жижиг болор) уусмалд түдгэлзүүлсэн байлгах нь дээр. Үүнийг хийхийн тулд би шилэн саваагаар холбогч хийсэн. Дашрамд хэлэхэд, шаардлагагүй жижиг талстууд үүсэхгүйн тулд гөлгөр, нимгэн утас, магадгүй торго авахыг зөвлөж байна. Дараа нь би уусмалаа дулаан газар байрлуулна. Удаан хөргөх нь маш чухал (том болор авах). Талсжилтыг хэдхэн цагийн дотор харж болно. Үе үе та ханасан уусмалыг өөрчлөх, шинэчлэх, мөн утаснаас жижиг талстыг цэвэрлэх хэрэгтэй. (Хавсралт 1)

Арга 2 - ханасан уусмалаас усыг аажмаар зайлуулах.

Энэ тохиолдолд усыг удаан зайлуулах тусам үр дүн нь илүү сайн байх болно. Би тасалгааны температурт ширээний давсны уусмал (хүснэгтийн давс) бүхий нээлттэй савыг 14 хоногийн турш үлдээж, цаасаар бүрхэв - ус аажмаар ууршиж, тоос нь уусмал руу орохгүй. Өсөн нэмэгдэж буй талстыг нимгэн бат бөх утас дээр ханасан уусмалд түдгэлзүүлсэн. Кристал нь том, гэхдээ хэлбэргүй - аморф болжээ. (Хавсралт 1)

Талстыг ургуулах нь сонирхолтой үйл явц боловч таны ажилд болгоомжтой, болгоомжтой хандахыг шаарддаг. Онолын хувьд гэртээ ийм аргаар ургуулж болох талстуудын хэмжээ хязгааргүй юм. Сонирхогчид зөвхөн нөхдийнхөө тусламжтайгаар өргөх боломжтой тийм хэмжээтэй талстуудыг хүлээн авсан тохиолдол байдаг.

Гэвч харамсалтай нь тэдгээрийг хадгалах зарим онцлог шинж чанарууд байдаг. Жишээ нь: Алюминий талстыг хуурай агаарт онгорхой орхивол бага багаар агуулагдах усаа алдаж, үл анзаарагдам саарал нунтаг болж хувирдаг. Үүнийг устгахаас хамгаалахын тулд та өнгөгүй лакаар бүрж болно. Зэсийн сульфат, хоолны давс нь илүү тогтвортой бөгөөд та тэдэнтэй аюулгүй ажиллах боломжтой.

Өнгөрсөн жил 7-р ангид химийн хичээл дээр "Бодистой холбоотой үзэгдлүүд" сэдвийг судалж байхдаа олон хүн энэ туршилтыг амжилттай хийж чадаагүй. Энэ жил би 7-р ангийн хүүхдүүдэд энэ даалгаврыг хэрхэн зөв хийх талаар хэлсэн бөгөөд тэд үүнийг хийсэн (Хавсралт 2-ыг үзнэ үү).

Дүгнэлт

Кристалуудыг өргөнөөр ашигладаг бүх физик шинж чанарууд нь тэдгээрийн бүтэц - орон зайн торноос хамаардаг.

Хатуу төлөвт талстуудын зэрэгцээ шингэн талстыг одоогоор өргөн ашиглаж байгаа бөгөөд ойрын ирээдүйд бид фотоник талст дээр баригдсан төхөөрөмжийг ашиглах болно.

Би гэртээ талст ургуулах хамгийн тохиромжтой аргыг сонгож, давс, зэсийн сульфатын талстыг ургуулсан. Талстууд өсөхийн хэрээр тэрээр ажиглалт хийж, өөрчлөлтүүдийг тэмдэглэв.

Кристалууд үзэсгэлэнтэй, ямар нэгэн гайхамшиг гэж хэлж болно, тэд чамайг татдаг; Тэд цэвэр ариун сүнстэй хүний ​​тухай "болор сүнстэй хүн" гэж хэлдэг. Кристал гэдэг нь алмаз шиг гэрлээр гялалзах гэсэн утгатай. Хэрэв бид философийн хандлагатай болоруудын тухай ярих юм бол энэ нь амьд ба амьгүй бодисын хоорондох завсрын холбоос болох материал гэж хэлж болно. Кристалууд үүсч, хөгширч, сүйрч болно. Талст нь үр дээр (үр хөврөл дээр) ургахдаа яг энэ үр хөврөлийн согогийг өвлөн авдаг. Гэхдээ нухацтай хэлэхэд, одоо болоргүйгээр хийж чадах шинжлэх ухаан, технологийн нэг салбар биш, нэг салбарыг нэрлэх боломжгүй юм. Эмч нар бөөрний чулууны талстжилт ямар орчинд явагддагийг, эм зүйчид шахмал шахмал талстыг сонирхдог. Таблетыг шингээх, уусгах нь эдгээр бичил талстууд аль ирмэгээр бүрхэгдсэнээс хамаарна. Витамин, мэдрэлийн миелин бүрээс, уураг, вирус нь бүгд талст юм.

Кристал нь гайхамшигтай шинж чанартай байдаг, энэ нь янз бүрийн функцийг гүйцэтгэдэг. Эдгээр шинж чанарууд нь гурван хэмжээст торны бүтэцтэй бүтэцтэй байдаг. Кристаллографи бол шинэ шинжлэх ухаан биш. М.В.Ломоносов түүний гарал үүсэлтэй. Байгалийн нөхцөлд талст үүсэх талаархи эрдэс судлалын мэдээллийг судалсны ачаар талстыг ургуулах боломжтой болсон. Талстуудын мөн чанарыг судалснаар тэд ямар найрлагаас ургаж, ургах нөхцөлийг тодорхойлсон. Одоо эдгээр процессуудыг дуурайж, тодорхой шинж чанартай талстыг олж авдаг. Кристал үйлдвэрлэхэд химич, физикчид оролцдог. Хэрэв эхнийх нь өсөлтийн технологийг хөгжүүлдэг бол хоёр дахь нь тэдний шинж чанарыг тодорхойлдог. Хиймэл талстыг байгалийнхаас ялгах боломжтой юу? Жишээлбэл, хиймэл алмаз нь байгалийн алмазаас чанар, түүний дотор гялалзсан чанараас доогуур хэвээр байна. Хиймэл очир алмааз нь гоёл чимэглэлийн баяр баясгаланг төрүүлдэггүй, гэхдээ тэдгээр нь технологид ашиглахад нэлээд тохиромжтой бөгөөд энэ утгаараа тэд байгалийнхтай ижил түвшинд байдаг. Дахин хэлэхэд, увайгүй тариалагчид (хиймэл талст ургуулдаг химич гэгддэг) маш өндөр хүч чадал бүхий хамгийн сайн болор зүү ургуулж сурсан. Энэ нь орчин, температур, даралт, бусад нэмэлт нөхцөлд өртөх химийн бодисыг зохицуулах замаар хийгддэг. Энэ бол бүхэл бүтэн урлаг, бүтээлч байдал, ур чадвар юм - нарийн шинжлэх ухаан энд тус болохгүй.

"Болор" сэдэв нь хамааралтай бөгөөд хэрэв та үүнийг судалж, гүнзгийрүүлбэл энэ нь хүн бүрт сонирхолтой байх болно, энэ нь олон асуултын хариултыг өгөх болно, хамгийн чухал нь болорыг хязгааргүй ашиглах явдал юм. Талстууд нь мөн чанараараа нууцлаг, ер бусын байдаг тул би өөрийн бүтээлдээ талстууд болон тэдгээрийн ашиглалтын талаар мэддэг зүйлийн багахан хэсгийг л хэлсэн. Материйн талст төлөв нь органик бус ертөнцийг амьд материйн ертөнцтэй нэгтгэсэн алхам байж магадгүй юм. Хамгийн сүүлийн үеийн технологийн ирээдүй бол талст ба болор дүүргэгч юм!

Судалгааны үндсэн дээр би дараах дүгнэлтэд хүрсэн.дүгнэлт:

• Хиймэл аргаар ургуулсан талстыг анагаах ухаан, радио инженерчлэл, нисэх онгоцны барилга, оптик болон бусад олон салбарт ашигладаг.
• Хиймэл талстыг олж авах хугацаа нь тэдний байгалийн үүсэх процессоос хамаагүй богино байдаг. Энэ нь тэдгээрийг ашиглахад илүү хүртээмжтэй болгодог.
• Богино хугацаанд ч гэсэн гэртээ болор ургуулж болно.

Ном зүй

1. Хими. Танилцуулах курс. 7-р анги: боловсролын. Ашиг тус / O.S. Габриелян, И.Г. Остроумов, А.К. Ахлебинин. – 6-р хэвлэл, М .: Тос, 2011.
2. Хими. 7-р анги: сурах бичгийн ажлын ном O.S. Габриелян нар “Хими. Танилцуулах курс. 7-р анги”/ О.С. Габриелян, Г.А. Шипарева. – 3-р хэвлэл, - М .: Цограг, 2011.
3. Ландау Л.Д., Китайгородский А.И. Хүн бүрт зориулсан физик, 2-р ном. Молекулууд - М., 1978.
4. Залуу химичийн нэвтэрхий толь бичиг. / Comp. В.А. Крисман, В.В.Станзо.-М., 1982.
5. Хүүхдэд зориулсан нэвтэрхий толь бичиг. 4-р боть. Геологи. / Comp. С.Т. Исмаилова.-М., 1995.
6. Интернет нөөц:

http://www.krugosvet.ru – Дэлхийн нэвтэрхий толь бичиг.

http://ru.wikipedia.org/ - Википедиа нэвтэрхий толь бичиг.

http://www.kristallikov.net/page6.html - болорыг хэрхэн ургуулах вэ.

