Diamant

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Diamant
Seven clear faceted gems, six small stones of similar size and a large one.
Brušeni diamanti (brilijanti)
Splošno
Kategorija Naravni mineral
Kemijska formula C
Lastnosti
Molekulska masa 12,01 g/mol
Barva Najpogosteje rumena, rjava ali siva do brezbarvna. Manj pogosto modra, zelena, črna, prosojno bela, rožnata, vijolična, oranžna, škrlatna in rdeča.
Kristalni habit Oktaedrični
Kristalni sistem Izometrično-heksoktaedrični (kubični)
Razkolnost 111 (popolna v štirih smereh)
Lom Školjkasti
Trdota 10
Sijaj Diamantni
Barva črte Brezbarvna
Prozornost Prozoren do polprozoren in prosojen
Specifična teža 3,52±0,01
Gostota 3,5–3,53 g/cm3
Sijaj površine Diamantni
Optične lastnosti Izotropen
Lomni količnik 2,418 (at 500 nm)
Dvolomnost Nič
Pleohroizem Nič
Disperzija 0,044
Tališče 3915 K (3642 °C)
Sklici [1]

Mineral diamant (starogrško αδάμας: adámas - neukrotljiv) je kristalinična oblika oziroma alotropna modifikacija elementa ogljika (druge oblike elementarnega ogljika so so grafit, fuleren in grafen). Je eden najbolj znanih in najuporabnejših izmed več kot 3.000 znanih mineralov. Diamanti slove po svojih izstopajočih fizikalnih lastnostih, posebno trdoti (to nakazuje tudi izvor besede) ter visoki lomnosti svetlobe. Te in druge lastnosti postavljajo diamant med najuporabnejše minerale v draguljarstvu in v številnih panogah industrije.

Večino diamantov izkopljejo iz ognjeniških žil, kamor so jih odložili ognjeniki globokega izvora. Ti so črpali material iz globin, prek 150 km oddaljenih od zemeljskega površja, kjer so bili primerni temperaturni in tlačni pogoji za nastanek diamantov.

Večino diamantov danes izkopljejo v osrednji in južni Afriki, pomembna nahajališča pa so tudi v Kanadi, Rusiji, Braziliji in v Avstraliji. Letno jih izkopljejo okrog 130 milijonov karatov (26.000 kg) s skupno vrednostjo blizu 9 milijard USD. Dodatno izdelajo še skoraj štirikrat toliko umetnih diamantov. Kanadski iskalci diamantov so našli doslej največje naravne diamante v velikih žrelih ugaslih vulkanov na zaledenelem severu Kanade. Napovedujejo da bo do leta 2012 Kanada postala največja dobaviteljica naravnih diamantov v Svetu[navedi vir].

Privlačnost diamantov kot draguljev je v njihovi trdoti in optičnih lastnostih. Diamanti, uporabljeni kot dragulji, so rezani, njihove ploskve pa nato zglajene v številne brušene oblike, ki naj bi poudarile njihove dobre lastnosti. Trdota diamantov omogoča, da odlično prenašajo glajenje in se upirajo razenju (diamant lahko razi le drug diamant). To daje izjemen lesk. Razklon bele svetlobe v mavrico barv, ki je poznana kot ogenj, je druga osnovna značilnost teh draguljev, ki je bila že tekom zgodovine zelo cenjena.

Diamante kot dragulje ocenjujemo po masi, jasnosti, barvi in rezu. Ljudje jih cenimo že približno poltretje tisočletje. Že pred toliko časa so jih v Indiji uporabljali v verskih podobah. Njihova priljubljenost je narasla v 19. stoletju, ko so se pojavili novi načini rezanja, ki so še bolj poudarjali kakovost teh dragih kamnov.

Industrijska uporaba diamantov se je v svoji zgodovini, ki prav tako sega daleč v preteklost, povezala z njihovo trdnostjo. Zaradi te lastnosti je diamant najprimernejši material za rezalna in brusilna orodja. Običajno so diamanti nanešeni na rezalne ploskve žag in svedrov, kot brusilno sredstvo pa se uporablja diamantni prah. V razvoju so ali pa že obstajajo tudi druge možnosti uporabe diamantov. Tako se so nekateri modri diamanti - za razliko od večine ostalih, ki so odlični izolatorji - naravni polprevodniki. V industriji uporabljajo diamante, ki so neprimerni za uporabo v draguljarstvu, ali pa so umetno izdelani, kar zniža njihovo ceno in njihovo uporabo naredi gospodarnejšo.

Izdelovanje in razpečevanje diamantov je v glavnem v rokah nekaj večjih podjetij. Ti posli potekajo v tradicionalnih središčih za trgovino z njimi (najpomembnejši je Antwerpen v Belgiji). Skupina De Beers, ki ima sedež v južnoafriškem Johannesburgu in v Londonu, je v poslu z diamanti glavna že prek 100 let. Podjetje ima skupaj s podružnicami v lasti rudnike, ki dajo okrog 40 % letne proizvodnje diamantov, obenem pa obvladujejo prodajne poti, po katerih letno potuje skoraj dve tretjini vseh diamantov, uporabljenih v draguljarstvu.

