Diamante para niños
Datos para niños Diamante |
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| General | ||
| Categoría | Minerales Compuestos y elementos (no metales) | |
| Clase |
1.CBº11 0a (Strunz) |
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| Fórmula química | C | |
| Propiedades físicas | ||
| Color | Típicamente incoloro, amarillo, marrón o gris. Con menos frecuencia: azul, verde, negro, blanco translúcido, rosado, violeta, anaranjado, púrpura o rojo. | |
| Raya | Incolora | |
| Lustre | Adamantino | |
| Transparencia | Transparente a subtransparente a translúcido. | |
| Sistema cristalino | Isométrico-Hexoctaédrico (Sistema cristalino cúbico) | |
| Fractura | Concoidal | |
| Dureza | 10 (Escalas de dureza) | |
| Densidad | 3,5 - 3,53 g/cm³ | |
| Índice de refracción | 2,4175 - 2,4178 | |
| Birrefringencia | Ninguna | |
| Pleocroísmo | Ninguno | |
| Propiedades ópticas | Refractiva simple | |
| Minerales relacionados | ||
| Zirconia cúbica, Moissanita, Carburo de silicio | ||
El diamante es un mineral muy especial, una forma de carbono donde sus átomos están unidos de una manera muy fuerte. Es la segunda forma más estable de carbono, después del grafito, pero no te preocupes, un diamante no se convierte en grafito fácilmente.
El diamante es famoso por ser el material natural más duro que conocemos. También es el que mejor conduce el calor. Gracias a estas propiedades, se usa mucho en herramientas para cortar y pulir. Un diamante de muy buena calidad se llama naife.
Es uno de los minerales más valiosos del mundo por su belleza y sus propiedades físicas. Su estructura es tan fuerte que pocas impurezas pueden entrar en él, como el boro y el nitrógeno. Esto hace que la mayoría de los diamantes naturales sean transparentes e incoloros.
Sin embargo, pequeñas cantidades de impurezas o defectos pueden darle color. Por ejemplo, el boro puede darle un color azul, y el nitrógeno, amarillo. También pueden ser marrones, verdes, violetas, rosados, negros, naranjas o rojos.
El diamante también tiene una propiedad llamada dispersión refractiva. Esto significa que puede separar la luz blanca en muchos colores, creando su brillo característico. Por sus propiedades y su belleza, el diamante es una gema muy popular.
La mayoría de los diamantes naturales se forman en el manto terrestre, a profundidades de 140 a 190 kilómetros. Allí, las condiciones de presión y temperatura son extremas. El carbono necesario para formarlos viene de otros minerales. Los diamantes tardan entre 1.000 y 3.300 millones de años en crecer.
Luego, las erupciones volcánicas profundas los traen a la superficie. El magma se enfría y forma rocas llamadas kimberlitas y lamproitas, que contienen los diamantes. También se pueden crear diamantes en laboratorios, imitando las condiciones de la Tierra. Otra técnica es la deposición química de vapor.
Existen otros materiales que se parecen al diamante, como la zirconia cúbica y el carburo de silicio. A estos se les llama "simulantes de diamantes". Los expertos en gemología tienen formas especiales de distinguir los diamantes naturales de los sintéticos y de los simulantes.
Contenido
¿Cómo se descubrieron los diamantes?
El nombre diamante viene del idioma griego antiguo adámas, que significa "inalterable" o "indomable". Se cree que los diamantes se descubrieron y se empezaron a extraer por primera vez en la India. Allí, se encontraron depósitos en los ríos Penner, Krishna y Godavari hace miles de años. Se sabe que los diamantes eran conocidos en la India hace al menos 3.000 años, y quizás hasta 6.000 años.
Los diamantes han sido valorados como gemas desde la antigua India, donde se usaban como símbolos religiosos. También se usaban en herramientas para grabado desde hace mucho tiempo. La popularidad de los diamantes creció mucho a partir del siglo XIX. Esto se debe a que había más diamantes disponibles, las técnicas para cortarlos y pulirlos mejoraron, la economía mundial creció y se hicieron campañas de publicidad muy exitosas.
En 1813, un científico llamado Humphry Davy demostró que el diamante está hecho de carbono. Usó una lente para concentrar los rayos del sol en un diamante, y vio que al quemarse, solo producía dióxido de carbono. También descubrió que, sin oxígeno, el diamante se convierte en grafito.
Hoy en día, el uso más conocido de los diamantes es como joyas. La forma en que el diamante dispersa la luz blanca en muchos colores es lo que lo hace tan atractivo. En el siglo XX, los expertos en gemología crearon un sistema para clasificar los diamantes y otras gemas. Se basan en cuatro características principales, conocidas como las "cuatro C": carat (peso), cut (talla), colour (color) y clarity (pureza).
El Cullinan, también llamado Estrella del Sur, es el diamante más grande que se ha encontrado. Era tan valioso que tuvieron que cortarlo en varios pedazos. Este diamante en bruto pesaba 3.106 quilates (621 gramos) y fue un regalo para el rey británico Eduardo VII.
¿Qué hace al diamante tan especial?
Un diamante es un cristal transparente de átomos de carbono unidos de una forma especial. Los diamantes se usan para muchas cosas por sus características únicas. Las más importantes son su extrema dureza y su capacidad para conducir el calor. También tienen una "banda prohibida" amplia, lo que significa que son muy transparentes a la luz visible.