Хавсралт 1.

Ажиглалтын өдрийн тэмдэглэл

Огноо	Ажиглалт		Зураг
	Давс	Зэсийн сульфат	Давс	Зэсийн купаро
24.01.14.	Үрийг уусмал руу буулгахаас өмнө. урт: 5 мм өргөн: 5 мм	Бид утсаар гогцоо хийж, өлгөж, уусмал руу буулгана.
27.01.14.	урт: 11мм өргөн: 7 мм	урт: 12 мм өргөн: 10 мм
30.01.14.	урт: 20 мм өргөн: 10 мм	урт: 18мм өргөн: 13мм
3.02.14.	Кристал үүсэх нь уусмалын хил хязгаараас давсан	урт: 25 мм өргөн: 15 мм
6.02.14.	Кристал нь том боловч хэлбэр дүрсгүй болсон	урт: 30 мм өргөн: 20мм

Хавсралт 2

Долдугаар ангийн хүүхдүүдийн ургуулсан талстууд

Слайдын тайлбар:

Кристалуудын хэрэглээ
Чимэглэл
Линз
Үрийг нь бэлтгэсэн

Зорилтот
: хиймэл талстыг хэрэглэх үндсэн чиглэлийг тодорхойлж, тусгай төхөөрөмж ашиглахгүйгээр хоолны давс, зэсийн сульфатын талстыг ургуулах боломжийг туршилтаар турших.
Даалгаварууд:

Кристал болон тэдгээрийн шинж чанарын талаар материал цуглуулах.
Зэсийн сульфат, хоолны давсны талстыг ургуулах туршилт хийх.
Талстуудын талаархи материалыг системчлэх: талстуудын физик шинж чанар, тэдгээрийн хэрэглээ.
"Болор ба тэдгээрийн хэрэглээ" танилцуулга үүсгэ.
2. Илүү идэвхтэй металлыг ашиглан давсны уусмалаас металыг нүүлгэн шилжүүлэх.
Уусмалыг шүүлтүүрээр дамжуулна
Анхаарал тавьсанд баярлалаа
Хиймэл талстуудын үндсэн хэрэглээ
8-р ангийн сурагч төгссөн
Фетисов Николай
Удирдагч
Сизоченко
А.И. ,
Физикийн багш
Хотын дунд боловсрол
Байгууллага
"Ерөнхий суурь боловсрол
24-р сургууль"
Новокузнецк, 2014 он
Дүгнэлт
Хиймэл аргаар ургуулсан талстыг анагаах ухаан, радио инженерчлэл, төрөл бүрийн салбарт ашигладаг.
машин-онгоц
бүтэц, оптик болон бусад олон.
Хиймэл талстыг олж авах хугацаа нь тэдний байгалийн үүсэх процессоос хамаагүй богино байдаг. Энэ нь тэдгээрийг ашиглахад илүү хүртээмжтэй болгодог.
Богино хугацаанд ч гэсэн гэртээ болор ургуулж болно.
Кристал ургуулах арга
Арга
Чехральски
- тигель
арга:
хайлах
ямар бодис
талсжих ёстой
чулууг галд тэсвэртэй саванд хийнэ
тигель
галд тэсвэртэй металлаар хийсэн (цагаан алт, родий,
иридиум
, молибден, эсвэл вольфрам) ба халаана
өндөр давтамжтай
индуктор.
(Эрдэнийн чулуу: бадмаараг)
Шавар тигель
Гэртээ болор тариалах
Арга 1
: Ханасан уусмалыг удаан хөргөнө
Хэт ханасан уусмал бэлтгэх
Поликристалууд
Монокристалууд
Долдугаар ангийн хүүхдүүдийн ургуулсан талстууд
Шингэн талстууд
Кристалууд
- эдгээр нь хатуу
бодис,

байгалийн шинж чанартай
гадаад хэлбэр
ердийн тэгш хэмтэй олон талт
, суурилсан
дээр
тэдний дотоод
бүтэц
Хагас дамжуулагч диод, транзистор, нарны хавтан
Арга 2:
Ханасан уусмалаас усыг аажмаар зайлуулах

IN
Энэ тохиолдолд усыг удаан зайлуулах тусам үр дүн нь илүү сайн байх болно.

Та хөлөг онгоцыг орхих хэрэгтэй
ширээний уусмалаар
давс,
цаасаар бүрхэж байхад ус
ууршдаг
аажмаар, гэхдээ тоос нь уусмал руу орохгүй
хит.

Кристал
Энэ нь том, гэхдээ хэлбэргүй болсон - аморф.

Хиймэл талстууд

Хүн төрөлхтөн байгалиас олддог шиг нандин чулууг нийлэгжүүлэхийг удаан хугацааны турш мөрөөдөж ирсэн. 20-р зуун хүртэл ийм оролдлого амжилтгүй болсон. Гэвч 1902 онд байгалийн чулуун шинж чанартай бадмаараг, индранил чулууг олж авах боломжтой болсон. Хожим нь 1940-өөд онд маргад эрдэнэ нийлэгжсэн бол 1955 онд Женерал Электрик болон ЗХУ-ын ШУА-ийн Физикийн хүрээлэнгээс хиймэл алмаз үйлдвэрлэсэн тухай мэдээлсэн.

Талстуудын технологийн олон хэрэгцээ нь урьдчилан тодорхойлсон хими, физик, цахилгаан шинж чанар бүхий талстыг ургуулах аргын судалгааг идэвхжүүлсэн. Судлаачдын хүчин чармайлт дэмий хоосон байсангүй, олон зуун бодисоос бүрдсэн том талстыг ургуулах аргууд олдсон бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь байгалийн аналоггүй байдаг. Лабораторид талстыг хүссэн шинж чанарыг хангахын тулд нарийн хяналттай нөхцөлд ургуулдаг боловч зарчмын хувьд лабораторийн талстууд нь байгальд байдаг шиг уусмал, хайлмал эсвэл уураас үүсдэг. Тиймээс Рошелийн давсны пьезоэлектрик талстыг атмосферийн даралт дахь усан уусмалаас гаргаж авдаг. Оптик кварцын том талстууд нь мөн уусмалаас ургадаг боловч 350-450 ° C температурт, 140 МПа даралттай байдаг. Бадмаараг нь атмосферийн даралтад хөнгөн цагаан ислийн нунтагаас нийлэгжүүлж, 2050 хэмийн температурт хайлуулж, зүлгүүр болгон ашигладаг цахиурын карбидын талстыг цахилгаан зууханд уураас гаргаж авдаг.

Шингэн талстыг төхөөрөмжид ашиглах

мэдээллийн дэлгэц

Тэр үед шингэн талстууд байгаа нь ямар нэгэн сониуч зан мэт санагдаж байсан бөгөөд бараг зуу гаруй жилийн дараа тэдгээрийг техникийн хэрэглээнд асар их ирээдүйтэй болно гэж хэн ч төсөөлж чадахгүй байв. Тиймээс, шингэн талстыг нээсэн даруйдаа сонирхсоны дараа хэсэг хугацааны дараа бараг мартагдсан.

19-р зууны сүүлч, 20-р зууны эхэн үед олон нэр хүндтэй эрдэмтэд Рейнцер, Леманн нарын нээлтэд маш их эргэлзэж байсан. Шингэн талстуудын тайлбарласан зөрчилдөөнтэй шинж чанарууд нь олон эрх баригчдад маш эргэлзээтэй мэт санагдаж байсан төдийгүй янз бүрийн шингэн талст бодисын шинж чанар нь эрс ялгаатай болсон явдал юм. Зарим шингэн талстууд нь маш өндөр зуурамтгай чанартай байсан бол зарим нь бага зуурамтгай чанартай байв. Цаг хугацаа өнгөрч, шингэн талстуудын тухай баримтууд аажмаар хуримтлагдаж байсан боловч шингэн талстуудын талаархи үзэл баримтлалд ямар нэгэн системийг бий болгох ерөнхий зарчим байхгүй байв. Шингэн талстуудын орчин үеийн ангиллын үндэс суурийг бий болгосон гавьяа нь Францын эрдэмтэн Ж.Фриделийнх юм. 20-иод онд Фридел бүх шингэн талстыг хоёр том бүлэгт хуваахыг санал болгов. Тэрээр нэг бүлгийг нематик, нөгөөг нь смектик гэж нэрлэжээ. Тэрээр мөн шингэн талст (мезоморф үе) гэсэн ерөнхий нэр томъёог санал болгосон. Фридел шингэн талстууд нь температур болон физик шинж чанараараа жинхэнэ талст ба шингэний хооронд завсрын байрлалыг эзэлдэг гэдгийг онцлон тэмдэглэхийг хүссэн. Фриделийн ангилал дахь нематик шингэн талстууд нь дээр дурьдсан холестерины шингэн талстуудыг анги болгон оруулсан. Шингэн талстуудын дотроос хамгийн "талст" нь смематик юм. Сматик талстууд нь хоёр хэмжээст дарааллаар тодорхойлогддог. Молекулуудыг тэнхлэгүүд нь параллель байхаар байрлуулна. Түүгээр ч зогсохгүй тэд "тэнцүү" гэсэн тушаалыг "ойлгодог" бөгөөд дарааллаар нь эгнээнд байрлуулж, сматик хавтгайд савлаж, нематик хавтгайд эгнээнд байрлуулдаг.

