Teemant – imepäraste omadustega süsinik (0)

Riina Tamm
Teemant – imepäraste omadustega süsinik
Referaat
2010

Sisukord

Sisukord 2
sissejuhatus 3
1. Teemandi üldiseloomustus 4
2. Teemandi leiduvus ja kaevandamine 5
3. Teemandi erinevad kasutusalad 6
Kokkuvõte 8
Kasutatud kirjandus 9

sissejuhatus

„ Diamonds are a girls best friend “. Aegumatu laul Marilyn Monroe repertuaarist. On tõsiasi, et teemandil on naisterahva elus tähtis koht. Teemantid on tohutult hinnas üle terve maa. Neid hinnatakse peamiselt oma erilise sära ja erakorde murdumisnäitajaga.
Referaadi teemaks valisin teemandi, kuna sellele jäi mu silm esimesena peale. Uurimise käigus sain teada palju huvitavat, mida varem ei teadnud . Kõike huvitavat pole referaadis kirjas, kuid see-eest on kirjas kõige tähtsam.
Teemandid on end pikka aega peitnud end oma sünnikohas, Maa südames. Väidetavalt on maailma suurim teemant 3000-kilomeetrise läbimõõduga, kaalub 2,27 tuhat triljonit triljonit tonni ehk 10 miljardit triljonit triljonit karaati (suurim Maa- pealne teemant kaalub 530 karaati) ning ei asu mitte maakoore all, vaid hoopis Kentauri tähtkujus meist 500 triljoni kilomeetri kaugusel (st valgus liigub sealt siia 50 aastat) , tema ametlik nimi on valge kääbustäht BPM 37093 ja hüüdnimeks biitlite loo järgi Lucy . See on lihtsalt kõigile teadmiseks, kuna referaadis seda mainitud ei ole.
Liikudes edasi referaadi juurde, mainiksingi ära, mida alljärgenvalt lugeda võib. Nimelt olen referaadis välja toonud teemandi üldiseloomustuse, kasutusalad, leiduvus. Selgub ka see, miks on teemant kõige hinnatum vääriskivi terves maailmas ja miks ei leidu seda igal pool, nagu näiteks Eestis.

1. Teemandi üldiseloomustus

Maal ei leidu vist ühtegi teist sellist kivi, mis oleks romantika ja võimuga nii väga seotud kui teemant. Ta on kõige kõvem Maal leiduv looduslik mineraal. Tema tihedus on 3,5 g/m3., eriti kõrge sulamistemperatuuriga , keemiline valem: C (süsinik), molekuli mass: 12,01 värvus: värvitu, valge, hall, kollane, sinakas, must. Teemant on enamasti läbipaistev, kui defektid või muud lisandid läbipaistvust ei vähenda. Valguse käes sätendab kristalne või lihvitud teemant eredates vikerkaarevärvides, sest tal on erakordselt suur murdumisnäitaja.
Teemant on üks haruldasemaid vääriskive maailmas. Ja oma erakorde tugevuse tõttu ka vastupidavaim. Kuid teemant ei seostu vaid sära ja sädelusega. Ka vigaseid teemante hinnatakse nende tugevuse tõttu juveelitööstuses.
Teemandid on oma kuju, suuruse, läbipaistvuse ja värvi järgi jagatud ligemale 15 000 kategooriasse. Leitud kivid mõõdetakse, kaalutakse, määratakse nende puhtusaste, läige ning toon. Lõpliku otsuse teemandi saatuse üle langetab inimese silm. Olles tunnistatud piisavalt täiuslikeks, et neist saaksid ehted , leiab tee lihvijate kodadesse vaid 20% kividest. Ülejäänud kasutatakse ära tööstuses.
Teemantide mõõtühikuks on karaat . (1 ct = 0,2 grammi). Karaat ühtlustati 1907. aastal, eelnevalt oli see varieeruv suurus. Ühe karaadi hind võib ulatuda kümnetesse miljonitesse kroonidesse. Mida suurem ja puhtam on teemant, mida haruldasem on tema värv, seda rohkem ta maksab.
Teemandil on väga korrapärane struktuur. Iga süsiniku aatom teemanti kristallvõres on 4ühekordse kovalentse sideme abil seotud 4 samasuguse süsiniku aatomiga, need omakorda jälle 4 süsiniku aatomiga jne.
Enimlevinud teemandi vorm looduses on oktaeeder (pilt 1.), topeltpüramiid nelinurksel põhjal. Spetsiaalselt lihvitud teemant on briljant (pilt 2.). Briljant on kõige hinnalisem vääriskivi.
pilt 1. oktaeeder pilt 2. briljant

