Oficina70: Como se formam os diamantes

Como se formam os diamantes

Aqui esta um guia completo para que você possa aprender um pouco mais sobre Diamantes

Mas antes, o que é o Diamante?
O diamante é um mineral raro, natural, composto de carbono. Cada átomo de carbono em um diamante é cercado por outros quatro átomos de carbono e conectado a eles por fortes ligações covalentes - o tipo mais forte de ligação química. Este arranjo simples, uniforme e bem ligado produz uma das substâncias mais duráveis ​​e versáteis conhecidas.

O diamante é a substância natural mais conhecida. Também é quimicamente resistente e tem a maior condutividade térmica de qualquer material natural. Essas propriedades tornam-se adequadas para uso como ferramenta de corte e para outros usos onde a durabilidade é necessária. O diamante também possui propriedades ópticas especiais, como um alto índice de refração, alta dispersão e alto brilho. Essas propriedades ajudam a tornar o diamante a pedra preciosa mais popular do mundo.

Como o diamante é composto do elemento carbono, muitas pessoas acreditam que deve ter se formado a partir do carvão. Isso ainda é ensinado em muitas salas de aula - mas não é verdade!

É a pedra preciosa mais popular.
É conhecido por ser a substância mais dura do planeta terra.
Tem uma incrível quantidade de usos.

Os diamantes não são nativos da superfície da Terra. Em vez disso, eles se formam a altas temperaturas e pressões que ocorrem no manto da Terra, a cerca de 160 km abaixo da superfície da Terra.

Mas então, como se formam os diamantes?
A maioria dos diamantes que foram descobertos vieram parar na superfície da Terra por erupções vulcânicas de fonte profunda. Essas erupções começam no manto, e, em seu caminho, destroem pedaços de rocha do manto e entregam-os à superfície da Terra sem derreter. Estes blocos do manto são conhecidos como xenólitos. Eles contêm diamantes que foram formados nas condições de alta temperatura e pressão do manto.

As pessoas procuram diamantes, minerando a rocha que contém os xenolitos ou minerando os solos e os sedimentos que se formaram quando as rochas de diamante resistiram.

Fatos que são falsos sobre a origem dos diamantes
Acredita-se que alguns diamantes se formem nas condições de alta temperatura e pressão nas zonas de subdução ou locais de impacto de asteróides. Alguns vem à Terra em meteoritos.
Então, nenhuma mineração comercial de diamante foi desenvolvida em depósitos com essas origens.

Diamantes de gema versus diamantes industriais
Diamantes de gema são pedras com cor e clareza que os tornam adequados para jóias ou produto de investimento. Estas pedras são especialmente raras e constituem uma pequena parcela da produção mundial de diamantes. Os diamantes de pedras preciosas são vendidos por sua beleza e qualidade.

E se pensa que diamantes são raros, engana-se, todos os anos são encontrados milhares de quilates em diamantes, porém só 10% deles são usados na indústria joalheira, os restantes são usados sobretudo no setor industrial.

Os cristais de diamante natural têm uma gravidade específica que varia entre aproximadamente 3,4 a 3,6. Esta gama existe porque a maioria dos diamantes contém impurezas e tem irregularidades na sua estrutura cristalina. Os diamantes de qualidade gema são os diamantes mais perfeitos, com impurezas e defeitos mínimos. Eles têm uma gravidade específica que é muito próxima de 3,52.

Os diamantes industriais são utilizados principalmente em procedimentos de corte, trituração, perfuração e polimento. Aqui, a dureza e características de condutividade térmica são as qualidades que estão sendo adquiridas. Tamanho e outras medidas de qualidade relevantes para pedras preciosas não são importantes. Os diamantes industriais são muitas vezes esmagados para produzir pós abrasivos de tamanho micrométrico. Grandes quantidades de diamantes com qualidade de pedras preciosas, mas muito pequenas para cortar, são vendidas no comércio industrial de diamantes.

Diamantes usados como abrasivos:
Porque os diamantes são muito duros (dez na escala Mohs), eles são frequentemente usados como abrasivos. A maioria dos diamantes industriais são utilizados para esses fins. Pequenas partículas de diamante são incorporadas em lâminas de serra, brocas e trituradoras com o propósito de cortar, perfurar ou triturar materiais duros. Eles também podem ser moídos em pó e transformados em uma pasta de diamante que é usada para polir ou para uma moagem mais fina. Os métodos tradicionais utilizados para cortar diamantes em gemas e polir suas superfícies envolvem o uso de pequenas partículas de outros diamantes como meios de corte e polimento.

