dronova_nona (dronova_nona) wrote,
dronova_nona
dronova_nona

Categories:

Про синтетические алмазы

Я хочу рассказать о моем друге -профессоре Александре Портнове, он очень талантливый ученый и интересный остроумный человек.
Недавно мы с ним созванивались и он мне рассказал о научной сенсации -  изобретении зарубежными учеными нового метода синтеза алмазов. Но как он мне рассказывал, он уже много лет назад сделал это открытие, но оно осталось незамеченным.
Привожу вам материал на эту тему, взят  http://www.shadrinnews.ru/?p=10071

Американские ученые изобрели новую технологию получения искусственных алмазов.
В мире самоцветов произошло сенсационное событие - группа американских ученых из института Карнеги в Вашингтоне под руководством Рассела Хемли научилась выращивать из водородно-метановой смеси огромные прозрачные алмазы.
Об этом пишет академик РАЕН профессор Александр Портнов в опубликованной в газете «Советская Россия» статье, приведенной с сокращениями на портале Rough&Polished.

Вес их, отмечает автор, поразителен – достигает 32 каратов, но Хемли утверждает, что его технология позволяет получать пудовые кристаллы алмаза величиной с футбольный мяч и больше, лишь бы они влезали в печь-микроволновку. Напомню, что «Куллинан», крупнейший в мире алмаз из Южной Африки, найденный в 1905 году, весил всего 605 граммов и был размером с кулак.

Эпоха короля самоцветов кончилась в СВЧ-печи, заполненной смесью метана и водорода. Я ожидал этого момента с 1982 года, когда вышла моя статья в «Докладах» АН СССР, где впервые была дана модель получения алмазов в системе С-Н-О из водородно-метанового газа, формирующего кимберлиты. Понимая важность такого открытия, я написал письмо в Президиум АН СССР о практической возможности синтеза алмазов из газа. Но… ответа не было, а коллеги-геологи, профессора и академики до сих пор повторяют в диссертациях, статьях, учебниках и монографиях детскую сказку о загадочных «трубках взрыва», выносящих алмазы из «каменных пещер» мантии.

Кстати, американские коллеги также отказались в те далекие времена перевести мою статью в «Докладах» о кимберлитах как флюидизитах, т.е. породах, возникших при участии водородно-метанового флюида. Это был случай, когда мысль намного опередила общественно-научное сознание, и кристаллизация алмаза в кимберлитах из газа казалась геологам невозможной.

Мысль геологов была задавлена, потому что технические алмазы успешно выращивали из графита еще с 1953 года по методике, предложенной советским ученым Лейпунским. Этот метод был основан на разнице в растворимости графита и алмаза в железо-никелевом расплаве. Графит легко растворялся в расплаве и насыщал его углеродом. Нерастворимый в расплаве алмаз при 10000 бар и температуре 1400°С сразу же выпадал в виде кристаллов. В итоге графит-металлические таблетки в камерах высокого давления за полминуты прорастали десятками кристалликов алмаза.

Но это были технические алмазы, сырье для абразивной промышленности. В мире они изготовлялись десятками тонн, темные, мелкие, с массой включений, негодные для огранки. Главное – процесс кристаллизации не имел ничего общего с природным. Тем не менее в Новосибирске советские инженеры пытались этим методом получить ювелирные алмазы. Был создан аппарат «БАРС», где иногда вырастали чистые алмазы весом до 2,5 карата. Выход ювелирных алмазов был небольшим, в основном получались мелкие технические алмазы.

С развалом СССР Белоруссия стала главным производителем синтетических бриллиантов, обладателем этого высокотехнологичного и доходного производства. Закупленные в России 120 аппаратов «БАРС» создают здесь мелкие алмазы, похожие на природные, с ярким желтым, золотистым или зеленым цветом. Они приносят немалый доход маленькой самостоятельной стране: карат граненой синтетики не отличается от природного бриллианта и стоит до 1000 долларов.

