アラフォーならぬアラフィフ文系女子が、超一流フリーランス翻訳者になるため、子育てや家事をしながら日々学習に全力投球!翻訳、仕事、特許、学習、子育て、日常などをブログに綴ります。
学習記録

学習記録(04/12/2018 – 04/13/2018)

ビデオ視聴

TC0096_岡野の化学(96)
TC0097_岡野の化学(97)
TC0098_岡野の化学(98)
・1882_勝利の方程式(1)

劈開(へき開)と、叩けばたやすく割れるダイヤモンド

本日結晶についての学習をし、その際「へき開(cleavage)」についても勉強しました。

へき開:結晶や岩石の割れ方がある特定方向へ割れやすいという性質。鉱物学、結晶学、岩石学用語。宝石の加工や、工学の分野で重要な性質の1つ。

Wikipediaの「へき開」を読んでいたら、「概要」内にこんな記述がありました。

「ダイヤモンドは「完全」なへき開があり、正八面体の面に対して平行に割れる。この性質がダイヤモンドの加工をある程度容易にしている」

*鉱物のへき開は、大まかに「完全」、「明瞭」、「不明瞭」、「なし」に分類され、へき開が完全に近いほど、その鉱物は簡単に割れることになる。

最硬度を誇る天然鉱物であるダイヤモンドも、割れるときは結構かんたんに割れてしまうということですね。

Youtubeで3ctのダイヤモンドを、金づちで粉々にする動画があったので見てみましたが…もったいない。200万円相当のダイヤモンドが一瞬で砕け散る様子が、今でも脳裏に焼き付いています。

また、ダイヤモンドに傷がついていると、カッターナイフを当てて軽く手で叩くだけで割れてしまうらしいので、ダイヤモンドをお持ちの方はくれぐれもお気をつけください。

ダイヤモンド

炭素 (C) の同素体の1つであり、実験で確かめられている中では天然で最も硬い物質。結晶構造は多くが8面体で、12面体や6面体もある。
宝石や研磨材として利用されている。ダイヤモンドの結晶の原子に不対電子が存在しないため、電気を通さない。

ダイヤモンドの化学的性質

●化学結合
ダイアモンドの化学結合は共有結合と呼ばれるもので、原子が結合するとき、互いに価電子を共有しあうことによって、不活性気体(価電子8)と同じ電子配列となる結合で、その結晶構造は、面心立方格子と呼ばれる一辺の長さ 3.560Å の立方体構造で、各面の中心に1個の炭素原子がある。
さらにその立方体の内部にある炭素原子は、1.54Å の極めて短い距離で4本の腕を出して、まわりの炭素原子と立体的に結合している。
その原子間の結合は共有結合と言われる強固な結びつきのため、この結合の強い原子同士を引き離すには非常に大きなエネルギーが必要になり、それが硬度が高い原因となっている。

他方の石墨(グラファイト)では、炭素原子は三つの炭素原子に囲まれて六角形の網目状に並んでおり、この六角網が積み重なって、層状構造をつくってる。
網目の中は強い共有結合で結ばれていますが(炭素間の距離は 1.42Å)網目と網目の間はファンデルワールス力と呼ばれる、化学結合としては最も弱い力が働いているだけ(網目間の間隔は 3.35Å)。
そのため、石墨(グラファイト)の結晶は非常に軟らかく、また薄く剥がれ易いので、粉末は滑らかで潤滑材に用いられる。

ダイヤモンドとグラファイトの結晶構造

モース硬度

AとBの鉱物(天然石)があったとし、その2つを互いにこすり合わせ、傷ついたほうがBであった場合、硬さはBの鉱物よりAの鉱物が優れていることになる。
このようにモース硬度は、異なる鉱物同士をこすりあわせてその硬さを判断する方法。
なんらかの衝撃や圧力を加えて判断した結果ではなく、あくまで、他の物質に接触した際の“摩擦やひっかき傷に対する強さ”の指標をあらわす。

モース硬度

こすり合わせに関しては、ダイヤモンドはとても硬いと言えるんですね。

参考URL:

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%B8%E3%81%8D%E9%96%8B
http://www.power-academy.jp/electronics/science/che004.html
http://www.nihongo.com/aaa/diamond/d1kihon/d14seis.htm
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%80%E3%82%A4%E3%83%A4%E3%83%A2%E3%83%B3%E3%83%89
https://diamond-jw.com/aboutdiamond/character

今日の一言

悩みに負けてしまわず、自分なりの新しい見方、解釈を見出して、
その悩みを乗り越えていくことが大切である。

(松下幸之助)

 

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