Diament

Charakterystyka minerału Diament Kryształ diamentu w kimberlicie Żółty diament
Dobrze wykształcony oktaedr diamentu Właściwości chemiczne i fizyczne Inne nazwy brylant Skład chemiczny C Twardość w skali Mohsa 10 Przełam drobnoziarnisty, promienisty Łupliwość wyraźna według ścian ośmiościanu Układ krystalograficzny regularny Gęstość minerału 3,47–3,57; najczęściej 3,52 g/cm³ Własności optyczne Barwa bezbarwny lub z przebarwieniami związanymi z zanieczyszczeniem Rysa biała Połysk diamentowy na ścianach, na przełamie matowy Współczynnik załamania 2,4175–2,4178 Inne dyspersja - 0,044

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

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 - Prawe 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

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, pd 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,
Senegal,
Kanada i
USA – złoża nie mają większego znaczenia przemysłowego.
Angola

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

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.

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.

Ciekawostki

Staroindyjska medycyna naturalna zalecała popiół z diamentów przy leczeniu trądu, suchot (gruźlicy), schizofrenii, nadmiernym chudnięciu, cukrzycy i anemii. Popiół stosowany profilaktycznie miał przedłużać życie, wzmacniać ciało, poprawiać cerę i dawać dobre samopoczucie. Nadmienić jednak należy, że w rzeczywistości czysty diament spala się do gazowego dwutlenku węgla nie zostawiając prawie żadnego popiołu. Po jego spaleniu popiołu zostaje 0,25% poprzedniej masy. A w tym popiele występuje 25 innych pierwiastków chemicznych.

W litoterapii diament stosuje się przy gorączce mózgu, nowotworach, zaburzeniach przysadki i szyszynki, przy schorzeniach móżdżku i rdzenia przedłużonego. Diament ma działać korzystnie również przy wylewach, zapaleniach i zaburzeniach prawej i lewej półkuli oraz opon mózgowych, a także przy autyzmie, dysleksji, epilepsji, problemach z koncentracją oraz zaburzeniach wzroku.

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

Wiek najstarszych diamentów (odkrytych w Australii) szacuje się na 3 do 4,25 mld lat.[1]

27 sierpnia 2007 podano informację [2][3] o odkryciu największego diamentu na świecie, ważącego dwukrotnie więcej od dotychczasowego rekordzisty (ok. 7000 karatów), co okazało się oszustwem[4].

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.

Przypisy

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Odmiany alotropowe węgla grafit • diament • fuleryt • grafen • lonsdaleit