Өргөдөл

Температур, даралт, цахилгаан соронзон орон зэрэг хүчин зүйлийн нөлөөн дор шингэн талст дахь молекулуудын зохион байгуулалт өөрчлөгддөг; молекулуудын зохион байгуулалтын өөрчлөлт нь өнгө, ил тод байдал, дамжуулж буй гэрлийн туйлшралын хавтгайг эргүүлэх чадвар зэрэг оптик шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг. Энэ нь шингэн талстыг олон удаа ашиглах үндэс суурь юм. Жишээлбэл, өнгөний температураас хамаарах хамаарлыг эмнэлгийн оношлогоонд ашигладаг. Өвчтөний биед тодорхой шингэн болор материалыг түрхсэнээр эмч эдгээр эдүүд их хэмжээний дулаан үүсгэдэг газруудын өнгөний өөрчлөлтөөр өвчинд нэрвэгдсэн эдийг амархан тодорхойлж чадна. Өнгөний температурын хамаарал нь бүтээгдэхүүний чанарыг устгахгүйгээр хянах боломжийг олгодог. Металл бүтээгдэхүүнийг халаах тохиолдолд түүний дотоод согог нь гадаргуу дээрх температурын хуваарилалтыг өөрчилнө. Эдгээр согогууд нь шингэн болор материалын гадаргуу дээр хэрэглэсэн өнгөний өөрчлөлтөөр тодорхойлогддог. Шингэн талстыг бугуйн цаг, тооны машин үйлдвэрлэхэд өргөн ашигладаг. Нимгэн шингэн болор дэлгэц бүхий хавтгай телевизор бүтээгдэж байна. Харьцангуй саяхан шингэн болор матриц дээр суурилсан нүүрстөрөгч ба полимер утас олж авсан.

Шингэн талстуудын ирээдүйн хэрэглээ

Хяналттай оптик ил тод байдал. Шингэн талст дээр том хавтгай дэлгэцийг бөөнөөр нь бүтээх нь үндсэн шинж чанараас илүү технологийн бэрхшээлтэй тулгардаг нь мэдэгдэж байна. Хэдийгээр ийм дэлгэцийг бүтээх боломжийг зарчмын хувьд нотолсон боловч орчин үеийн технологиор үйлдвэрлэх нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан өртөг нь маш өндөр байдаг. Иймээс жижиг шингэн болор дэлгэцэн дээр авсан дүрсийг кино жаазтай кино театрт болдогтой адил томруулсан хэлбэрээр ердийн дэлгэцэн дээр гаргах боломжтой шингэн болор проекцийг бүтээх санаа төрсөн. Хэрэв бид фото хагас дамжуулагч давхаргыг шингэн талст давхаргаар багтаасан сэндвич бүтцийг ашиглавал ийм төхөөрөмжийг шингэн талст дээр хэрэгжүүлэх боломжтой болсон. Гэрэл туяа ашиглан фото хагас дамжуулагч ашиглан шингэн болор дүрсийг тэмдэглэнэ. Зургийг бичих зарчим нь маш энгийн. Фото хагас дамжуулагчийн гэрэлтүүлэг байхгүй тохиолдолд түүний дамжуулах чанар нь маш бага тул фото хагас дамжуулагч давхаргыг нэмж оруулдаг оптик эсийн электродуудад хэрэглэсэн бараг бүх боломжит ялгаа нь энэ фото хагас дамжуулагч давхарга дээр унадаг. Энэ тохиолдолд шингэн болор давхаргын төлөв байдал нь үүн дээр хүчдэл байхгүйтэй тохирч байна. Фото хагас дамжуулагчийг гэрэлтүүлэх үед гэрэл нь нэмэлт гүйдэл дамжуулагч (чөлөөт электрон ба нүх) үүсгэдэг тул цахилгаан дамжуулах чанар нь огцом нэмэгддэг. Үүний үр дүнд үүрэн дэх цахилгаан хүчдэлийн дахин хуваарилалт үүсдэг - одоо шингэн болор давхаргад бараг бүх хүчдэл буурч, давхаргын төлөв байдал, ялангуяа түүний оптик шинж чанар нь хэрэглэсэн хүчдэлийн хэмжээнээс хамаарч өөрчлөгддөг. Тиймээс шингэний талст давхаргын оптик шинж чанар нь давхаргын үйл ажиллагааны үр дүнд өөрчлөгддөг.

Сансрын нисгэгчдэд зориулсан нүдний шил

Цахилгаан гагнуурчинд зориулсан маск, стерео телевизийн нүдний шилтэй танилцахдаа эдгээр төхөөрөмжүүдэд хяналттай шингэн болор шүүлтүүр нь нэг эсвэл хоёр нүдний харааны талбайг бүхэлд нь хааж байгааг бид анзаарсан. Хүний харааны талбайг бүхэлд нь хаах боломжгүй нөхцөл байдал байдаг бөгөөд үүний зэрэгцээ харааны талбайн тодорхой хэсгийг хаах шаардлагатай болдог.

Жишээлбэл, сансрын нисгэгчид нарны хурц гэрэлд сансарт ажиллах үед ийм хэрэгцээ гарч ирж магадгүй юм. Цахилгаан гагнуурчинд зориулсан маск эсвэл стерео телевизийн нүдний шилтэй адил энэ асуудлыг хянах боломжтой шингэн болор шүүлтүүрээр шийдэж болно. Эдгээр нүдний шилний хувьд нүд бүрийн харах талбарыг одоо нэг шүүлтүүрээр биш, бие даасан хяналттай хэд хэдэн шүүлтүүрээр хаах ёстой. Жишээлбэл, шүүлтүүрийг нүдний шилний төвд төвлөрсөн төвлөрсөн цагираг хэлбэрээр эсвэл нүдний шилний судал хэлбэрээр хийж болно, тэдгээр нь тус бүрийг асаахад зөвхөн нүдний харааны хэсгийг хаадаг.

Ийм нүдний шил нь зөвхөн сансрын нисгэгчдэд төдийгүй бусад мэргэжлийн хүмүүст, жишээлбэл, асар олон тооны багаж хэрэгсэлтэй орчин үеийн нисэх онгоцны нисгэгчдэд ашигтай байж болно. Ийм нүдний шил нь их хэмжээний харааны мэдээллийг хүлээн авахтай холбоотой операторын ажлын биоанагаах ухааны судалгаанд маш их хэрэгтэй болно.

Энэ төрлийн шүүлтүүр ба шингэн талст дээрх үзүүлэлтүүд нь кино, гэрэл зургийн төхөөрөмжид өргөн хэрэглээг олох нь дамжиггүй. Эдгээр зорилгын үүднээс тэдгээр нь анхаарал татахуйц байдаг, учир нь тэдгээрийг хянахын тулд бага хэмжээний эрчим хүч шаарддаг бөгөөд зарим тохиолдолд эд ангиудыг тоног төхөөрөмжөөс хасах боломжийг олгодог; механик хөдөлгөөн хийх. Кино болон гэрэл зургийн төхөөрөмжийн ямар механик хэсгүүдийг та хэлж байна вэ? Эдгээр нь нүх, шүүлтүүр - гэрлийн урсгалыг сулруулагч, эцэст нь гэрэл зургийн хальсны хөдөлгөөнтэй синхрончлогдсон, хүрээ тус бүрээр нь өртөх боломжийг олгодог кино камер дахь гэрлийн урсгалын таслагч юм.

Фотоник талстууд– 21-р зууны технологийн үндэс болсон салбар хоорондын салбар болох нанотехнологийн объектуудын нэг. хүний ​​үйл ажиллагааны бүх салбарт (компьютерийн шинжлэх ухаан, анагаах ухаан, металлын технологи гэх мэт). "Фотоник болор" гэсэн нэр томъёо нь 20-р зууны 80-аад онд гарч ирсэн.

Сүүлийн 10 жилийн хугацаанд физикч, тэргүүлэгч өндөр технологийн аж ахуйн нэгж, цэрэг-аж үйлдвэрийн цогцолборын аж ахуйн нэгжүүдээс фотоник талстууд, тэдгээрт суурилсан төхөөрөмжүүдийг сонирхох нь ихэссэн. Нөхцөл байдлыг 1960-аад оны нэгдсэн микроэлектроникийн хурдацтай хөгжлийн үетэй харьцуулж, сонгодог микроэлектроникийн хэлхээтэй адилтган оптик микро схемийг бий болгох боломжоор тодорхойлдог. Шинэ төрлийн материал (фотоник) дээр суурилсан мэдээллийг хадгалах, дамжуулах, боловсруулах цоо шинэ арга замуудын боломж нээгдэв. Лазерын туяа багатай, оптик унтраалгатай шинэ төрлийн лазер бүтээхээр төлөвлөж байна. Гэсэн хэдий ч гурван хэмжээст фотоник талстыг бий болгох (тухайлбал, тэдгээр нь технологийн үндсэн өөрчлөлтөд хүргэх ёстой) нь нэлээд хэцүү ажил юм.

Фотоник талстууд нь мэдээллийг хадгалах, боловсруулах гайхалтай боломжийг нээж өгсөн - фотонуудад урхи үүсгэх. Энэ бол эргэн тойрон дахь материалд фотоник дамжуулалтын зурвас байхгүй тул фотонууд гадагшлахыг хориглодог болор дахь бүс юм. Нөхцөл байдлыг диэлектрикээр хүрээлэгдсэн цэнэглэгдсэн дамжуулагчтай харьцуулж үздэг. Үе үеийн бүтэцтэй харилцан үйлчлэлцдэг чөлөөт фотоны тухай яриагүй тул масс нь тэгтэй тэнцүү "фотоныг зогсоох" парадокс байдал нь физикийн хуультай зөрчилддөггүй. Үүнийг аль хэдийн хүнд фотон гэж нэрлэсэн. Хүнд фотонуудыг санах ойн элементүүд, оптик транзисторууд гэх мэт ажилд ашиглахаар төлөвлөж байна.

Хоёр дахь, ойрын ирээдүйд аль хэдийн бодитой, фотоник талстыг ашиглах талбар бол улайсдаг чийдэнгийн үр ашгийг дарааллаар нь нэмэгдүүлэх явдал юм. Цаашид электроник дээр суурилсан компьютерээс хэд хэдэн давуу талтай зөвхөн фотоник дээр суурилсан компьютерт шилжихээр төлөвлөж байна.

2004 онд хиймэл урвуу опал дээр суурилсан лазер бүтээх тухай мессеж гарч ирэв. 4.5 нм диаметртэй кадми селенидийн коллоид хэсгүүдийг 240-650 мм-ийн зайд байрлах хөндий бөмбөрцөгт оруулав. Лазер импульсийн тусламжтайгаар эдгээр "хиймэл атомуудыг" өдөөгдсөн төлөвт шилжүүлж, ялгарах хугацааг хянах боломжтой байв. Жишээ нь, нарны зайд, хурдасгасан ялгаралт бүхий лазерыг мини лазер болон LED-д ашиглах нь давуу талтай гэдгийг анхаарна уу.

Үнэт чулууны гарал үүсэл, бүтэц

Бүх үнэт чулуу, ховор үл хамаарах зүйл нь ашигт малтмалын ертөнцөд хамаардаг. Тэдний гарал үүсэл, бүтцийг эргэн санацгаая. Хатуу утгаараа ашигт малтмал биш үнэт чулуу үүсэх нөхцлийн тухай (жишээлбэл, хув, шүр, сувд).

Ашигт малтмал олон янзаар үүсч болно. Зарим нь дэлхийн хэвлий дэх галт шингэн хайлмал хий, эсвэл түүний гадаргуу дээр дэлбэрч галт уулын лаваас (магмын эрдэс) үүсдэг. Бусад нь усан уусмалаас унадаг эсвэл дэлхийн гадаргуу дээрх (эсвэл ойролцоо) организмын тусламжтайгаар ургадаг (тунамал эрдэс). Эцэст нь дэлхийн царцдасын гүн давхаргад өндөр даралт, өндөр температурын нөлөөгөөр одоо байгаа ашигт малтмалыг дахин талсжуулах замаар шинэ эрдсүүд үүсдэг (хувирсан ашигт малтмал).

Ашигт малтмалын химийн найрлагыг томъёогоор илэрхийлнэ. Ашигт малтмалын өнгийг бүрэн өөрчлөх хүртэл өнгөт сүүдэр үүсгэдэг байсан ч хольцыг тооцохгүй. Бараг бүх эрдсүүд тодорхой хэлбэрээр талсждаг. Өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь торонд атомуудын тогтмол зохион байгуулалттай нэгэн төрлийн биеийн бүтэцтэй талстууд юм. Талстууд нь хатуу геометрийн хэлбэрээр тодорхойлогддог бөгөөд голчлон гөлгөр, тэгш ирмэгээр хязгаарлагддаг. Ихэнх талстууд жижиг боловч аварга том сорьцууд байдаг. Талстуудын дотоод бүтэц нь гадаад хэлбэр, хатуулаг ба хуваагдах чадвар, хугарлын хэлбэр, нягтрал, оптик үзэгдэл зэрэг физик шинж чанарыг тодорхойлдог.

Үндсэн ойлголтууд

Эрдэнийн чулуу эсвэл үнэт чулуу.Энэ бүхэл бүтэн чулуунуудын нэг нийтлэг зүйл байдаг - онцгой гоо үзэсгэлэн. Өмнө нь хэдхэн чулууг эрдэнийн чулуу гэж нэрлэдэг байсан. Өнөө үед тэдний тоо огцом нэмэгдэж, нэмэгдсээр байна. Тэдгээрийн ихэнх нь ашигт малтмал, бага нь чулуулаг юм. Үнэт чулуунд мөн органик гаралтай зарим ашигт малтмал орно: хув, шүр, сувд. Чулуужсан органик үлдэгдэл (чулуужсан яс) хүртэл гоёл чимэглэлийн зориулалтаар ашиглагддаг. Зориулалтын хувьд бусад үнэт эдлэлийн материалууд нь үнэт чулуутай төстэй байдаг: мод, яс, шил, металл.

Хагас үнэт чулуу -Энэхүү ойлголт нь худалдаанд түгээмэл хэвээр байгаа боловч үүнээс үүдэлтэй гутаан доромжлолын утгыг харгалзан үүнийг ашиглах ёсгүй. Өмнө нь бага үнэ цэнэтэй, тийм ч хатуу биш чулууг хагас үнэт гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд тэдгээрийг "жинхэнэ" үнэт чулуунаас ялгаатай болгодог.

Чимэглэлийн чулуу.Энэ нь гоёл чимэглэлийн зориулалтаар болон чулуун сийлбэр үйлдвэрлэхэд ашигладаг бүх чулууг илэрхийлдэг хамтын нэр томъёо юм. Заримдаа үнэ багатай эсвэл тунгалаг чулууг гоёл чимэглэлийн гэж нэрлэдэг.

Эрдэнийн чулуу.Үнэт эдлэлийг үнэт металлаар хийсэн нэг буюу хэд хэдэн үнэт чулуунаас бүрдсэн гоёл чимэглэл гэж ойлгодог. Заримдаа тогтворгүй өнгөлсөн чулуу, түүнчлэн чулуугүй үнэт металлаар хийсэн үнэт эдлэлийг үнэт эдлэл гэж нэрлэдэг.

Эрдэнийн болон хагас үнэт чулуу

Эрдэнийн чулууг хүн төрөлхтөн долоон мянга гаруй жилийн өмнөөс мэддэг болсон. Тэдгээрийн эхнийх нь: аметист, чулуун болор, хув, хаш, шүрэн, номин, сувд, могой, маргад, оюу. Удаан хугацааны туршид эдгээр чулуунууд зөвхөн давуу эрх бүхий ангиудын төлөөлөгчдөд л боломжтой хэвээр байсан бөгөөд гоёл чимэглэлийн үүрэг гүйцэтгэдэг төдийгүй эздийнхээ нийгмийн байдлыг бэлэгддэг.

19-р зууны эхэн үе хүртэл. үнэт чулууг эмчилгээний зориулалтаар ч ашигладаг байсан. Зарим тохиолдолд тодорхой чулуу байхад хангалттай гэж үзэж, заримд нь зовиуртай газар түрхэж, заримд нь нунтаглаж, амаар уудаг байсан. Эртний анагаах ухааны номууд нь ямар чулуу нь тодорхой өвчинд тусалж болох талаар "нарийвчилсан" мэдээллийг агуулдаг. Үнэт чулуугаар эмчлэхийг litotherapy гэж нэрлэдэг. Заримдаа энэ нь амжилт авчирдаг байсан ч энэ нь чулуу өөрөө биш, харин өвчтөнд сайнаар нөлөөлсөн сэтгэл зүйн зөвлөмжтэй холбоотой байх ёстой. Эмчилгээний амжилтгүй болсон шалтгааныг чулуу "хуурамч" болсонтой холбон тайлбарлав. Японд нунтаг сувдан (өөрөөр хэлбэл кальцийн карбонат) хийсэн шахмалыг өнөөг хүртэл эмнэлгийн зориулалтаар зардаг.

Мөн орчин үеийн шашинд үнэт чулуу онцгой байр суурь эзэлдэг. Ийнхүү еврей дээд санваартны хөхний тэмдгийг дөрвөн эгнээ үнэт чулуугаар чимэглэсэн байна. Үүнтэй төстэй чулуунууд нь Христийн сүмийн пап лам, бишопуудын тиара, митер, түүнчлэн хөвөгч авдар, мангас, хавч, дүрсний хүрээ дээр гялалздаг.

Хагархай ба хугарал

Олон тооны ашигт малтмал нь гөлгөр, тэгш гадаргуу дээр хагарах эсвэл хуваагддаг. Ашигт малтмалын энэ шинж чанарыг нэрлэдэг задрал ба тэдгээрийн талст торны бүтэц, атомуудын хоорондох наалдацын хүчнээс хамаарна. Cleavage нь маш төгс (euclase), төгс (топаз) болон төгс бус (анар) гэж ялгагдана. Олон тооны үнэт болон гоёл чимэглэлийн чулуунууд (жишээлбэл, кварц) энэ нь огт байдаггүй. Тус тусад нь болор нь параллель чиглэсэн гадаргуугийн дагуу тодорхой хэсэгт хуваагдах чадвар юм.

Чулууг өнгөлөх, зүсэх, мөн хүрээ рүү оруулахдаа зүсэлт байгаа эсэхийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хүчтэй механик ачаалал нь хагарлын дагуу хуваагдах (хагарал) үүсгэдэг. Ихэнхдээ хөнгөн цохилт эсвэл хэт их даралт нь хатуулгийг тодорхойлоход хангалттай байдаг. Өмнө нь том чулууг хэсэг хэсгээр нь нямбайлан задлах эсвэл гэмтэлтэй хэсгийг салгахад зүсэлт хийдэг байсан. Одоо ийм үйл ажиллагаа нь үндсэндээ хөрөөдөх замаар хийгддэг бөгөөд энэ нь чулууны хэлбэрийг илүү сайн ашиглах, түүнчлэн хүсээгүй хагарал, хуваагдлаас зайлсхийх боломжийг олгодог.

Цохилтод ашигт малтмал задрах хэсгүүдийн гадаргуугийн хэлбэрийг нэрлэдэг нугалах. Энэ нь цулбуур (бүрхүүлгийн дардастай төстэй), тэгш бус, хагархай, ширхэгтэй, шаталсан, гөлгөр, шороон гэх мэт байж болно. Заримдаа хугарал нь оношлогооны шинж тэмдэг болж, гадаад төрхөөрөө ижил төстэй ашигт малтмалыг ялгах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, бүх төрлийн кварц, дуураймал шилэн эрдэнийн чулуунуудын хувьд конкоид хугарал нь ердийн зүйл юм.

Нягт

Нягт (өмнө нь хувийн жин гэж нэрлэдэг) нь бодисын массыг ижил эзэлхүүнтэй усны масстай харьцуулсан харьцаа юм. Тиймээс 2.6 нягттай чулуу нь ижил хэмжээний уснаас хэд дахин их жинтэй байдаг.

Үнэт чулууны нягтрал нь 1-ээс 7 хооронд хэлбэлздэг. 2-оос доош нягттай чулуунууд бидэнд хөнгөн мэт санагддаг (хув 1.1), 2-оос 4 хүртэл - хэвийн жинтэй (кварц 2.65), 5-аас дээш - хүнд (касситерит 7.0). Алмаз, бадмаараг, индранил зэрэг хамгийн үнэтэй чулуунууд нь чулуулаг үүсгэгч гол эрдэс болох кварц, хээрийн жоншноос өндөр нягттай байдаг.

Үнэт чулууны массын хэмжүүр

Карат -эрт дээр үеэс үнэт чулуу, үнэт эдлэлийн худалдаанд ашиглагдаж ирсэн массын нэгж. "Карат" гэдэг үг нь өөрөө үрийг нь алтны тоосыг жинлэхэд ашигладаг Африкийн шүрэн модны нутгийн нэрээс (куара) гаралтай байж магадгүй ч энэ нь Грек нэрнээс (керация) гаралтай байх магадлалтай. Газар дундын тэнгист өргөн тархсан кароб модны жимс нь анх үнэт чулууг жинлэхдээ "жин" үүрэг гүйцэтгэдэг байсан (нэг жингийн жин дунджаар нэг караттай тэнцүү).

Грам -бага үнэтэй чулуу, ялангуяа боловсруулаагүй чулуун өнгөтэй түүхий эдийг (кварцын бүлэг гэх мэт) үнэт чулууны худалдаанд ашигладаг массын нэгж

Гранд -сувдны массын хэмжүүр. 0.05 г, өөрөөр хэлбэл 0.25 ct-тэй тохирч байна. Өнөө үед боржин чулууг каратаар сольж байна.

Үнэ.Үнэт чулууны худалдаанд ихэвчлэн нэг карат тутамд үнийг санал болгодог. Чулууны нийт өртөгийг тооцоолохын тулд та үнэ болон түүний жинг каратаар үржүүлэх хэрэгтэй.

Оптик шинж чанарууд

Үнэт чулуунуудын физик шинж чанаруудын дунд оптик шинж чанар нь зонхилох үүрэг гүйцэтгэдэг; тэдгээрийн өнгө, гялбаа, гялалзах, "гал" болон гэрэлтэх, астеризм, цахилдаг болон бусад гэрлийн эффектүүдийг тодорхойлох. Эрдэнийн чулууг турших, тодорхойлоход оптик үзэгдлүүд бас чухал болж байна.

Өнгө

Өнгө- аливаа үнэт чулууг харахад хамгийн түрүүнд анхаарал татдаг зүйл. Гэсэн хэдий ч ихэнх чулуунуудын хувьд өнгө нь оношлогооны шинж тэмдэг болж чадахгүй, учир нь тэдгээрийн олонх нь ижил өнгөтэй, зарим нь хэд хэдэн өнгөт хэлбэрээр харагддаг.

Янз бүрийн өнгөний шалтгаан нь гэрэл, өөрөөр хэлбэл тодорхой долгионы уртад байрлах цахилгаан соронзон чичиргээ юм. Хүний нүд зөвхөн 400-аас 700 нм хүртэлх оптик гэж нэрлэгддэг долгионыг л хүлээн авдаг. Үзэгдэх гэрлийн энэ бүс нь улаан, улбар шар, шар, ногоон, хөх, индиго, нил ягаан гэсэн спектрийн тодорхой өнгөт тохирсон долоон үндсэн хэсэгт хуваагддаг. Бүх спектрийн өнгийг холих үед цагаан өнгөтэй болно. Хэрэв ямар нэгэн долгионы уртыг шингээж авбал бусад өнгөний хольцоос тодорхой өнгө - цагаан байхаа больсон - гарч ирнэ. Оптик хүрээний бүх долгионы уртыг дамжуулдаг чулуу нь өнгөгүй харагдаж байна; хэрэв эсрэгээр бүх гэрлийг шингээж авбал чулуу нь хамгийн харанхуй харагдах өнгийг олж авдаг - хар. Долгионы уртын бүх хэсэгт гэрэл хэсэгчлэн шингэсэн үед чулуу нь үүлэрхэг цагаан эсвэл саарал өнгөтэй болдог. Гэхдээ эсрэгээр, зөвхөн маш тодорхой долгионы уртыг шингээдэг бол чулуу нь цагаан гэрлийн спектрийн үлдсэн шингээгүй хэсгүүдийн холилдоход тохирсон өнгө олж авдаг. Өнгөний гол тээвэрлэгчид - үнэт чулууны өнгийг тодорхойлдог хромофорууд нь хүнд металлын ионууд төмөр, кобальт, никель, манган, зэс, хром, ванади, титан юм.

Хиймэл (цахилгаан) ба өдрийн (нарны) гэрлийн спектр өөр өөр байдаг тул үнэт чулууны өнгө нь гэрэлтүүлгээс хамаарна. Өнгө нь хиймэл гэрэлд сөргөөр нөлөөлдөг чулуунууд (индранил), зөвхөн үдшийн (хиймэл) гэрлээс ашиг тусыг нь авч, гэрэлтэлтийг нь (бадмаараг, маргад) нэмэгдүүлдэг. Гэхдээ өнгөний өөрчлөлт нь александрит дээр хамгийн тод илэрдэг: өдрийн цагаар ногоон өнгөтэй, орой нь улаан өнгөтэй харагддаг.

Гэрлийн хугарал

Бага наснаасаа ч гэсэн усанд бүрэн дүрээгүй хурц өнцөгт саваа усны гадаргуу дээр "хагарч" байгааг бид олон удаа хардаг. Усанд байрлах саваагийн доод хэсэг нь агаарт байрлах дээд хэсгээс өөр налууг олж авдаг. Энэ нь гэрлийн хугарлын улмаас үүсдэг бөгөөд энэ нь гэрлийн туяа нэг орчноос нөгөөд шилжих үед, өөрөөр хэлбэл хоёр бодисын зааг дээр, хэрэв цацраг нь тэдгээрийн интерфейсийн гадаргуу руу ташуу чиглэгддэг бол үргэлж гарч ирдэг.

Нэг төрлийн эрдсийн төрлийн үнэт чулууны бүх талстуудын гэрлийн хугарлын хэмжээ тогтмол байдаг (заримдаа энэ нь хэлбэлздэг, гэхдээ маш нарийн интервалд байдаг). Тиймээс энэ утгын тоон илэрхийлэл - хугарлын индекс (ихэвчлэн энгийн хугарал эсвэл гэрлийн хугарал гэж нэрлэдэг) - эрдэнийн чулууг оношлоход ашигладаг. Хугарлын илтгэгчийг агаар ба болор дахь гэрлийн хурдны харьцаагаар тодорхойлдог. Баримт нь болор дахь гэрлийн цацрагийн хазайлт нь оптик нягтралтай орчинд энэ цацрагийн тархалтын хурд буурсантай холбоотой юм.

Алмазан дээр гэрэл агаараас 2.4 дахин удаан тархдаг. Техникийн асар их бэрхшээл, зардалгүйгээр гэрлийн хугарлыг усанд дүрэх аргыг ашиглан хэмжих боломжтой - хугарлын илтгэгч нь мэдэгдэж буй шингэнд чулууг дүрж, интерфэйсүүдийг ажиглах. Чулууны контур эсвэл ирмэгүүдийн хоорондох ирмэгүүд хэр хөнгөн, хурц харагдахаас гадна интерфэйсийн хилийн өргөнөөр та эрдэнийн чулууны хугарлын илтгэгчийг үнэн зөв тооцоолох боломжтой.

Тархалт

Талст бодисуудын хугарлын үзүүлэлтүүд туссан гэрлийн долгионы уртаас хамаардаг тул болороор дамжин өнгөрөхөд цагаан гэрэл нь хугарлыг мэдрэхээс гадна спектрийн өнгө болж задардаг. Цагаан гэрлийг талстаар солонгын бүх өнгө болгон задлах үзэгдлийг гэнэ. тархалт. Өнгөний тархалтын ач холбогдол нь алмаазанд онцгой ач холбогдолтой бөгөөд энэ чулууны гол сэтгэл татам байдлыг бүрдүүлдэг алдарт "гал" нь өнгөний гайхамшигт тоглолттой холбоотой юм.

Тархалт нь зөвхөн өнгөгүй чулуунд сайн байдаг. Өндөр тархалттай байгалийн болон синтетик чулууг (жишээлбэл, фабулит, рутил, сфарлерит, титанит, циркон) үнэт эдлэлд алмаз орлуулагч болгон ашигладаг.

Гадаргуугийн оптик нөлөө:

цайвар дүрс, өнгөт өнгө

Олон үнэт эдлэлийн чулуунууд нь чиглэсэн гэрлийн судал хэлбэрээр цайвар хэв маягийг харуулдаг, түүнчлэн гадаргуугийн өнгөт өнгөнүүдийг харуулдаг.

Муурны нүдний эффектЗэрэгцээ нийлсэн фиброз эсвэл зүү хэлбэртэй биетүүдийн дүүргэгч эсвэл параллель чиглэсэн нимгэн хөндий суваг агуулсан чулуунд өвөрмөц байдаг. Ийм зэрэгцээ хуримтлал дээр гэрлийн тусгалаас үүдэлтэй нөлөө нь чулууг эргүүлэхэд нарийн гэрлийн судал гүйж, муурны гэрэлтсэн ангархай хэлбэртэй хүүхэн харааг өдөөдөг. Чулууг кабочон хэлбэртэй болгон өнгөлж, мөн кабочоны хавтгай суурь нь чулууны утаслаг бүтэцтэй параллель байхаар өнгөлвөл энэ нөлөөний хамгийн том сэтгэгдэл төрдөг.

Астеризм -чулуун гадаргуу дээр нэг цэгт огтлолцсон, одны цацрагийг санагдуулам цайвар судлууд хэлбэртэй гэрлийн дүрсүүд; Эдгээр цацрагуудын тоо ба тэдгээрийн огтлолцлын өнцгийг талстуудын тэгш хэмээр тодорхойлно. Байгалийн хувьд энэ нь муурны нүдний эффекттэй төстэй бөгөөд цорын ганц ялгаа нь цацруулагч орцууд - нимгэн утас, зүү эсвэл гуурсан хоолой нь өөр өөр газарт өөр өөр чиглэлтэй байдаг. Бадмаараг ба индранил кабочонын зургаан хошуут од нь гайхалтай сэтгэгдэл төрүүлдэг.

Адуляризм -Сарны чулууны хөхөвтөр цагаан гялалзсан туяа, нандин төрөл бүрийн адулария. Та сарны чулуун кабочоныг хөдөлгөхөд энэхүү гэрэлтэх буюу гялалзах нь түүний гадаргуу дээгүүр гулсдаг.

Цахилдаг -Зарим үнэт эдлэлийн чулуунуудын солонгын өнгө, чулуун дахь жижиг хагарал, хагарлаар хугарсан цагаан өнгө нь спектрийн өнгө болж задралын үр дүн юм.

"Торго" -Зарим үнэт чулуун дахь торгомсог гялалзах, гялалзах нь тэдгээрийн дотор нарийн ширхэгтэй эсвэл зүү шиг эрдсүүдийн зэрэгцээ чиглэгдсэн орцууд эсвэл хөндий хоолой байдагтай холбоотой. Энэ нь бадмаараг, индранил чулуугаар маш их үнэлэгддэг.

Кристал ургуулах арга

Лабораторид олж авсан анхны дан болор нь бадмаараг байж магадгүй юм. Бадмаараг авахын тулд идэмхий калийн их бага хэмжээний хольц агуулсан усгүй хөнгөн цагааны ислийн хольцыг барийн хайлуур жонш, дихромапотацийн давстай хольж халаасан. Сүүлийнх нь бадмаараг өнгө оруулахын тулд нэмж, хөнгөн цагааны ислийг бага хэмжээгээр авдаг. Хольцыг шавар тигелд хийж (100 цагаас 8 хоног хүртэл) цуурайтах зууханд 1500 oС хүртэл температурт халаана. Туршилтын төгсгөлд тигель дотор талст масс гарч, ханыг нь бүрсэн байна. сайхан ягаан бадмаараг талстууд.

Синтетик эрдэнийн талстыг ургуулах хоёр дахь нийтлэг арга бол Czochralski арга юм. Энэ нь дараах байдалтай байна: чулууг талстжуулах гэж буй бодисын хайлалтыг галд тэсвэртэй металлаар (цагаан алт, родий, иридий, молибден, вольфрам) хийсэн галд тэсвэртэй тигелд хийж, өндөр давтамжийн индукторт халаана. . Ирээдүйн болорын материалаас үрийг яндангийн босоо амны хайлмал руу буулгаж, синтетик материалыг шаардлагатай зузаан хүртэл ургуулдаг. Үртэй босоо амыг 30-150 эрг / мин эргэлтийн хурдтайгаар нэгэн зэрэг ургуулж, 1-50 мм/цагийн хурдтайгаар аажмаар дээш татна. Хайлмалын температурыг тэнцүүлж, хольцын жигд тархалтыг хангахын тулд босоо амыг эргүүлнэ. Талстуудын диаметр нь 50 мм хүртэл урттай, 1 м хүртэл синтетик корунд, шпинель, анар болон бусад хиймэл чулууг Czochralski аргаар ургуулдаг.

Уур өтгөрөх үед талстууд ургаж болно - энэ нь хүйтэн шилэн дээр цасан ширхгийн хэв маягийг олж авдаг. Илүү идэвхтэй металлын тусламжтайгаар металыг давсны уусмалаас нүүлгэн шилжүүлэхэд талстууд бас үүсдэг. Жишээлбэл, төмрийн хадаасыг зэсийн сульфатын уусмалд дүрнэ, энэ нь зэсийн улаан давхаргаар бүрхэгдсэн болно. Гэвч үүссэн зэсийн талстууд нь маш жижиг тул зөвхөн микроскопоор л харагддаг. Зэс нь хадаасны гадаргуу дээр маш хурдан ялгардаг тул талстууд нь хэтэрхий жижиг байдаг. Гэхдээ процесс удааширвал талстууд том болж хувирна. Үүнийг хийхийн тулд зэсийн сульфатыг давсны зузаан давхаргаар хучиж, дээр нь шүүлтүүрийн цаас, дээр нь арай бага диаметртэй төмрийн хавтан тавина. Үлдсэн зүйл бол ширээний давсны ханасан уусмалыг саванд хийнэ. Зэсийн сульфат нь давсны уусмалд аажмаар уусч эхэлнэ. Зэсийн ионууд (ногоон нийлмэл анион хэлбэрээр) олон өдрийн турш дээшээ маш удаан тархах болно; үйл явцыг өнгөт хилийн хөдөлгөөнөөр ажиглаж болно. Төмрийн хавтанд хүрсний дараа зэсийн ионууд нь төвийг сахисан атомууд болж буурдаг. Гэхдээ энэ үйл явц маш удаан явагддаг тул зэсийн атомууд нь металл зэсийн үзэсгэлэнтэй гялалзсан талстууд болж эгнэж байна. Заримдаа эдгээр талстууд нь мөчир үүсгэдэг - дендрит.

Кристал ургуулах технологи

гэртээ

Гэртээ талстыг ургуулахын тулд би хэт ханасан давсны уусмал бэлдсэн. Би зэсийн сульфатын давсыг анхан шатны материал болгон сонгосон. Би 50 хэмийн температурт цэвэр шилэн аяганд халуун ус асгаж, эзлэхүүнийг 500 мг хүртэл авчирсан. Би бодисыг шилэнд жижиг хэсгүүдэд асгаж, бүр хутгаж, бүрэн ууссан. Уусмалыг ханасан бол би таглаад тогтмол температуртай байх ёстой өрөөнд үлдээв. Уусмалыг тасалгааны температурт хөргөхөд илүүдэл талстжилт үүсдэг. Өгөгдсөн температурт уусах чадвартай тэнцэх хэмжээний бодис уусмалд үлдэж, илүүдэл нь жижиг талст хэлбэрээр ёроолд унадаг. Ингэж л би ээжийн дарс авсан юм.

