Historia i autorzy

Podziel się:

Diament

Ten artykuł dotyczy minerału. Zobacz też: miejscowość o takiej nazwie.

Diament


Kryształ diamentu w kimberlicie	Żółty diament

Dobrze wykształcony oktaedr diamentu

Właściwości chemiczne i fizyczne

Skład chemiczny

Twardość w skali Mohsa

Przełam

muszlowy^[1], nierówny

Łupliwość

dość wyraźna, według <111>

Układ krystalograficzny

regularny

Gęstość minerału

3,47–3,57; najczęściej 3,52 g/cm³

Właściwości optyczne

Barwa

bezbarwny lub zabarwiony na różne odcienie (żółty, niebieski, różowy, zielony), także czarny

Rysa

biała

Połysk

diamentowy

Współczynnik załamania

2,4175–2,4178

Inne

dyspersja – 0,044

Dodatkowe dane

Szczególne własności

w temperaturze ok. 1000°C spala się w tlenie na CO₂, w łuku elektrycznym przechodzi w grafit

Struktura diamentu

Diament otrzymany metodą HF-CVD

Diament – minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Nazwa pochodzi od stgr. ἀδάμας adamas (dopełniacz ἀδάμαντος adamantos, łac. diamentum) = "niepokonany, niezniszczalny" i nawiązuje do wyjątkowej twardości tego minerału. Jest najtwardszą znaną substancją z występujących w przyrodzie.

Po raz pierwszy diament spalił pod szklanym kloszem używając promieni słonecznych skupionych soczewką Antoine Lavoisier. Udowodnił w ten sposób, że diament to czysty węgiel.

[edytuj] Właściwości

Dobra przewodność cieplna: 2000W/(m*K) wynikającą z efektywnego przewodnictwa fononowego
Jest izolatorem, z wyjątkiem diamentu niebieskiego, który jest półprzewodnikiem
Jest trudno topliwy i odporny na działanie kwasów i zasad
Może zawierać wrostki innych minerałów

Tworzy zazwyczaj niewielkie kryształy przyjmujące postać ośmiościanu, rzadziej sześcianu. Duża część kryształów ma zaokrąglone kształty oraz wykazuje zbliźniaczenia. W przyrodzie stanowi jedną z pięciu, obok grafitu, fulerenów, nanopianki i nanorurek, odmian alotropowych węgla.
Jest kruchy (rozpryskuje się pod wpływem uderzenia), przezroczysty; zwykle zawiera śladowe ilości azotu, glinu, boru, manganu, krzemu, magnezu, chromu.
Są w nim spotykane różne wrostki mineralne reprezentowane przez: oliwin, granat, pirop, pirotyn, ilmenit, rutyl, grafit, diopsyd, spinel oraz wcześniej wykrystalizowane diamenty. Rodzaj tych inkluzji pozwala na precyzyjne określenie miejsca pochodzenia danego kamienia. Minerał bardzo rzadki.

Ze względu na cechy zewnętrzne wyróżnia się kilka typów diamentów:

bort – występuje w postaci nieregularnych zrostów ziarnistych, drobnokrystalicznych skupień,
ballas – promieniste skupienia kryształów diamentu,
Lonsdaleit – polimorficzna odmiana diamentu o dużej gęstości atomowej,
Karbonado – zwany też czarnym diamentem, występuje w postaci drobnoziarnistych, porowatych skupień zabarwionych na czarno, szaro lub ciemnozielono, o różnej wielkości (aż do wielkości jaja), przypominające z wyglądu koks – spotykane przede wszystkim w Brazylii.

Diamenty naturalne monokrystaliczne klasyfikuje się na cztery grupy:

Typ Ia – Stanowi 98% całkowitego wydobycia. Zawiera znaczne ilości azotu (około 1%) stanowiącego zanieczyszczenie. Silnie absorbują ultrafiolet, są optycznie przezroczyste dla fal o długości ponad 320 nm, przewodnictwo cieplne 900 W/(m·K), rezystywność elektryczna >10¹⁶Ω cm
Typ Ib – Stanowi 1% całkowitego wydobycia. Zawiera do 0,2% azotu równomiernie rozproszonego w objętości kryształu. Własności optyczne, cieplne i elektryczne jak typ Ia. Do tej grupy należą prawie wszystkie diamenty syntetyczne.
Typ IIa – Prawie nie zawiera azotu. Rzadko występuje w przyrodzie. Przewodnictwo cieplne 2600 W/(m*K), rezystywność elektryczna >10¹⁶Ω cm
Typ IIb – Zawiera domieszkę boru. Błękitna barwa, rezystywność elektryczna >10-1000 Ω cm, są półprzewodnikami typu p

[edytuj] Występowanie

Rozróżnia się dwa rodzaje występowania diamentów:

złoża pierwotne, znajdujące się w miejscu gdzie powstały
- złoża kimberlitowe – mają wielkie znaczenie przemysłowo-gospodarcze (np. płd. Afryka, niektóre złoża w Brazylii).
- złoża perydotytowe – rzadko spotykane, mają małe znaczenie gospodarcze (np. w Sajanach).
złoża wtórne – okruchowe, przeniesione w inne okolice
- złoża eluwialne – tworzą się przy podchodzeniu ku powierzchni utworów diamentonośnych na skutek ich wietrzenia i odłączenia się części lekkich i i rozpuszczalnych (np. Indie, Brazylia).
- złoża deluwialne – są produktem obsunięcia się materiału diamentonośnego posegregowanego dzięki różnicy ciężarów właściwych składników (spotykane w Indiach i Brazylii).
- aluwialne złoża diamentonośne –występują w łożyskach i tarasach rzek współczesnych i dawnych (np. Borneo, płd. Afryka, Birma, Kongo, Brazylia).
- złoża okruchowe pochodzenia morskiego – spotykane na brzegach mórz i tarasach morskich w postaci wąskich pasów równoległych do wybrzeża (np. Afryka płd-zach).
- złoża lodowcowe – znane ze zlepieńców lodowcowych Brazylii i dorzecza Oranje.
- złoża pochodzenia eolicznego – znane jedynie z pustyni Namib
- złoża mieszane – złoża Konga i Gujany Brytyjskiej (złoża odkryte w 1887 nad rzekami. Diamenty dorównują brazylijskim. Na 1 m³ przypada ok. 2 karaty diamentów).

Złoża wtórne były znane wcześniej i mają większe znaczenie pod względem wydobytych i wydobywanych dotąd diamentów.

Diamenty występują również w meteorytach w postaci wysokociśnieniowej odmiany heksagonalnej zwanej lonsdaleitem.

Miejsca występowania:

Indie – złoża wtórne, znane na wiele wieków p.n.e. i będące jedynym źródłem diamentów do początku XVIII wieku. Obszar diamentonośny ciągnie się na Półwyspie Hindustańskim w dolinach rzek: Penner, Kistnach, Gadavary. Średnia wielkość diamentów wynosi 0,6 karata. Są w najwyższym gatunku pod względem czystości, połysku, przezroczystości. Wydobycie bardzo prymitywne. Złoża prawie wyczerpane.
Rosja (w Jakucji (Trubka Udacznaja), Ural, Płw. Kola),
Australia – nad rzekami Gwadir i Darling. Diamenty małe o dużej odporności, mniejszej łupliwości i silnym połysku.
Republika Południowej Afryki – dorzecze Oranje, Vaal – znane od 1867 r. W 1870 r. odkryto wielkie złoża pierwotne typu kimberlitowego około Kimberley. Tu w kopalniach znaleziono największe i najbardziej znane diamenty: Cullinan, Excelsior, Petz, Wiktoria, Juliusz Man. W 1927 r. wydobyto tam 4 708 038 karatów, a ze złóż pierwotnych 2 138 407 karatów diamentów.
Demokratyczna Republika Konga – złoża przeważnie okruchowe, diamenty mają głównie znaczenie przemysłowe; wydajność wynosi 2-3 karatów na 1 m³ skały. Dostarczają ok. 65% produkcji światowej.
Brazylia – Minas Gerais, Mato Grosso, Parana, – eksploatację złóż zaczęto w 1721 r. Złoża aluwialne (przy zboczach i tarasach rzek). Zawartość diamentów wynosi przeciętnie 0,5-1 karata na 1 m³ skały. Występuje duża ilość diamentów czarnych (karbonado). Diamentom brazylijskim towarzyszą różne minerały szlachetne i półszlachetne.
Botswana – Orapa,
Namibia,
Sierra Leone - szczególnie w regionie Koidu, złoża aluwialne
Senegal,
Kanada,
USA – złoża nie mają większego znaczenia przemysłowego,
Angola,
Kongo,
Lesotho,
Tanzania,
Ghana,
Wybrzeże Kości Słoniowej,
Burkina Faso,
Gwinea,
Liberia.

Wiek najstarszych diamentów (odkrytych w Australii) szacuje się na 3 do 4,25 mld lat^[2].

[edytuj] Zastosowanie

jest stosowany przy produkcji materiałów ściernych (diamenty syntetyczne) i narzędzi tnących i skrawających (m.in. noży do cięcia szkła)
do wyrobu past termoprzewodzących (diamenty syntetyczne)
jako elementy w aparaturze naukowej i medycznej
detektory cząstek elementarnych, dozymetry
do wyrobu filier (wkładek kalibracyjnych – narzynek), do ciągadeł drutów i włókien sztucznych
do wyrobu twardościomierzy i igieł fonograficznych
w jubilerstwie do wyrobu biżuterii – odpowiednio oszlifowane diamenty noszą nazwę brylantów; cechy kamieni jubilerskich ma zaledwie 10–20% wszystkich wydobywanych diamentów

[edytuj] Znane diamenty

Do najsłynniejszych diamentów na świecie należą:

Cullinan – 3106 karatów, jest to największy znany diament, podzielony na 105 części i oszlifowany;
Excelsior – 995,2 karata, podzielony na 11 części i oszlifowany, znaleziony w 1905 niedaleko Pretorii;
Prezydent – 726,6 karata, brazylijski, podzielony na 29 części i oszlifowany;
Jonker – 726 karatów, podzielony na 15 części i oszlifowany;
Jubilee – 650,8 karata, po oszlifowaniu 245 karatów;
Imperial (Victoria, Great White, Nizam) – 457 karatów, oszlifowany;
Darcy Vargas – 425 karatów, brazylijski;
Regent – 410 karatów, po oszlifowaniu 140,5 karata, obecnie w Luwrze;
Szach – 3x1 cm, obecnie w skarbcu na Kremlu;
Orłow – ok. 400 karatów, po oszlifowaniu 189,6 karata;
Gwiazda Jakucji – 234 karaty, syberyjski;
Millennium Star – 203 karaty,
Koh-i-noor – 181,1 karata, indyjski,po oszlifowaniu 108,93 karata i zdobi brytyjskie klejnoty koronne;
Hope – 67,125 karata, po oszlifowaniu 44,4 karata, największy barwny diament – szafirowoniebieski.

27 sierpnia 2007 podano informację o odkryciu największego diamentu na świecie, ważącego dwukrotnie więcej od dotychczasowego rekordzisty (ok. 7 tys. karatów)^[3]^[4], co okazało się oszustwem^[5].

Najcenniejsze diamenty w Polsce to:

wielki czarny diament w złotej puszce św. Stanisława (1504, skarbiec katedry na Wawelu);
bezbarwny diament w koronie monstrancji Jana Kazimierza (1672, skarbiec klasztoru Paulinów na Jasnej Górze) – 10 karatów.

Wartość diamentu zależy ściśle od jego czystości, koniunktury na rynku i wielu innych czynników. Dla ogólnych szacunków można jednak przyjąć, że diament o wadze 100 karatów jest warty około 850 tysięcy złotych. Stąd też Cullinan, największy znany dotychczas diament (3106 karatów) warty był (przed podzieleniem) około dwudziestu pięciu milionów złotych^{[potrzebne źródło]}.