हीरा कार्बन से बना एक एकल - तत्व क्रिस्टल है। यह प्रकृति में ज्ञात सबसे कठोर खनिज है। इसकी मुख्य विशेषताओं को संरचना और भौतिक-रासायनिक गुणों के संदर्भ में संक्षेपित किया जा सकता है:
1. क्रिस्टल संरचना विशेषताएँ
हीरे में कार्बन परमाणु sp³ संकरण के माध्यम से एक चतुष्फलकीय त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बनाते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु आइसोमेट्रिक क्रिस्टल सिस्टम (क्यूबिक क्रिस्टल सिस्टम) से संबंधित चार आसपास के कार्बन परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंधन बनाता है। प्राकृतिक क्रिस्टल अक्सर अष्टफलकीय, डोडेकाहेड्रल, या हेक्सोक्टाहेड्रल आकारिकी प्रदर्शित करते हैं, और क्रिस्टल चेहरे अक्सर गोल पिघलने की विशेषताओं को दर्शाते हैं।
2. मूल भौतिक गुण
कठोरता: 10 की मोह कठोरता के साथ, यह प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला सबसे कठोर पदार्थ है। इसकी सूक्ष्म कठोरता 7000-10000 किग्रा/मिमी² तक पहुंच सकती है, जिसमें अष्टफलकीय क्रिस्टल चेहरा उच्चतम कठोरता प्रदर्शित करता है।
ऑप्टिकल गुण: इसमें 2.417 का उच्च अपवर्तक सूचकांक और 0.044 की फैलाव दर है, जिसमें एक अद्वितीय एडामेंटाइन चमक है। इसके क्रिस्टल चेहरे सफेद रोशनी को विघटित कर सकते हैं, जिससे फैलाव (अग्नि प्रभाव) पैदा हो सकता है। शुद्ध हीरा रंगहीन और पारदर्शी होता है; ट्रेस तत्व अलग-अलग रंग प्रदान कर सकते हैं जैसे पीला, भूरा, नीला और लाल।
अन्य भौतिक गुण: इसका घनत्व लगभग 3.52 ग्राम/सेमी³ है, उत्कृष्ट तापीय चालकता (कमरे के तापमान पर लगभग 2000 W/m·K, तांबे से चार गुना तक), गैर-प्रवाहकीय है, और इसमें ओलेओफिलिक, हाइड्रोफोबिक और ट्राइबोइलेक्ट्रिक गुण हैं।
ल्यूमिनसेंस: सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर यह हल्का नीला स्फुरदीप्ति प्रदर्शित करता है और आमतौर पर X{0}}किरण विकिरण के तहत इसका प्रतिदीप्ति आसमानी नीला हो जाता है।
3. रासायनिक गुण
यह रासायनिक रूप से बहुत स्थिर है और कमरे के तापमान पर एसिड या क्षार के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। यह एक अक्रिय कार्बन तत्व है, जिसमें केवल सी, एमजी, अल, एन और बी जैसे अशुद्धता तत्व थोड़ी मात्रा में होते हैं। अशुद्धियों के प्रकार हीरे के प्रकार और रंग को प्रभावित करते हैं।
