Diamante

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Diamante
Alguns diamantes espalhados demonstram as suas várias facetas refletidas.
Categoria Minerais Nativos
Cor Tipicamente amarelo, marrom ou cinza a incolor. Menos frequente azul, verde, preto, translúcido branco, rosa, violeta, laranja, roxo e vermelho.
Fórmula química C
Propriedades cristalográficas
Sistema cristalino (Cúbico)
Hábito cristalino Octaedro
Propriedades ópticas
Transparência Transparente à subtransparente até translúcido
Índice refrativo 2.418 (em 500 nm)
Birrefringência Nenhum
dispersão 0.044
Pleocroísmo Nenhum
Fluorescência ultravioleta Incolor
Propriedades físicas
Polimento Adamantinoa
Peso molecular 12.01 ul=g/mol
Peso específico 3.52 +/- 0.01
Densidade 3.5– g/cm3
Dureza 10
Ponto de fusão Dependente de pressão
Clivagem 111 (perfeito em quatro direções)
Fratura Concoidal
Brilho Adamantino

O diamante é um cristal sob uma forma alotrópica do carbono, de fórmula química C. É a forma termodinamicamente estável do carbono em pressões acima de 60 Kbar. Comercializados como gemas preciosas, os diamantes possuem um alto valor agregado. Normalmente, o diamante cristaliza com estrutura cúbica e pode ser sintetizado industrialmente. Outra forma de cristalização do diamante é a hexagonal, também conhecida como lonsdaleita, menos comum na natureza e com dureza menor (7-8 na escala de Mohs). A característica que difere os diamantes de outras formas alotrópicas, é o fato de cada átomo de carbono estar hibridizado em sp³, e encontrar-se ligado a outros 4 átomos de carbono por meio de ligações covalentes em um arranjo tridimensional tetraédrico. O diamante pode ser convertido em grafite, o alótropo termodinamicamente estável em baixas pressões, aplicando-se temperaturas acima de 1.500 °C sob vácuo ou atmosfera inerte. Em condições ambientes, essa conversão é extremamente lenta, tornando-se negligenciada.

Cristaliza no sistema cúbico, geralmente em cristais com forma octaédrica (8 faces) ou hexaquisoctaédrica (48 faces), frequentemente com superfícies curvas, arredondadas, incolores ou coradas. Os diamantes de cor escura são pouco conhecidos e o seu valor como gema é menor devido ao seu aspecto pouco atrativo. Diferente do que se pensou durante anos, os diamantes não são eternos pois o carbono definha com o tempo, mas os diamantes duram mais que qualquer ser humano.

Sendo carbono puro, o diamante arde quando exposto a uma chama, transformando-se em dióxido de carbono. É solúvel em diversos ácidos e infusível, exceto a altas pressões.

O diamante é o mais duro material de ocorrência natural que se conhece, com uma dureza de 10 (valor máximo da escala de Mohs). Isto significa que não pode ser riscado por nenhum outro mineral ou substância, exceto o próprio diamante, funcionando como um importante material abrasivo. No entanto, é muito frágil, esse fato deve-se à clivagem octaédrica perfeita segundo {111}. Estas duas características fizeram com que o diamante não fosse talhado durante muitos anos. A maior jazida do mundo, revelada pela Rússia ao mundo em 2012, porém de conhecimento do Kremlin desde 1970, é a maior jazida de diamantes que existe atualmente. Com capacidade para suprir diamantes, mesmo para uso industrial, pelos próximos 3 mil anos. A jazida conta com trilhões de quilates, e conta com 10 vezes mais diamantes do que tôdas as jazidas conhecidas existentes no mundo hoje, juntas. Ela situa-se numa cratera com extensão de 100 km entre a região de Krasnoiarsk e da república da Iakútia na Sibéria, Rússia. Tal cratera teve origem há 35 milhões de anos atrás, com a queda de um asteróide, e seus diamantes são duas vezes mais resistentes, duros, do que os encontrados em outro lugares, sua origem é espacial. Tal durabilidade chamou a atenção da indústria, pois é ótimo e de extrema utilidade para confecção de equipamentos da indústria eletrônica e ótica, assim como em equipamentos para perfuração do solo.[1] Outras jazidas no mundo são de África do Sul.Outras jazidas importantes situam-se na Rússia (segundo maior produtor) e na Austrália (terceiro maior produtor), entre outras de menor importância.[2]

A densidade é de 3,48. O brilho é adamantino, derivado do elevadíssimo índice de refracção (2,42). Recorde-se que todos os minerais com índice de refracção maior ou igual a 1,9 possuem este brilho. No entanto, os cristais não cortados podem apresentar um brilho gorduroso. Pode apresentar fluorescência, ou seja, a incidência dos raios ultravioleta produzem luminescência com cores variadas originando colorações azul, rosa, amarela ou verde.

Propriedades[editar | editar código-fonte]

Condutividade elétrica[editar | editar código-fonte]

Alguns diamantes azuis são semicondutores naturais, em contraste com a maioria dos diamantes, que são excelentes isolantes elétricos.[3] Substancial condutividade é comumente observada em diamantes não dopados crescidos por deposição química a vapor, podendo ser removida usando certos tratamentos para a superfície.[4] [5] a

Mapa dos principais paises produtores no mundo

Outras[editar | editar código-fonte]

Os diamantes são lipofílicos e hidrofóbicos, o que significa que a superfície de um diamante não pode ser molhada por água mas pode facilmente ser molhada e estragada por óleo.[6]

Sob temperatura ambiente os diamantes não reagem com a maioria dos reagentes químicos, includindo vários tipos de ácidos e álcalis. Assim, ácidos e álcalis podem ser usados para refinar diamantes sintéticos.[6]

Aplicações, Classificação e Valor[editar | editar código-fonte]

Uma face de um diamante bruto.