A demanda mundial por diamantes industriais excede em grande parte a oferta obtida através da mineração. Diamantes sintéticos estão sendo produzidos para atender a essa demanda industrial. Eles podem ser produzidos a um custo menor por quilate do que os diamantes extraídos da terra e funcionam mito bem no uso industrial.

Outros usos para os diamantes:
A maioria dos diamantes industriais são utilizados como abrasivos. No entanto, os diamantes são usados ​​em muitas outras aplicações.

As janelas de diamante são feitas de membranas de diamante finas e são usadas para cobrir aberturas em lasers, máquinas de raios-x e câmaras de vácuo. São transparentes, muito duráveis ​​e resistentes ao calor e à abrasão.
As cúpulas de alto-falantes de diamante melhoram o desempenho de alto-falantes de alta qualidade. O diamante é um material muito rígido, e quando feito em uma dome fina, ele pode vibrar rapidamente sem a deformação que degradaria a qualidade do som.
Os dissipadores de calor são materiais que absorvem ou transmitem excesso de calor. O diamante tem a maior condutividade térmica de qualquer material. Ele é usado para conduzir calor para longe das partes sensíveis ao calor da microeletrônica de alto desempenho.
Micro rolamentos de baixa fricção são necessários em pequenos dispositivos mecânicos. Assim como alguns relógios têm rolamentos de jóias em seus movimentos, são utilizados diamantes onde são necessárias extremas resistências à abrasão e durabilidade.
As peças resistentes ao desgaste podem ser produzidas por superfícies de revestimento com um revestimento fino de diamante. Neste processo, o diamante é convertido em um vapor que se deposita na superfície das peças propensas a usar.

Diamante como uma pedra preciosa
Os diamantes são as gemas mais populares do mundo. Muitas vezes mais dinheiro é gasto em diamantes do que em todas as outras pedras preciosas juntas. Parte do motivo da popularidade do diamante é resultado de suas propriedades ópticas ou de como ele reage com a luz. Outros fatores incluem moda, customização e marketing.

Os diamantes têm um brilho muito brilhante - o brilho não metálico mais alto - conhecido como "adamantine". Seu alto brilho lhes dá a capacidade de refletir uma alta porcentagem da luz que atinge sua superfície. Esta é uma propriedade que dá às gemas de diamantes seu "brilho".

O diamante também possui uma alta dispersão. À medida que a luz branca passa por um diamante, esta alta dispersão faz com que a luz se separe nas cores dos componentes. A dispersão é o que permite que um prisma separe a luz branca nas cores do espectro. Esta propriedade de dispersão é o que dá aos diamantes seu colorido "fogo".

Qualidade de diamante de diamante
A qualidade de uma pedra preciosa de diamante é determinada principalmente por quatro fatores:
cor, corte, clareza e quilates.
Um método padronizado de avaliação da qualidade dos diamantes foi desenvolvido na década de 1950 pelo Gemological Institute of America e é conhecido como
"The 4Cs of Diamond Quality"
os 4 c´s da qualidade de um Diamante.

Cor:
A maioria dos diamantes de qualidade gema (gem-quality) variam de incolor a amarelo. Os diamantes mais conhecidos e valiosos são aqueles que são completamente incolores. Estes são vendidos pelos preços mais elevados. No entanto, outra categoria de gemstone de diamante está aumentando em popularidade. Estes são diamantes coloridos, que ocorrem em uma variedade de tons, incluindo vermelho, rosa, amarelo, roxo, azul, verde e marrom. O valor dessas pedras baseia-se na intensidade, pureza e qualidade de suas cores. Eles são comumente chamados de "diamantes de cor elegante" ou "fantasias". Em média, apenas um diamante em 10.000 tem uma cor que ganha a designação "extravagante". Isso torna esses diamantes extremamente valiosos. Alguns deles forão vendidos em leilão por mais de um milhão de dólares por quilate.

Claridade:
O diamante ideal está livre de fraturas e inclusões (partículas de material estranho dentro da pedra). Isso prejudica a aparência da pedra e interfere com a passagem da luz através da pedra. Quando presente em grandes números, cores escuras, posições ou tamanhos obvios, irá degradar significativamente a aparência de uma gema cortada e lapidada diminuindo seu valor. Eles também podem reduzir a força da pedra.
No entanto não quer dizer que uma pedra de diamante com inclusão de inseto, por exemplo, não vá ter valor, vai ter outro valor para o lado ciêntífico para um entusiasta ou um colecionador.

