Diament

Diament należy do najbardziej cenionych kamieni szlachetnych. Nazwa diamentu pochodzi od greckiego słowa adamas — niepokonany, co jest związane z jego własnościami, przede wszystkim z twardością, największą spośród wszystkich minerałów. Inną charakterystyczną cechą diamentu jest jego szczególnie silny połysk, zwany połyskiem diamentowym.

Diamenty używane są nie tylko jako kamienie szlachetne; znaczna część wydobytych diamentów ma zastosowanie w przemyśle. Wobec wysokiej ceny przezroczystych kamieni jubilerskich wartość ich rocznej produkcji przewyższa wartość produkcji diamentów przemysłowych.

W 1974 r. wydobyto na świecie 44 522 tys. karatów diamentów, z czego do celów przemysłowych zużyto 32 210 tys. kr (około 72%). Zastosowanie do celów przemysłowych naturalnych diamentów uległo ostatnio zmniejszeniu w związku z rozwojem produkcji diamentów syntetycznych. W 1974 r. wyprodukowano ich 77 100 tys. kr; ziarna ich są jednak mniejsze niż diamentów naturalnych.

Pod względem chemicznym diament jest czystym węglem — C. Stwierdzane nieraz w diamentach ślady innych pierwiastków pochodzą od zanieczyszczeń występujących najczęściej w postaci wrostków mineralnych. Nie spotyka się prawie diamentów, które nie zawierałyby jakichś drobnych wrostków; nawet w najczystszych, najwyżej cenionych, przy badaniu mikroskopowym stwierdza Się ich obecność.

Diament nie ulega zmianom chemicznym i przeobrażeniom; jest bardzo odporny na działanie czynników chemicznych. Nie rozpuszcza się ani w mocnych kwasach (siarkowym, azotowym lub fluorowodorowym), ani w zasadach (wodorotlenku sodu lub potasu). Stwierdzono jedynie, że ulega utlenieniu wskutek działania saletry lub mieszaniny dwuchromianu potasu i kwasu siarkowego.

W płomieniu dmuchawki diament ulega spaleniu, zmieniając się na dwutlenek węgla CO2; a podgrzany proszek diamentowy spala się w powietrzu.

W atmosferze tlenu diament spala się w temperaturze 720°C; w atmosferze powietrza spalenie następuje w około 850°C. Jeżeli przez usunięcie źródła ciepła przerwie się proces spalania, można zaobserwować, że krawędzie i naroża kamienia ulegają zaokrągleniu, a połyskujące płaszczyzny stają się matowe d mleczne. Za pomocą lupy można stwierdzić obecność drobnych trójkątnych rowków, będących figurami wytrawienia diamentu. Takie powierzchowne uszkodzenie diamentu może powstać przy nieostrożnym nagrzewaniu podczas lutowania oprawy brylantu. Jeżeli nie jest ono zbyt duże; można je usunąć przez przepolerowanie ścianek.

Ze względu na niezwykłe własności diamentu niektórzy badacze przypuszczali, że składa się on z jakiegoś specjalnego pierwiastka, który nazwano ziemią diamentową. Budowa diamentu została określona w sposób nie budzący wątpliwości dopiero w pierwszej połowie XIX w.

W porównaniu z grafitem, który jest odmianą węgla trwałą w skorupie ziemskiej, diament jest odmianą nietrwałą, przechodzącą przy ogrzewaniu bez dostępu powietrza w grafit. Przejście to przy niskich ciśnieniach ma charakter jednokierunkowy i próby otrzymania diamentów z grafitu nie dały rezultatu.

Diament krystalizuje w układzie regularnym, tworząc najczęściej ośmiościany. Rzadziej spotykane są dwunastościany rombowe, sześciany oraz czworościany, a także inne postacie. Najbogatszą w ściany formą jest czterdziestoośmiościan.

Kryształy diamentu rzadko są ograniczone płaskimi ścianami i prostymi krawędziami. Ściany kryształów są zazwyczaj zaokrąglone i tworzą powierzchnie nierówne. Powierzchnie te przecinają się, tworząc łuki o zmiennej krzywiźnie. Na wielu ścianach kryształów występują wypukłości i zagłębienia oraz prążkowania, nieraz w postaci siatki. Najczęściej spotykane są ośmiościany o ścianach nieco zaokrąglonych; niekiedy przybierają one kształt zbliżony do kuli. Również ii sześcienne kryształy diamentu są często zaokrąglone. Spotyka się także kryształy zdeformowane, które straciły pierwotny kształt oraz kryształy jakby nadgryzione. Te charakterystyczne zdeformowania kryształów diamentu są związane z warunkami ich wzrostu, a także z ich późniejszym rozpuszczaniem.

Nierzadko występują bliźniacze zrosty kryształów diamentów. Powstają one przez zrost dwóch pojedynczych kryształów; płaszczyzną zrostu jest zazwyczaj płaszczyzna ośmiościanu. Oprócz dwojaków pospolite są bliźniaki wielokrotne. Zbliźniaczone kryształy diamentu mogą nieraz sprawiać duże trudności przy szlifowaniu.

Często spotyka się zrosty nieregularne w postaci zbitych, drobnokrystalicznych skupień. Noszą one nazwę bort. Promieniste skupienia kryształów diamentu znane są pod nazwą ballas. Skupienia okrągławe, ziarniste, o barwie szarej i rozmaitej wielkości, aż do wielkości jaja, przypominające z wyglądu koks, nazywane są karbonado (carbonado). Spotyka się je głównie w Brazylii. Odmiany te ze względu na nieprzezroczystość i dużą odporność na ścieranie znajdują zastosowanie w przemyśle.

Budowa diamentu. Sieć przestrzenną diamentu można przedstawić za pomocą dwóch regularnych sieci o scentrowanych ścianach, z których jedna w stosunku do drugiej jest przesunięta w kierunku głównej przekątnej sześcianu. Budowa wewnętrzna diamentu różni się od budowy grafitu, który ma ten sam skład chemiczny. Ta odmienna budowa wewnętrzna wyjaśnia różnice własności, zwłaszcza różną twardość — diament jest bowiem przykładem ciała najtwardszego, grafit zaś — najmiększego. Porównując rozmieszczenie atomów węgla w diamencie i graficie, można zauważyć wyraźne różnice. Wiązania między poszczególnymi atomami węgla w sieci przestrzennej diamentu należą do wiązań atomowych. Każdy z atomów węgla, które są ciaśniej ułożone w krysztale diamentu niż w krysztale grafitu, jest otoczony czterema innymi atomami węgla, znajdującymi się w równych odległościach; kąt między kierunkami wiązań wynosi 109°28′. W graficie natomiast atomy układają się warstwami, w rezultacie czego więź między atomami jest znacznie słabsza.

Jedną z cech charakterystycznych grafitu jest łupliwość równoległa do płaszczyzn najgęstszego ułożenia atomów węgla, zgodnie z tymi płaszczyznami wiązania między atomami węgla są silniejsze niż w kierunkach do nich prostopadłych. W diamencie atomy węgla układają się gęściej w płaszczyznach ośmiościanu, co wyjaśnia jego łupliwość.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *