Diamante lonsdaleíta
A lonsdaleita (diamante hexagonal) é um dos materiais mais recentes e raros pesquisados pelos cientistas e é caracterizada por propriedades surpreendentes. Uma das suas principais características é estar correlacionado com o diamante, no que diz respeito à composição química e estrutura cristalina, e com os meteoritos, devido ao seu mais conhecido processo de formação. Graças a essas propriedades, recentemente este material atraente chamado “Lonsdaleite Diamond” ou “Stars Diamond” começou a circular em alguns mercados de gemas e minerais preciosos.
O objetivo do presente artigo é puxar alguns fios e desvendar a Lonsdaleita, o que é, quais são as pesquisas e o que realmente é possível encontrar no comércio, se é que se podem ser encontrados, uma vez que o que se conhecem são muito mas muito pequenos.
Lonsdaleíta, o que é toda essa confusão?
Muito provavelmente você já tenha ouvido falar nela e até pensado em comprar um, mas não se engane com aquelas bolas brancas que vendem na internet como sendo o tão raro Diamante Lonsdaleite.
Porém, se você já comprou uma dessas bolas brancas muito duras nós vamos explicar porque é que você foi enganado.
O que é Lonsdaleíta?
Lonsdaleite (nomeado em homenagem a Kathleen Lonsdale ), também chamado de diamante hexagonal em referência à estrutura cristalina, é um alótropo de carbono com uma rede hexagonal, ao contrário da rede cúbica do diamante convencional. É encontrado na natureza em detritos de meteoritos; quando meteoros contendo grafite atingem a Terra, o grande calor e estresse do impacto transforma a grafite em diamante, mas retém a estrutura de cristal hexagonal da grafite.
Lonsdaleita foi identificada pela primeira vez em 1967 a partir do meteorito Canyon Diablo, onde ocorre como cristais microscópicos associados ao diamante comum.
A imagem acima é o que mais próximo se pode ter de idéia da Lonsdaleíta, no entanto não confunda, isto é apenas para uma comparação e se trata de um Tectito.
Lonsdaleita é translúcido, amarelo acastanhado e tem um índice de refração de 2,40–2,41 e uma gravidade específica de 3,2–3,3. Sua dureza é teoricamente superior à do diamante cúbico (até 58% a mais), de acordo com simulações computacionais, mas os espécimes naturais exibiram dureza um pouco mais baixa em uma grande faixa de valores (de 7–8 na escala de dureza de Mohs). A causa é especulada como sendo devido às amostras terem sido crivadas de defeitos de rede e impurezas.
Propriedades Físicas da Lonsdaleita
Lustre: Adamantino
Transparência: Transparente
Cor: Transparente amarelo acastanhado, acinzentado
Dureza: 7 - 8 na escala de Mohs
Dados de dureza: medido
Comentário: imperfeições na Lonsdaleita natural reduzem a dureza, o material artificial foi testado mais duro do que o diamante (> 10). "A Lonsdaleite é simulado para ser 58% mais duro que o diamante na face <100> e para resistir a pressões de indentação de 152 GPa, enquanto o diamante quebraria em 97 GPa. Isso ainda é excedido pela dureza da ponta do diamante IIa <111> de 162 GPa. ”
Densidade: 3,2 g/cm3 (medido) até 3,51 g/cm3 (calculado).
Como se forma a Lonsdaleita
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| Sistema cristalino hexagonal da Lonsdaleíta. |
Lonsdaleite, originalmente descreve a forma hexagonal do carbono e representa um dos polimorfos da série do carbono, incluindo o diamante e as fases do mineral grafite. Na verdade, a estrutura cristalina da Lonsdaleita é hexagonal e a composição química é C; por estes motivos também é denominado “diamante hexagonal”.
Este mineral foi descoberto pela primeira vez há cerca de 50 anos no meteorito de ferro Diablo Canyon; sua formação foi atribuída à transformação induzida por choque de grafite dentro do meteorito após o impacto com a Terra.
Sistemas cristalinos do Diamante e do Grafite.
Esses diamantes de impacto são agregados policristalinos compostos predominantemente por nanopartículas de diamante cúbico e hexagonal e grafite cristalina residual.
No entanto, essa definição é hoje fortemente discutida pelos cientistas:
Németh et al. (2014) hipotetizaram que “lonsdaleíta” não existe como um material discreto e demonstraram que é um diamante cúbico defeituoso e geminado. Ele também mostrou que outros polimorfos de carbono relatados podem ser explicados por falhas de geminação e empilhamento.
Por outro lado,
Kraus et al. (2016) e
Turneaure et al. (2017) provaram a formação de lonsdaleíta (ao lado do diamante), como uma espécie separada, gerada por compressão de choque de grafite. A lonsdaleita também recebeu muita atenção por causa de suas propriedades mecânicas potencialmente superiores, como resistência à compressão, dureza e rigidez, que rivalizam ou excedem as do diamante cúbico. No entanto, essas propriedades excepcionais não foram provadas experimentalmente devido à incapacidade de sintetizar lonsdaleita como uma fase pura. Por exemplo, durante o processo de síntese dos
diamantes nano-policristalinos (NPD), a gênese das lamelas de Lonsdaleita, fortemente associadas aos grãos de diamante cúbico, tem sido hipotetizada.
A lonsdaleíta é um material muito raro na Terra, encontrado como pequenos grãos associados a diamantes cúbicos e grafite em meteoritos de ferro, as camadas de um mesmo grão correspondentes a diamante, grafita e lonsdaleita só podem ser distinguidas por instrumentos muito sofisticados, capazes de trabalhar em escala nanométrica. Além disso, atualmente não é relatado um cristal puro massivo e relativamente grande (escala milimétrica) de lonsdaleita, nem natural nem sintético.
Lonsdaleita sintética
Além dos depósitos de meteoritos, o diamante hexagonal foi sintetizado em laboratório por compressão e aquecimento de grafite em uma prensa estática ou usando explosivos.
Lonsdaleita também foi produzida por deposição química de vapor, e também pela decomposição térmica de um polímero, poli (hidridocarbyne), à pressão atmosférica, sob atmosfera de argônio, a 1.000° C.
Locais onde ocorre a lonsdaleita
A lonsdaleita ocorre naturalmente em depósitos de diamante não-bólido na República Sakha. Material consistentes com Lonsdaleita foram encontrados em sedimentos com datas altamente incertas no Lago Cuitzeo, no estado de Guanajuato, México, pelos proponentes da controversa hipótese de impacto de
Younger Dryas.
Lonsdaleita também foram encontrados ao redor do Evento de Tunguska e na cratera Popigai ambas na região da Sibéria, Rússia.
Nos EUA é encontrado no Canyon Diablo (cratera Barringer no Arizona), e em outras crateras ou áreas de 'impacto'.
Bola de alumina ou diamante Lonsdaleite?
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Bola de alumina, erroneamente nomeada como Lonsdaleita.
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Densidade da Lonsdaleíta: 3,2 a 3,5.
Diamante hexagonal extremamente raro.
Bola de Alumina: densidade de 3,65 até 3,85.
Esferas de moagem, muito usado por indústrias siderúrgicas.
Lonsdaleíta, saiba o porque de toda esta confusão?
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Fontes:
