Охотники за алмазами. Открытие века

Конечно, в те времена ученый не мог определить то, что оставалось в колбе после сгорания алмаза, ибо в то время еще не умели отличать кислород от углекислого газа. Но это был один из крупных шагов к познанию тайны.

Через двадцать лет, а именно, в 1797 году, английский химик Смитсон Теннант повторил эти опыты, пытаясь дознаться: из чего же состоит алмаз? Для опыта он не пожалел бриллиант из своего перстня. Теннант тщательно взвесил кристалл, поместил его в золотую колбу, заполнил ее строго отмеренным количеством кислорода и наглухо запаял. И стал нагревать до накаливания. И алмаз исчез бесследно: Но Теннант не спешил. Он тщательно взвесил свою колбу — вес оставался неизменным. Но внутри вместо алмаза и кислорода оказался «связанный воздух», иными словами, углекислота. Ее количество оказалось равным весу исчезнувшего алмаза!

Следует заметить, что, еще задолго до Теннанта, подобное предположение высказал Исаак Ньютон. Еще в 1704 году в своей книге «Оптика» он писал о горючести алмаза. Великий ученый исследовал преломление лучей и составил таблицу, в которой указал величины отношений «преломляющей силы различных веществ к их плотности». Сопоставляя величины преломления масел и смол, Ньютон сделал смелый вывод, что алмаз — это «сгустившееся маслянистое вещество». Таким образом великий ученый угадал углеродную природу алмаза, хотя во времена Ньютона еще не существовало самого понятия и слова «углерод».

Прошли годы. И лишь в 1814 году англичанин Хемфри Дэви опытным путем подтвердил, что алмаз состоит из углерода. Как самые обыкновенные горючие вещества, уголь… И его химическая формула предельно проста — C. А в наше время ученые точно установили, что алмаз сгорает в струе чистого кислорода при 800 градусах. А если его нагревать без доступа воздуха до 2500 градусов, то алмаз превращается в графит.

Графит и алмаз в химическом отношении родные братья, ибо оба состоят из одного и того же вещества — углерода. Но физические свойства этих братьев весьма непохожи друг на друга. Здесь они — чужие.

Графит — черный, с металлическим отливом, весьма пластичный, жирный на ощупь материал, состоящий из крохотных шестиугольных чешуек. Он чрезвычайно легко и хорошо прилипает к металлам. Это его свойство используют и применяют для изготовления карандашей и смазок. Огромное количество графита используется на изготовление электродов, сопротивлений, щеток для электрических машин и для огнеупорных тиглей, ибо температура плавления графита достигает почти четырех тысяч градусов.

Алмаз, в отличие от графита, прозрачен, как вода, очень твердый и плотный. На нем ничто не может оставить царапины, а сам алмаз может резать, пилить, сверлить самые твердые вещества — металл, камень, стекло. Алмаз не проводит электрический ток и является совершеннейшим изолятором. Одним словом, физические свойства их настолько различны, что невольно отказываешься верить в родство графита и алмаза.

Естественно, напрашивается вопрос, в чем же причина такого резкого физического несходства при одновременном химическом родстве? Наука доказала, что различие между алмазом и графитом прячется внутри, в них самих. Оказалось, что атомы одного и того же углерода расположены совершенно по-разному в кристаллах графита и алмаза. Иная внутренняя структура — иные и физические свойства.

Но как проникнуть в тайну кристаллической структуры? В 1912 году немецкий физик Лауэ открыл явление интерференции рентгеновских лучей в кристаллах. Тем самым он установил волновую природу этих лучей и создал метод исследования кристаллов. Так появился в науке эффект Лауэ. Его суть состоит в том, что рентгеновские лучи, обладая большой жесткостью и малой длиной волны, проходя сквозь тела, вследствие интерференции, дают в некоторых направлениях максимальную интенсивность. По ее распределению можно судить о строении вещества. Открытие Лауэ имело огромное значение для исследователей.

Год спустя двое английских ученых, отец и сын Брэгги, используя эффект Лауэ, проникли с помощью рентгеновских лучей внутрь кристалла алмаза и, словно разведчики, добыли секретные данные о структуре этого драгоценного камня в виде рентгенограммы. Таким образом, благодаря лучам Рентгена удалось установить возможность определения подлинности алмаза. Ранее для этой цели химики использовали различные специальные тяжелые смеси — жидкость Туле, йодистый метилен и другие, которые помогали лишь определить удельный вес кристалла, но не давали свидетельства о его подлинности. Только с помощью рентгенограммы можно установить истинное лицо камня, подлинность алмаза.

6

Февраль 1950 года выдался особенный, вьюжный и морозный. А у студентов-выпускников горячая пора — последние месяцы учебы. Диплом геолога-минералога почти в кармане. Оставался нерешенным лишь главный вопрос — куда пошлют, вернее, куда направят работать. Комиссия по распределению молодых специалистов должна заседать в ближайшее время.