Дараа нь би эхийн ундааг өөр саванд хийж, талстыг ёроолоос нь тавиад, савыг бүрэн уусах хүртэл усан ваннд халааж, хөргөнө. Энэ үе шатанд ноорог, температурын гэнэтийн өөрчлөлт нь уусмалыг хүсээгүй. Хоёр хоногийн дараа би агуулгыг шалгаж үзээд ёроол, ханан дээр жижиг хавтгай параллелограмм талстууд үүссэнийг анзаарав. Тэднээс би хамгийн зөв талстуудыг сонгосон.

Дахин би анхны эх архи дээр үндэслэн ханасан уусмал бэлтгэж, бага зэрэг (0.5 халбага) бодис нэмж, халааж, хутгана. Уусмалыг цэвэр, халаасан саванд хийж, шингэнийг бага зэрэг тайвшруулахын тулд 20-30 секунд байлгана. Талстууд 2.5 см орчим хэмжээтэй болоход би тэдгээрийг нэг нэгээр нь урьдчилан шүүж, гидролизийн аргаар туршсан эхийн шингэнтэй хавтгай ёроолтой колбонд хийсэн. Шаардлагатай бол талстыг угааж цэвэрлэв.

Дүгнэлт

Кристалуудыг өргөнөөр ашигладаг бүх физик шинж чанарууд нь тэдгээрийн бүтэц - орон зайн торноос хамаардаг.

Хатуу төлөвт талстуудын зэрэгцээ шингэн талстыг одоогоор ашиглаж байгаа бөгөөд ойрын ирээдүйд фотоник талст дээр суурилсан төхөөрөмжийг ашиглах болно.

Талстууд нь үнэт эдлэл хийдэг үнэт эдлэлийн чулууг агуулдаг. Хүний үнэт чулуунд хандах хандлага олон зууны туршид өөрчлөгдсөн: бурханчлах, анагаах ухаанд ашиглахаас эхлээд өөрийн баялагийг харуулах эсвэл чулууны гоо үзэсгэлэн, зохицолоос гоо зүйн таашаал авах хүртэл.

Гэртээ ургуулсан талстыг физик, химийн шинж чанар, хэрэглээг судлахад физикийн хичээлд ашиглаж болно.

Хиймэл замаг

Хиймэл замаг ургуулахын тулд би хагас литрийн колбонд натрийн силикат (шингэн шил) -ийн тавин хувийн уусмалаар дүүргэсэн. Дараа нь тэр уусмал руу төмрийн хлорид, зэс хлорид, никель хлорид, хөнгөн цагаан хлоридын хэд хэдэн талстыг шидэв. Хэсэг хугацааны дараа хачин хэлбэртэй, өөр өөр өнгөтэй "замаг" ургаж эхлэв. Төмрийн давсны уусмалд "замаг" нь хүрэн, никелийн давс нь ногоон, зэсийн давс нь цэнхэр, хөнгөн цагаан давс нь өнгөгүй байдаг.

Яагаад ийм зүйл болж байна вэ? Шингэн шилэн уусмалд хаясан талстууд нь натрийн силикаттай урвалд ордог. Үүссэн нэгдлүүд нь талстуудыг нимгэн хальсаар бүрхдэг боловч тархалтын улмаас ус түүгээр дамжин нэвтэрч, талст дахь даралт нэмэгдэж, хальс нь хагардаг.

Цоорхойгоор давсны уусмал нь эргэн тойрон дахь шингэн рүү нэвтэрч, дахин хальсаар бүрхэгдсэн болно. Дараа нь кино дахин тасарна. Салбарласан “замаг” ингэж ургадаг.

Уран зохиол:

Ахметов Н.С. Органик бус хими - М.Боловсрол, 1985

Васильев В.Н., Беспалов В.Г. Мэдээллийн технологи. Оптик компьютер ба фотоник талстууд.

Желудов И.С. Талстуудын физик ба тэгш хэм. М.Наука, 1987 он

Жувинов Г.Н. Фотоник талстуудын лабиринтууд. (Сэтгүүлийн цахим хувилбар).

Звездин А.К. Баригдсан фотонуудын квант механик. Оптик бичил хөндий, долгион хөтлүүр, фотоник талстууд. Байгаль 2004 оны №10.

Кабардин О.Ф. Физик: Физикийн хичээлийг гүнзгийрүүлсэн сургуулийн 10-р ангийн сурах бичиг. – М.Боловсрол, 2001

Корнилов Н.И., Солодова Ю.П. Үнэт эдлэлийн чулуу. – М.Недра, 1983 он

Кособукин В.А. Фотоник талстууд // Дэлхий рүү харах цонх (Сэтгүүлийн цахим хувилбар).

Гүйцэтгэсэн: Диана Мошева, ... Sepych 2012 паспорт боловсролын хувьд-судалгаатөсөл: « КристалуудТэгээд тэднийөргөдөл"Удирдагч: 10 "В" сурагч ...

1. Уралдаан

   Дүүргийн тэмцээн боловсролын хувьд-судалгаатөслүүд талстууд тэдний програмууд. Гэсэн хэдий ч тэмдэглэв ...

2. Сургуулийн сурагчдад зориулсан боловсрол, судалгааны төслүүд "Эврика" хэсэг "хими"

   Уралдаан

   Дүүргийн тэмцээн боловсролын хувьд-судалгаатөслүүдсургуулийн сурагчид "Эврика" Хэсэг: "Хими" ... - эдгээр нь цагаан өнгийн жижиг зүү хэлбэртэй байдаг. талстуудэсвэл цайвар талст нунтаг. ... зардал тэднийүйлдвэрлэл, хамгийн чухал нь эрсдэлийг бууруулах програмууд. Гэсэн хэдий ч тэмдэглэв ...

3. Хөтөлбөр

   ... боловсролын хувьд-судалгаатөслүүд судалгаатөслүүдТэгээд тэднийхэвлэл. Боловсролын-судалгаатөслүүд... Байгаа талстууд. Кристалууд– ... ба боломжууд тэднийпрограмуудбаримт бичгийн хамгаалалтад...

4. Онолоос практикт судалгааны төсөл онолоос практик руу

   Хөтөлбөр

   ... боловсролын хувьд-судалгаатөслүүд. Энэ үе шатанд хийсвэр бичих ажлыг мөн явуулдаг судалгаатөслүүдТэгээд тэднийхэвлэл. Боловсролын-судалгаатөслүүд... Байгаа талстууд. Кристалууд– ... ба боломжууд тэднийпрограмуудбаримт бичгийн хамгаалалтад...

Хиймэл чулуунууд үнэт эдлэлийн салбарт эрт дээр үеэс алдартай болсон. Эцсийн эцэст, үнэт эдлэлийн хувьд чулууны үнэ цэнийг зөвхөн байгальд ховор байдлаар тодорхойлдоггүй. Бусад хэд хэдэн шинж чанарууд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг:

• өнгө;
• гэрлийн хугарал;
• хүч чадал;
• каратын жин;
• ирмэгийн хэмжээ, хэлбэр гэх мэт.

Хамгийн үнэтэй хиймэл эрдэнийн чулуу бол куб циркон (ижил утгатай: даймонскэй, жевалит, циркониум шоо, шелби) юм. Түүний үнэ бага - 1 карат тутамд 10 доллараас бага (энэ нь 0.2 грамм). Гэхдээ карат нэмэгдэхийн хэрээр үнэ нь экспоненциалаар өсдөг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, 10 каратын алмаз нь 1 каратын алмаазаас 100 дахин их үнэтэй байдаг.

Үнэт эдлэлийн чулууны хиймэл талстыг гэртээ ургуулж болно. Эдгээр туршилтуудын ихэнх нь тусгай бэлтгэл шаарддаггүй;

Талстыг ургуулах туршлага олж авахын тулд бага багаар эхэл. Бид таны гал тогооноос олж болох бүх зүйлээс үзэсгэлэнтэй талстыг ургуулах арга техникийг хуваалцах болно. Танд хэрэгтэй бүх зүйл тавиур дээр байгаа тул танд нэмэлт тоног төхөөрөмж огт хэрэггүй болно. Мөн бид гэртээ хиймэл бадмаараг ургуулах технологийг авч үзэх болно!

бадмаараг талстыг нийлэг аргаар хэрхэн ургуулах вэ?

Бадмаараг ургуулах нь гэрийн бизнесийн сонголт байж болно. Эцсийн эцэст үзэсгэлэнтэй нийлэг чулуу нь худалдан авагчдын дунд маш их эрэлт хэрэгцээтэй байгаа тул төсөл амжилттай хэрэгжвэл тэд танд сайн ашиг авчрах болно. Синтетик аргаар ургуулсан чулууг үнэт эдлэлчид ашигладаг бөгөөд технологид ч өргөн хэрэглэгддэг.

Бадмаараг талстыг зөв давс сонгох замаар стандарт аргаар ургуулж болно. Гэхдээ энэ нь давс, элсэн чихэртэй адил үр дүнтэй биш бөгөөд өсөлтийн процесс нь илүү удаан үргэлжилдэг. Мөн чанар нь эргэлзээтэй байх болно. Эцсийн эцэст, байгалийн бадмаараг нь Мохсын хатуулгийн хэмжүүрээр 9-р байрыг эзэлдэг Алмазаас хойш хоёрдугаарт ордог. Мэдээжийн хэрэг, бизнесийн тухайд ихэнх тохиолдолд Францад 100 гаруй жилийн өмнө боловсруулсан өөр аргыг ашигладаг.