2. Teemandi leiduvus ja kaevandamine

Teemanti leidub kõige rohkem Aafrikas, Lõuna-Ameerikas ja Venemaal ( Uuralites ) – vanad vulkaanikraatrid. Teemant on puhas süsinik, tekkinud 96 kuni 152 kilomeetri sügavusel Maa sees tohutu kuumuse ja rõhu mõjul. Teemandid moodustuvad ainult ühes kivimis , kimberliidis, mis on nime saanud Lõuna-Aafrika kaevanduslinna Kimberley järgi. Kimberliit moodustub kitsastes torujates vulkaanilõõrides, mida leidub pea igal mandril.
Tugeva kuumuse ja igast küljest mõjuva rõhu tõttu hakkab süsinik moodustama teemandikristalle. Võib minna miljoneid aastaid, enne kui vääriskivi jõuab maapinnale.
Geoloogid arvavad , et magma tungib mööda kimberliittoru ülespoole purustava hooga . Läbi maakoore pinnale sööstes kannab magma kaasa ka teemante.
Pilt 3. Udatšnõi teemandikaevandus Venemaal
Kimberliittoru kaevandatakse esialgu selle paljandumiskohas maapinnal. Kui kaevandamisega on jõutud umbes 300 meetri sügavusele, sunnib varinguoht taktikat muutma. Kimberliittoruga paralleelselt kaevatakse sügav šaht, kust tehakse ristkäigud kimberliittoruni. Lahtilõhutud sinine kimberliit saadakse maapinnale ja sõelutakse teemantide leidmiseks läbi. Teemanti kaevandatakse tavaliselt 2-3 km sügavuselt. Maailma suurimad teemandikaevandused asuvad Lõuna-Aafrka Vabariigis ja Venemaal (pilt 3.).
Nagu paljusid teisigi vääriskive, leitakse ka teemante jõesängides ja mererandades. Need on kimberliiditorudest sinna välja uhtunud.
On arvatud, et Eesti ja mõne naaberpiirkonna süvakivimites võib leiduda teemante. See on aga väheusutav. Eesti alalt pole mõtet kalliskive otsida. Siit võib vaid juhuslikult leida mäekristalli, granaadi, topaasi, turmaliini ja teiste mineraalide või merevaigu tükikesi.

3. Teemandi erinevad kasutusalad

Teemandi levinuim kasutusala on kahtlemata oma erakorde sädeluse pärast juveelitööstus. Nagu ka eelpool mainitud, on teemant üks haruldasemaid vääriskive maailmas ja ka vigaseid teemante hinnatakse nende tugevuse tõttu juveelitööstuses. Teemanteid hinnatakse hoolega ja seega jõuab lihvijate kodadesse vaid 20% kividest. Igal lihvijal ja juveliiril on oma saladused , mida antakse edasi vaid väljavalitutele. Just selliste ehtemeistrite töövõtted teevad ehte erakordseks ja hindamatuks. Teemantsõrmused ja –ehted on väga kallid ja hinnatud üle terve maa.
Teemant ei ole kasutusel mitte ainult juveelitöstuses. Teemanti kasutatakse tema kõvaduse tõttu ka väga erinevate lõike- ja lihvimisvahenditena, kivimipuuride, klaasinugade, lihvimispulbrite, lõikekettad, viilid jt töövahendite valmistamiseks, millega saab töödelda väga kõvu kivimeid ja metalle . Teemantit kasutatakse ka etalonina, nimelt on olemas Moshi skaala, mille kõige väiksemale väärtusele 1 vastab talki kõvadus ja kõige kõvemale väärtusele vastab teemanti kõvadus.
Veel kasutatakse teemanti, või õigemini teemandipuru nanotorude juures. Tavaliselt kasutatakse selleks metallpuru. Nimelt toimib metallpuru katalüsaatorina. Ta aitab kaasa sellele, et metaani molekulid kõrge temperatuuri juures lagunevad, nii et tekib süsiniku aatomite pilveke, ms sadestub siis metallitükikestele ja moodustabki seal nanotorusid. Jaapani teadlane Daisuke Takagi ja ta kolleegid on aga otsustanud asendada metallipuru hoopis teemandipuruga. Katsed on näidanud, et kui juhtida gaasilist etanooli üle teemandipuru, hakkavad nanotorud sel purul lausa metsana vohama.

Kokkuvõte

Teemant on kõige kõvem Maal leiduv looduslik mineraal. Teda saab kasutada paljudes kohtades. Kindlasti üks tuntuim on juveelitööstus, kuid seal hulgas ka erinevad noad, viilid ja muud töövahendid, millega saab töödelda väga kõvu kivimeid ja metalle.
Teemanti ei ole võimalik saada igalt poolt, suurimad kaevandused on Lõuna-Aafrikas ja Venemaal. See ongi üheks põhjuseks, miks ei ole teemant nii laialtlevinud ja kättesaadav igalt poolt. Küll aga on palju võltsteemante, millega üritatakse kliente haneks tõmmata. Samas on kindlad viisid ka selleks olemas, et teha kindlaks päris teemant.
Loodan, et referaadiga on paljud selgust saanud selles osas, et mis on teemant ja milleks seda kasutatakse, miks ei ole teda leida igal pool maailmas ja miks on see vääriskivi üks kallim ja hinnatuim üle terve maa.

Kasutatud kirjandus

http://et.wikipedia.org/wiki/Teemant
http://www.ohtuleht.ee/index.aspx?id=110147
http://www.miksike.ee/docs/referaadid2006/kuld_teemant_vaariskivid_liinamestkula.ht m
http://www.miksike.ee/docs/referaadid2007/keemia_kordamine_kristiintambets.ht m
http://teadus.err.ee/artikkel?id=414&cat=1&pg=7
http://www.miksike.ee/docs/elehed/9klass/sysinik/9-2-3-1.ht m
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:ytv3lBRVXwYJ:eportfoolio.opetaja.ee/Members/KatrinLaas/drawer/efolder.2008-02-02.4259000449/sysinik2.doc+teemandi+kasutamine&cd=1&hl=et&ct=clnk&gl=ee
http://www.miksike.ee/docs/referaadid/vaariskivid_daniel.ht m
http://aaree.blogspot.com/2008/01/maailma-suurim-teemant.html
9