Ker je skupina De Beers skozi zgodovino razvila postopke z monopolističnimi značilnostmi, denimo strog nadzor nad zalaganjem in domnevno manipuliranje s cenami diamantov, poleg tega pa so jih nekateri afriški revolucionarji prodajali, da bi dobili sredstva za svoje nasilno ravnanje, imajo diamanti delno sporen sloves.

Diamantne kamnine[uredi | uredi kodo]

Kamnine v katerih najdemo diamante prihajajo iz velikih zemeljskih globin, so bolj redke. med najbolj poznanimi kamninami so; kimberlit, lamproit, harzburgit in eklogit. Vsebnost diamantov v teh kamninah je zelo nizka, ne presega 1 %. Tudi ta količina vsa ne dosega draguljarske kakovosti. Diamant brez primesi je brezbarven, kadar pa ima majhne vsebnosti drugih kemičnih prvin, se lahko obarva raznobarvno. Tako nastanejo barvni ali fantazijski diamanti, med njimi so najredkejši modri, zeleni in rdeči diamanti. Bolj pogosto najdemo rožnate, rumene, sive in črne diamante, ki so tudi mnogo cenejši.

Kemijske lastnosti[uredi | uredi kodo]

Diamant je kovalentni kristal ogljika. Ogljikovi atomi so med seboj povezani z močnimi kovalentnimi vezmi. Razporejeni so tetredrično, torej ima med vezmi kot 109,5°. Ker nima nevezanih elektronov ne prevaja električnega toka.

Materialne lastnosti[uredi | uredi kodo]

Teoretično napovedan fazni diagram ogljika
Four panels. First, seven clear faceted gems, six small and a large one. Second, black material with uneven surface. Third, three parallel atomic sheets, each resembling a chicken wire hedge. Fourth, a boxed atomic structure containing tetrahedrally arranged balls connected by 0.15 nm bonds.
Diamant in grafit sta dva alotropa ogljika - to je čisti obliki enega in istega elementa z različno strukturo.

Diamant je prozoren kristal, v katerem tetrahedrsko povezani atomi ogljika oblikujejo kovalentno povezano mrežo (sp3, ki kristalizira kot varianta FCC strukture. Diamanti se uporabljajo za številne namene zaradi njih izjemnih fizikalnih lastnosti materiala. Najbolj znani sta skrajna trdota diamanta in njegova toplotna prevodnost(900–2320 W·m−1·K−1),[2] pa tudi velik razmik pasov (bandgap) in možna optična disperzija. Nad1700 °C (1973 K / 3583 °F) v vakuumu ali atmosferi brez kisika se diamant pretvori v grafit; na zraku se pretvorba prične pri ~700 °C.[3] Vžigna temperatura diamanta je 720 – 800 °C v kisiku in 850 – 1000 °C na zraku.[4] Naravbni diamanti imajo gostoto 3.15–353 g/cm3, čisti diamant je pri tem blizu 352 g/cm3.[5] Kemijske vezi med atomi ogljika v diamantu so šibkejše od vezi v grafitu. V diamantu tvorijo vezi togo tridimenzionalno rešetko, v grafitu pa so atomi tesno vezani v liste, ki z lahkoto drsijo drug prek drugega, tako da je celotna struktura šibkejša.[6]

Opombe in sklici[uredi | uredi kodo]

  1. ^ "Diamond". WebMineral. Pridobljeno dne 2009-07-07. 
  2. ^ Wei, L.; Kuo, P. K.; Thomas, R. L.; Anthony, T.; Banholzer, W. (1993). "Thermal conductivity of isotopically modified single crystal diamond". Physical Review Letters 70 (24): 3764–3767. Bibcode:1993PhRvL..70.3764W. doi:10.1103/PhysRevLett.70.3764. PMID 10053956. 
  3. ^ John, P; Polwart, N.; Troupe, C.E.; Wilson, J.I.B. (2002). "The oxidation of (100) textured diamond". Diamond and Related Materials 11 (3–6): 861. Bibcode:2002DRM....11..861J. doi:10.1016/S0925-9635(01)00673-2. 
  4. ^ "Basic Properties of Diamond". DiamondBladeSelect.com. 
  5. ^ "Diamond". Mindat. Pridobljeno dne July 7, 2009. 
  6. ^ Gray, Theodore (September 2009). "Gone in a Flash". Popular Science: 70. 

Viri[uredi | uredi kodo]

  • Miha Jeršek, Meta Dobnikar, Franc Arbeiter- Dragulji, Založba Narava- Prirodoslovni muzej Slovenija, Kranj 2005.

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]