Я познаю мир. География - [38]
Мир кристаллов
Мы живем среди кристаллов, ходим по ним и широко используем их в нашей повседневной жизни. Земная кора на 95 % состоит из кристаллов. Мы добываем кристаллы из земных недр, исследуем в лаборатории, обрабатываем на фабриках, создаем изделия из кристаллических материалов. Лед и снег, глина и песок, мрамор и гранит, сапфир и бриллиант, соль и сахар, и сотни других веществ – все это кристаллы. И даже в живом организме они существуют. На их основе образовались молекулы, давшие начало жизни на планете.
Впервые люди увидели кристаллы в минералах и возможно первым, поразившим их – был кристалл льда, родившийся из воды.
Наука, занимающаяся изучением строения, формы, физических и химических свойств кристаллов, долгое время была составной частью минералогии. Все основные законы кристаллографии были открыты на минералах. Кристалл – наиболее совершенный элемент неживой природы. Кристаллы красивы и разнообразны. Их форма вызывает у нас восхищение, мы удивляемся их совершентству. Секрет красоты – в симметрии кристаллов. В переводе с греческого "симметрия" означает однородность, соразмерность, пропорциональность, гармонию.
Законам симметрии подчинено и внутреннее строение кристаллов. С помощью лучей, открытых в 1895 г. В.Рентгеном и названных его именем, удалось доказать существование атомов внутри кристаллического тела и определить их пространственное расположение.
Люди убедились, что все кристаллы построены из атомов, ионов и молекул, располагающихся в строгом математическом порядке. Они образуют кристаллическую решетку. Каждому атому отведено место в определенном узле решетки. Но эта закономерность нередко нарушается. Атомы перемещаются между узлами кристаллической решетки.
Одно из замечательнейших свойств кристаллов – неоднородность в различных направлениях их кристаллических решеток – анизотропия. Например, пластинка слюды без труда расщепляется вдоль одного направления (вдоль) и невероятно трудно вдоль другого (поперек). Другое важное свойство кристаллов – их спаянность, другими словами, способность раскалываться по определенным направлениям. Так, если по кристаллу каменной соли ударить молотком, то он расколется на более мелкие кубики, которые в свою очередь можно раздробить на кубики меньшей величины. Углы между гранями, форма и площади граней – свои у каждого кристалла, они удивительно постоянны.
Совершенные кристаллы – редкие творения природы, результат ее долгой кропотливой работы.
Большинство из известных нам кристаллов имеют весьма солидный возраст, насчитывающий десятки, чаще сотни миллионов лет. Они бывают огромных размеров. Гигантские кристаллы кварца могут достигать роста человека. Кристаллы полевого шпата бывают размером с большую комнату. Природные кристаллы рождаются в недрах Земли в течение миллионов лет. Они растут очень медленно.
Специально наблюдали за ростом сталактитов в пещерах. Измерена скорость их роста – 0,4 мм в год, т.е. за 100 лет длина их увеличивается всего на 4 см.
Искусственные кристаллы получаются гораздо быстрее, практически мгновенно по сравнению с природными.
Непобедимый, неодолимый алмаз
Кристаллы алмаза, ограненные и отшлифованные, становились драгоценными бриллиантами (в переводе с французского – блестящий).
Кристаллы–великаны встречаются довольно редко и каждый из них хорошо известен, имеет свое имя и биографию. Их хранят как "чудо природы".
Целую вереницу редкостных по величине и красоте камней дала Южная Африка. Пожалуй, самый знаменитый, король алмазов – Куллинан – чистейший, как слеза, с голубовато–серебристым оттенком, весит 605 г. Найденный в 1905 г. в районе города Претории, алмаз был куплен за 150 тыс. фунтов стерлингов и подарен в 1907 г. английскому королю Эдуарду VII. При огранке его разрезали на 105 частей и отшлифовали бриллианты разного веса. Самый крупный получил собственное имя – "Звезда Африки".
В реестр алмазных знаменитостей внесен и "Великий Могол" (279 каратов, 1 карат равен 200 мг), до открытия южноафриканских алмазных копей считавшийся самым крупным на земном шаре. Он обнаружен в 1304 г. в Индии. После захвата Пенджаба англичанами в 1849 г. был похищен и преподнесен в подарок английской королеве Виктории. В 1862 году часть камня переогранили в плоский бриллиант (108,3 карата), и украсили им британскую корону.
В Алмазном фонде России хранится знаменитый алмаз "Орлов" массой 199, 6 карат.
Согласно легенде, "Орлов" был один из двух алмазов, служивших глазами статуе индийского бога Брамы в храме Мадраса. Неизвестно точно, кто и когда его похитил, в чьих руках он побывал, но в 1773 г. алмаз был куплен Г.Орловым в Амстердаме у армянского купца Лазарева за 400.000 руб. золотом, подарен Екатерине Н, а та распорядилась укрепить его на скипетре русских царей.
Знаменитый алмаз "Шах" найден в XVI в. в Индии, был захвачен персами и привезен в Россию в 1829 г. персидским принцем в дар русскому царю в знак мира и в "компенсацию" за убийство в Тегеране русского посла А.С.Грибоедова, создателя комедии "Горе от ума".
Прошло много веков, прежде чем французский химик Лавуазье наглядно доказал, что алмаз состоит из углерода: он сжег драгоценный камень на глазах у изумленной публики, как обыкновенный древесный уголь. Еще через несколько лет англичанин Хемфри Дэви опытным путем подтвердил: алмаз состоит из углерода.