Aplicações:

O uso como adorno (gema) é milenar, na Índia era usado para identificar as castas.

Por ter grande índice de refração, é a gema mais brilhante. Por ser a substância mais dura da natureza, "não arranha" e por isso, seu brilho é eterno.

Os diamantes que não tem uso joalheiro terão uso industrial, pois são grandes abrasivos.

O valor da gema diamante (uso joalheiro), como o de todas as coisas, depende da oferta e da procura. Como o diamante é um mineral abundante na natureza, na década de 1950, o Instituto Gemologico Americano (GIA - Gemological Institute of America) criou um padrão de classificação para tornar possível a comercialização do diamante globalmente. Esse padrão foi criado para classificar diamantes da escala de incolores à matizadas (levemente amarelado ou acinzentado), os diamantes coloridos naturalmente são mais raros e possuem classificação diferente.

A classificação GIA para a escala de incolor à matizada é baseada em 4 variáveis, são elas: PESO, COR, PUREZA e LAPIDAÇÃO. Em inglês essas variáveis se chamam Carat, Color, Clarity e Cut, formando assim os 4 C's do Diamante. São esses ítens que tornam um diamante mais valioso que outro.

CLASSIFICAÇÃO

Peso: A unidade de medida para pesar gemas é o Quilate (ct), em inglês Carat, 1 quilate equivale a 0,2 gramas. O preço de um diamante de 2ct é muito maior do que o de dois diamantes de 1ct, pois um diamante de 2ct é muito mais raro. Nessa variável, quanto mais pesado melhor.

Cor: A classificação de cor leva em consideração o tom de cada diamante comparado ao tom de gemas matrizes que são guias de referência criadas pelo GIA. Nessa variável, quanto "mais incolor" melhor. D - E - F - G - H - I - J - K - L - M - N - O - P ... Z

Pureza: A classificação de pureza mensura a quantidade, o tamanho e as cores de inclusões internas e de características da superfície. Convencionou-se que essas características incluidas e superficiais, tem que ser vistas em uma lupa de 10x de aumento. Nesta variável, quanto menos melhor. F - IF - VVS1 - VVS2 - VS1 - VS2 - SI1 - SI2 - I1 - I2 - I3

Lapidação: É a ação do homem para tirar da gema bruta o melhor nessas 3 variáveis anteriores sem comprometer o brilho, o "fogo" e a vida do diamante. A lapidação brilhante é a lapidação mais popular do diamante, a ponto de ser confundida com o próprio nome do mineral diamante. A lapidação brilhante, também conhecida como lapidação completa, foi projetada para que toda a luz que entre na gema seja refletida para cima fazendo com que o diamante brilhe ainda mais. Nesta variável, quanto mais brilho, mais fogo, mais vida melhor. Sem esquecer que o formato da gema também sofre impacto no seu preço pela procura, um diamante brilhante redondo pode ser mais desejado que um diamante triangular.

Talha[editar | editar código-fonte]

Uma vez selecionados, os diamantes são cortados e talham-se ao longo de direções nas quais a dureza é menor. Uma talha bem realizada é aquela que realça o foco, ou seja, o conjunto de reflexos de cores derivados dos reflexos.

Diamantes sintéticos[editar | editar código-fonte]

Atualmente, existe a possibilidade de fazer diamantes sintéticos, submetendo grafite a pressões elevadas. No entanto, o resultado são quase sempre cristais de dimensões reduzidas para poderem ser comercializados como gemas. A chance de adquirir um diamante sintético no lugar de um natural é quase nula, sendo inclusive inferior à possibilidade de encontrar gemas que os comerciantes dizem ser diamante mas que não o são realmente.

A estabilidade térmica do diamante sintético é menor do que o natural, em ambiente oxidativo, como ao ar, o diamante sintético oxida (grafitiza) a temperaturas em torno de 850 °C. Já em atmosfera controlada sua resistência a grafitização é próxima aos 1200 °C.

Embora já em 1880 J. Balentine Hannay, um químico escocês, tivesse produzido minúsculos cristais, só em 1955 cientistas da General Electric Company conseguiram um método eficaz para a síntese de diamantes. Este feito foi creditado a Francis Bundy, Tracy Hall, Herbert M. Strong e Robert H. Wentorf, depois de investigações efetuadas por Percy W. Bridgeman na Universidade de Harvard. Os diamantes assim conseguidos eram de qualidade industrial (não gemológica), sendo hoje em dia produzidos em larga escala. Cristais com a qualidade de pedras preciosas, só se conseguiram sintetizar em 1970 por Strong e Wentorf, num processo que exige pressões e temperaturas extremamente elevadas.

Referências

  1. Cientistas revelam maior jazida de diamantes do mundo.
  2. Brasil Escola. Duro como Diamante. Visitado em 3 de março de 2012.
  3. Collins, A.T.. (1993). "The Optical and Electronic Properties of Semiconducting Diamond". Philosophical Transactions of the Royal Society A 342 (1664): 233–244. DOI:10.1098/rsta.1993.0017. Bibcode1993RSPTA.342..233C.
  4. Landstrass, M.I.. (1989). "Resistivity of chemical vapor deposited diamond films". Applied Physics Letters 55 (10): 975–977. DOI:10.1063/1.101694.
  5. Zhang, W.. (2008). "Hydrogen-terminated diamond electrodes. II. Redox activity". Physical Review E 78 (4). DOI:10.1103/PhysRevE.78.041603.
  6. a b Basic Properties of Diamond DiamondBladeSelect.com.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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