Corte:
A qualidade do design usada no corte de um diamante é o que determina sua aparência. Os ângulos para os quais as facetas são cortadas, as proporções do design e a qualidade do polimento são o que determina a aparência, o brilho, a cintilação, o padrão e o fogo. As pedras ideais são perfeitamente polidas para serem altamente reflexivas e emitir uma quantidade máxima de fogo. As faces facetadas são de tamanho igual e de forma idêntica. E, as bordas de cada rosto facetado se encontram perfeitamente com cada um dos seus lados.

Carat (quilates):
Os diamantes são vendidos pelo quilate (uma unidade de peso igual a 1/5 de grama ou 1/142 de onça). Pequenos diamantes geralmente custam menos por quilate do que pedras maiores de igual qualidade. Isso ocorre porque pedras muito pequenas são muito comuns e pedras grande são excepcionalmente raras.

Quão duro é o diamante?
Embora o diamante seja conhecido como o material natural mais duro do mundo e tenha sido atribuído uma dureza de 10 na escala de dureza Mohs, essa informação é uma simplificação excessiva. Os cristais de diamante variam em dureza por direção.

Escala de dureza do Diamante:
Escala de Mohs= 10
Escala de Vickers= 10.000 (Kg / mm2)

Corte e lapidação:
A direção de maior dureza é paralela aos planos de cristal octaédrico. Quando os cristais de diamante estão sendo cortados e polidos em gemas, é muito difícil cortá-los nessa direção com uma serra de diamante. Então, ao invés de usar uma serra de diamante ou a prática tradicional de quebrá-los por clivagem, grande parte desse trabalho agora é feito por serração a laser.

As facetas cortadas paralelamente à direção do cristal octaédrico também são difíceis de polir, de modo que os cortadores mudam de direção ou arriscam deixar uma textura de "pele de lagarto" na faceta.

A direção mais suave em um cristal de diamante é paralela aos planos cúbicos. O melhor polimento é feito em facetas paralelas a essa direção. Embora essa seja a direção mais suave em um diamante, a dureza é várias vezes mais difícil do que a do Coríndon, o segundo mineral mais duro da escala de dureza Mohs.

Simulantes de Diamantes:
Os simulantes de diamante são materiais que se parecem com diamantes, mas possuem diferentes composições químicas. Os simulantes de diamante podem ser materiais naturais, como zircê ou safira incolor. Mais frequentemente, são materiais feitos cortados e lapidados pelo homem, como zircônia cúbica (ZrO2), moissanite (SiC), YAG (granada de alumínio yttrium Y3Al5O12) ou titanato de estrôncio (SrTiO3).

Diamantes sintéticos:
O diamante é um material muito valioso, e o homem trabalha há séculos para criá-los em laboratórios e fábricas. Os diamantes sintéticos são materiais feitos pelo homem que possuem a mesma composição química, estrutura de cristal, propriedades ópticas e comportamento físico dos diamantes naturais. Outros nomes usados ​​para esses diamantes artificiais incluem: "criado em laboratório", "criado por laboratório", "feito pelo homem" e "cultivado em laboratório". Esses nomes indicam corretamente que os diamantes não foram formados naturalmente na Terra, mas que foram criados por pessoas.

A primeira síntese comercialmente bem sucedida de diamante foi realizada em 1954 pelos trabalhadores da General Electric. Desde então, muitas empresas conseguiram produzir diamantes sintéticos adequados para o uso industrial. Hoje, a maioria dos diamantes industriais consumidos é sintética, sendo a China líder mundial com uma produção de mais de 4 bilhões de quilates por ano. Agora a maioria das importantes nações industrializadas são capazes de produzir diamantes sintéticos para uso industrial em fábricas.

Na última década, várias empresas desenvolveram uma tecnologia que lhes permitem produzir diamantes criados em laboratório de qualidade gema de até alguns quilates em tamanho e em várias cores diferentes, incluindo incolor.
Algumas empresas utilizam métodos de alta pressão e alta temperatura - estes são conhecidos como diamantes HTHP. Outras criam diamantes usando um processo químico de deposição de vapor - estes são conhecidos como diamantes CVD. Suas gemas estão sendo vendidas em joalherias e na internet com um desconto significativo do que as pedras naturais de qualidade e tamanho semelhantes. Elas têm uma aparência bonita e um preço atraente.

ATENÇÃO:
Os diamantes sintéticos são obrigados a serem vendidos com a informação de que são "sintéticos" ou "criados em laboratório".

Fonte:
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