Энэ аргыг зохион бүтээгчийн нэрэмжит тусгай төхөөрөмж, өөрөөр хэлбэл Вернейлийн аппарат хэрэгтэй болно. Түүний тусламжтайгаар та хэдхэн цагийн дотор 20-30 каратын хэмжээтэй бадмаараг талстыг ургуулж чадна.

Хэдийгээр технологи нь ойролцоогоор ижил хэвээр байна. Хромын ислийн хольцтой хөнгөн цагааны давхар ислийн давсыг хүчилтөрөгч-устөрөгчийн шарагчийн аккумляторт хийнэ. Бид хольцыг хайлуулж, бадмаараг "бидний нүдний өмнө" хэрхэн ургаж байгааг хардаг.

Сонгосон давсны найрлагаас хамааран та талстуудын өнгийг тохируулж, хиймэл маргад, топаз, бүрэн ил тод чулууг олж авах боломжтой.

Төхөөрөмжтэй ажиллах нь таны анхаарал, бага зэрэг туршлага шаардагдах боловч ирээдүйд гоо үзэсгэлэн, тунгалаг байдал, өнгөт тоглоомоор бусдыг гайхшруулдаг талстыг ургуулах боломжтой болно. Ирээдүйд ийм шилдэг бүтээлүүд нь зүсэх, өнгөлөхөд тохиромжтой бөгөөд үүний дагуу тэдгээрийг зориулалтын дагуу ашиглаж болно.

Зохиомлоор ургуулсан талстууд нь үнэт чулуу биш гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй, тиймээс та тэдгээрийг тариалах бизнес эрхлэхээр шийдсэн ч энэ нь танаас нэмэлт зөвшөөрөл авах шаардлагагүй болно.

Төхөөрөмжийн загвар нь энгийн бөгөөд та үүнийг өөрөө хийх боломжтой. Гэхдээ Интернет дээр анхны суулгацын зураг, түүнчлэн сайжруулсан хувилбаруудыг санал болгодог гар урчууд аль хэдийн хангалттай байдаг.

Гэртээ бадмаараг талст ургуулах хэрэгсэл

Бадмаараг үйлдвэрлэх технологийн зарчим нь маш энгийн бөгөөд доорх зурагт схемийн дагуу дүрслэгдсэн болно.

Үйл ажиллагааны зарчмыг ойлгосноор ямар ч төхөөрөмж тийм ч төвөгтэй байхаа больсон. Verneuil аппаратын жишээ зургийн нэг:

Энэ технологийг ашигласнаар та "Цэнхэр Топаз" гэх мэт бусад үнэтэй хиймэл чулууг ургуулж болно.

Гэртээ давсны талстыг ургуулах

Таны хийж чадах хамгийн хялбар бөгөөд хүртээмжтэй туршилт бол үзэсгэлэнтэй давсны талстыг бий болгох явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд танд хэд хэдэн зүйл хэрэгтэй болно:

1. Ердийн чулуун давс.
2. Ус. Ус нь өөрөө аль болох бага хэмжээний давс агуулсан байх нь чухал бөгөөд нэрмэл байвал зохино.
3. Туршилт хийх сав (ямар ч сав, шил, тогоо хийх болно).

Сав руу бүлээн ус хийнэ (температур нь ойролцоогоор 50 ° C). Усанд гал тогооны давс нэмээд хутгана. Ууссаны дараа дахин нэмнэ. Давс уусахаа больж, савны ёроолд тогтох хүртэл бид процедурыг давтана. Энэ нь давсны уусмал ханасан болохыг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь бидэнд хэрэгтэй зүйл юм. Уусмалыг бэлтгэх явцад түүний температур тогтмол хэвээр байх бөгөөд хөргөхгүй байх нь чухал бөгөөд ингэснээр бид илүү ханасан уусмалыг бий болгож чадна.

Ханасан уусмалыг тунадасаас тусгаарлаж, цэвэр саванд хийнэ. Бид тусдаа давсны талстыг сонгож, дараа нь саванд хийнэ (та утас дээр өлгөх боломжтой). Туршилт дууслаа. Хэдэн өдрийн дараа та болорын хэмжээ хэрхэн өссөнийг харах боломжтой болно.

Гэртээ чихрийн талстыг тариалах

Элсэн чихрийн талстыг үйлдвэрлэх технологи нь өмнөх аргатай төстэй. Та хөвөн арчдасыг уусмалд дүрж болно, дараа нь чихрийн талстууд ургах болно. Хэрэв талст ургах үйл явц удааширсан бол уусмал дахь элсэн чихрийн концентраци буурсан байна. Үүн дээр дахин нунтагласан элсэн чихэр нэмээд дараа нь процесс үргэлжлэх болно.

Анхаарна уу: Хэрэв та уусмалд хүнсний будаг нэмбэл талстууд олон өнгөтэй болно.

Та саваа дээр чихрийн талстыг ургуулж болно. Үүнийг хийхийн тулд танд хэрэгтэй болно:

• давсны ханасан уусмалтай адил бэлтгэсэн бэлэн чихрийн сироп;
• модон саваа;
• бага зэрэг нунтагласан элсэн чихэр;
• хүнсний өнгө (хэрэв та өнгөлөг чихэр авахыг хүсвэл).

Бүх зүйл маш энгийнээр болдог. Модон саваа сиропт дүрж, нунтагласан элсэн чихэрээр өнхрүүл. Илүү их үр тариа наалдана, үр дүн нь илүү үзэсгэлэнтэй байх болно. Саваагаа сайтар хатааж, дараа нь хоёр дахь шат руу шилжинэ.

Ханасан халуун чихрийн сиропыг шилэн аяганд хийнэ, тэнд бэлтгэсэн саваа байрлуулна. Хэрэв та олон өнгийн талст бэлтгэж байгаа бол халуун бэлэн сироп дээр хүнсний өнгө нэмнэ.

Саваа нь хана, ёроолд хүрэхгүй байгаа эсэхийг шалгаарай, эс тэгвээс үр дүн нь муухай болно. Та саваа цаасаар бэхэлж, дээр нь тавьж болно. Цаас нь саванд таглах үүрэг гүйцэтгэх бөгөөд энэ нь таны уусмал руу гадны тоосонцор орохыг зөвшөөрөхгүй.

Долоо хоногийн дараа та сайхан чихэртэй чихэртэй болно. Тэд ямар ч цайны үдэшлэгийг чимэглэж, зөвхөн хүүхдүүдэд төдийгүй насанд хүрэгчдэд бүрэн таашаал авчрах болно!

Гэртээ зэсийн сульфатаас талстыг ургуулах

Зэсийн сульфатын талстыг сонирхолтой хэлбэрээр олж авдаг бөгөөд баялаг цэнхэр өнгөтэй байдаг. Зэсийн сульфат нь химийн идэвхтэй нэгдэл гэдгийг санах нь зүйтэй бөгөөд үүнээс үүссэн талстыг амтлах ёсгүй бөгөөд материалтай ажиллахдаа болгоомжтой байх хэрэгтэй. Үүнтэй ижил шалтгаанаар энэ тохиолдолд зөвхөн нэрмэл ус тохиромжтой. Энэ нь химийн хувьд төвийг сахисан байх нь чухал юм. Зэсийн сульфаттай харьцахдаа болгоомжтой, болгоомжтой байгаарай.

Энэ тохиолдолд vitriol-аас талстуудын өсөлт нь өмнөх тохиолдлуудтай ижил схемийн дагуу явагддаг.

Уусмалд ургуулах үндсэн талстыг байрлуулахдаа савны хананд хүрэхгүй байхыг анхаарах хэрэгтэй. Мөн уусмалын ханалтыг хянахаа бүү мартаарай.

Хэрэв та болорыг савны ёроолд байрлуулсан бол бусад талстуудад хүрэхгүй байх ёстой. Энэ тохиолдолд тэд хамтдаа ургах бөгөөд нэг сайхан том дээжийн оронд та тодорхойгүй хэлбэрийн масстай болно.

Хэрэгтэй зөвлөгөө! Та болорныхаа нүүрний хэмжээг бие даан тохируулах боломжтой. Хэрэв та тэдгээрийн заримыг нь удаан ургуулахыг хүсвэл вазелин эсвэл тосоор тосолж болно. Мөн тэнгэрийн цэнхэр гоо сайхныг хадгалахын тулд та ирмэгийг ил тод лакаар эмчилж болно.

Алмазны жингийн 3 ангилал байдаг:

1. Жижиг. Жин 0.29 карат
2. Дундаж. Жин 0.3-аас 0.99 карат хүртэл
3. Том. 1 каратаас дээш жинтэй алмаз.

Алдартай дуудлага худалдаанд 6 каратаас дээш жинтэй чулууг авдаг. 25 каратаас дээш жинтэй чулууг өөрийн гэсэн нэрээр нэрлэдэг. Жишээлбэл: "Уинстон" алмаз (62.05 карат) эсвэл "Де Бирс" (234.5 карат) гэх мэт.