С давних пор в бушующем океане воровства и инфляции «островком стабильности» казались драгоценные камни – алмазы, рубины, сапфиры, изумруды, жемчуг. Полагая, что фамильные драгоценности не обесцениваются, многие скупают самоцветы, считая такой способ хранения денег наиболее надежным. Так ли это на самом деле?

В начале ХХ века был налажен массовый синтез рубинов и сапфиров, химический состав которых оказался очень простым: оксид алюминия с примесью оксидов хрома или титана. В результате ценнейшие по окраске рубины качества «голубиная кровь» или сапфиры самого дорогого василькового цвета стали тысячами тонн выпекать в печах, как булки хлеба. Их стоимость снизилась в сотни и тысячи раз, а отличить дешевую синтетику от природного камня могут лишь специалисты, да и то не всегда.

Впоследствии был налажен массовый синтез изумруда, горного хрусталя, аметиста, цитрина, красной и синей шпинели, бирюзы, малахита. На промышленный поток было поставлено выращивание в раковинах-жемчужницах жемчуга, практически ничем не отличающегося от натурального. Дешевые синтетические самоцветы по качеству не только не уступают драгоценным природным камням, но превосходят их по цвету, прозрачности, игре света, размерам.

Лишь ценность бриллиантов долгое время не подвергалась сомнению. Сейчас алмазы добывают по всей Африке – в ЮАР, Ботсване, Намибии, Танзании, Анголе, Заире; африканские коренные и россыпные месторождения дают более 70 миллионов карат в год. Около 25 миллионов карат добывается в Австралии, 35 миллионов карат – в России, более 2 миллионов карат – в Канаде; небольшое количество алмазов дают Бразилия, Индия, Китай. Мировая добыча алмазов сейчас составляет около 130 миллионов карат, иначе говоря, ежегодно добывается более 25 тонн алмазов. Если оценить эту гору сокровищ в среднем по 100 долларов за карат, то стоимость ее – 13 миллиардов долларов.

Однако кристаллы – лишь сырье. Настоящие драгоценности возникают после длительных процессов сортировки, выделения ювелирных камней, их распиливания или раскалывания, а затем огранки и оценки. И вот здесь начинается самое интересное – формирование новой стоимости. Дело в том, что цена бриллиантов – понятие весьма условное. Она возникает из традиционного, сложившегося веками представления о редкости алмазов, трудности огранки, и отсюда – их высокая стоимость. Но редок ли алмаз и действительно ли он так дорог?

Сейчас добыча и огранка алмазов – это высокопроизводительный глобальный процесс, грандиозный «бриллиантовый конвейер», безостановочно сыплющий на прилавки всех стран сверкающие груды камней. Мировая добыча составляет около 130 миллионов карат. Ювелирные разновидности алмазов или прозрачные сколки с «технических» составляют меньше половины этого количества – 50 миллионов карат.

При огранке вес уменьшается более чем вдвое: значит, конвейер выдает около 20 миллионов карат бриллиантов в год. Один карат бриллиантов стоит одну-две тысячи долларов, но преобладающая мелочь по 0,3 карата – дешевле, т.е. стоимость создаваемых ежегодно бриллиантов составляет примерно 15 миллиардов долларов. Специалисты строго следят за тем, чтобы бриллианты не завалили рынок и не обесценились.

Самые распространенные бриллианты с настоящей «бриллиантовой» огранкой из 57 граней весят в среднем 0,3 карата; в изделиях также много граненых алмазов гораздо меньшего веса. Ежегодно на прилавки поступают сотни миллионов ограненных алмазов, количество их постоянно растет. За последние 20 лет создано более 5 миллиардов бриллиантов, не считая граненой мелочи. Только с 1985 года добыто 2 миллиарда карат алмазов, из них половина – ювелирные. За всю историю человечества извлечено около 4 миллиардов карат сырых алмазов, из которых половина – ювелирные, а ограненные камни (бриллианты) весят миллиард карат (200 тонн). Эта масса состоит из 20–30 миллиардов камней, а их общая стоимость составляет триллион долларов.

Сейчас каждый человек на Земле может иметь алмазные украшения на сумму в 200 долларов. Но так ли это на самом деле? Статистика утверждает, что 70% населения Земли имеет доходы менее 200 долларов в месяц.

Главные скупщики драгоценностей составляют не более 8–10% населения планеты, их около полумиллиарда человек. Итак, 30 миллиардов бриллиантов, накопленных человечеством, находятся в обороте или хранятся в запасниках на рынке, где число владельцев-продавцов-покупателей примерно 500 миллионов – по 60 бриллиантов на душу.

Выходит, что бриллиантов в мире накопилось очень много. Мировой рынок для нынешнего массово-конвейерного производства бриллиантов мелковат и явно затоварен. Это означает, что или цена на бриллианты резко завышена, или… на складах «Де Бирс» хранятся десятки или даже сотни миллионов карат сырых алмазов. Кристаллы, видимо, регулярно скупаются и наполняют сейфы, чтобы не переполнить рынок драгоценностей и не вызвать катастрофическое обрушение цен.

Время от времени в общество запускаются дезинформации, позволяющие усилить интерес к бриллиантам. Такой «дезой», например, является легенда о неслыханной цене «черных бриллиантов». Разочарую владельцев: черные алмазы испокон века ценились лишь за вязкость (отсутствие хрупкости, характерной для прозрачных алмазов) и поэтому их использовали исключительно в буровых коронках, поскольку светлый алмаз при бурении крошится и выкалывается.

В 1969 году советский ученый, член-корреспондент АН СССР Б. Дерягин синтезировал алмазы из газовой водородно-метановой смеси при давлении менее одной атмосферы. Диаграмма Лейпунского показывала, что графит превращается в алмаз лишь при высоком давлении. Ее приводили во всех учебниках. Глядя на эту диаграмму, геологи уверовали, что алмаз кристаллизовался миллиарды лет назад в мантии Земли. Они не понимали, что в мантии углерод находится в форме не графита, а метана, и диаграмма «графит – алмаз» никакого отношения к геологии кимберлитов не имеет.

Сейчас существуют десятки патентов по получению алмазных пленочных покрытий при низких давлениях из водородно-метанового газа. Геолого-геохимические данные позволили мне предложить гипотезу о происхождении алмазоносных кимберлитовых трубок при «прокалывании» платформ гигантскими водородно-метановыми «пузырями», связанными с дегазацией Земли. При этом кристаллы алмаза возникают не в мантии, а в трубках, при понижении мантийного давления и частичном окислении метана. В отличие от низкокачественных алмазов, получаемых для технических целей из расплава металлов, алмазы из метана отличаются чистотой и прозрачностью. Нет сомнения, что компания «Де Бирс» не жалела денег для скупки интересных проектов по газовому синтезу, с тем чтобы навсегда запрятать их в своих сейфах.

Но проблема простого и дешевого синтеза ювелирного алмаза из метана теперь блестяще решена американцами – и это можно считать трагедией для современной грандиозной алмазодобывающей и ювелирной промышленности. Уже сейчас из газа получают высококачественные ювелирные кристаллы весом до 32 карат! Вскоре вес кристаллов ювелирного алмаза будет измеряться пудами! Успех американцев связан с тем, что они шли по пути природного процесса.

Синтез алмаза из расплава бесперспективен, не имеет аналогов в природе и устарел. Добыча алмазов из кимберлитовых трубок и россыпей вскоре потеряет смысл. Уже сейчас алмазная синтетика составляет до 10% бриллиантов. Через 10 лет бриллианты станут искусственными наполовину. В будущем дешевая алмазная синтетика превратится в бижутерию, подобно рубину, сапфиру, фианиту, иттриевому гранату и муассаниту. Инфляция обрушится на банки и государственные кладовые: знаменитые сокровища обесценятся и сохранят лишь историческое значение. Самоцветный «остров стабильности», который существовал исключительно за счет бриллиантов, погибнет, как Атлантида. А человечеству останется извечный поиск «непреходящих» ценностей.

Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 7 comments