A temperaturas muy altas (más de 1.700 °C) y sin oxígeno, el diamante se convierte en grafito. En el aire, esta transformación puede empezar a unos 700 °C. Los diamantes naturales tienen una densidad de 3,15 a 3,53 gramos por centímetro cúbico.
Dureza del diamante
El diamante es el material natural más duro que se conoce. Su dureza se mide en la escala de Mohs, donde el diamante tiene un 10, la puntuación más alta. Esto significa que solo otro diamante puede rayarlo.
Los diamantes naturales más duros se encuentran en Australia, en los campos de Copeton y Bingara. Eran tan duros que los cortadores de diamantes los llamaban "can-ni-faire" (no se puede hacer nada con ellos). Estos diamantes se usan para pulir otros diamantes.
La dureza del diamante es una de las razones por las que es una gema tan buena. Como casi nada puede rayarlos, mantienen su brillo por mucho tiempo. Por eso son tan populares en anillos de compromiso y anillos de matrimonio, que se usan a diario.
En la industria, la dureza del diamante es muy útil. Se usa para fabricar herramientas de corte y pulido. Como es el material natural más duro, puede cortar o pulir casi cualquier cosa. Los diamantes de menor calidad, llamados bort, se usan para estas herramientas, como brocas, sierras y polvos abrasivos.
Hay muy pocos materiales que pueden rayar un diamante:
- Algunos diamantes son más duros que otros.
- Diamantes nanocristalinos creados en laboratorio.
- El nitruro de boro cúbico (Borazón).
- Una forma hexagonal del diamante llamada lonsdaleíta, que se cree que es aún más dura.
Conductividad eléctrica
Algunos diamantes azules son capaces de conducir la electricidad, a diferencia de la mayoría de los diamantes que son aislantes. Esta capacidad y su color azul se deben a la presencia de boro en su estructura. El boro reemplaza a los átomos de carbono y permite que la electricidad fluya.
Resistencia a la rotura
La resistencia de un material a romperse por un impacto fuerte se llama tenacidad. El diamante es bastante resistente comparado con otras gemas. Sin embargo, tiene "planos de fractura", lo que significa que es más frágil en ciertas direcciones. Los cortadores de diamantes aprovechan esto para romper las piedras antes de darles forma.
¿Dónde se encuentran los diamantes?
Los diamantes se encuentran en varios lugares del mundo:
- En África: República Democrática del Congo, Sierra Leona, Sudáfrica.
- En América: Brasil, Colombia, Estados Unidos, Perú, Venezuela.
- En Oceanía: Australia.
- En Asia: India, Japón, Rusia (en la Estepa siberiana).
Colores del diamante
Un diamante puro debería ser transparente e incoloro. Los colores en los diamantes se deben a pequeños defectos en su estructura o a impurezas. La impureza más común es el nitrógeno, que causa colores amarillos. El Gemological Institute of America (GIA) clasifica los diamantes incoloros con la letra 'D' y los amarillos claros con la 'Z'.
El boro es el responsable del color azul grisáceo. Los diamantes de otros colores, como el azul, verde o rosa, se llaman "colores fantasía" y son muy raros.
Los colores también pueden aparecer por la irradiación (que causa los diamantes verdes) o por deformaciones en el cristal (que causan algunos diamantes marrones, rosados o rojos). Los diamantes incoloros son los más comunes, seguidos por los amarillos y marrones. Los más raros son los rojos. Los diamantes "negros" en realidad tienen muchas inclusiones oscuras que les dan esa apariencia.
El diamante negro más famoso es el «Diamante de Orlov Negro». En 2008, el Diamante Wittelsbach, un diamante azul, se vendió por más de 24 millones de dólares. En 2009, otro diamante azul pequeño alcanzó el precio más alto por quilate jamás pagado.
¿Cómo se identifica un diamante?
Los diamantes se pueden identificar por su alta capacidad para conducir el calor. También tienen un índice de refracción muy alto, lo que los hace brillar mucho. Los diamantes pueden cortar el vidrio, pero esto no es suficiente para identificarlos, ya que otros materiales duros también pueden hacerlo.
Existen métodos para identificar diamantes. Uno es usar líquidos especiales: si el diamante flota o se hunde, puede dar una pista. También hay aparatos que miden la conductividad térmica. Sin embargo, con la aparición de la moissanita, que tiene una conductividad similar, estos aparatos ya no son tan fiables por sí solos.
Los expertos usan microscopios para ver las inclusiones (pequeñas imperfecciones) dentro de la gema. Cada tipo de gema tiene inclusiones características. La transparencia también es una pista, ya que el diamante es menos transparente que algunas de sus imitaciones.
¿Cómo se forman los diamantes en la naturaleza?
Los diamantes naturales necesitan condiciones muy específicas para formarse: mucha presión (entre 45 y 60 kilobares) y temperaturas altas (entre 900 y 1.300 °C). Estas condiciones se encuentran en dos lugares de la Tierra: en el manto terrestre bajo los continentes y en los lugares donde han caído meteoritos.
Formación en cratones
Las condiciones para que se formen diamantes en el manto se dan a grandes profundidades, entre 140 y 190 kilómetros. La temperatura de la Tierra aumenta con la profundidad, pero no en todas partes igual. Bajo los océanos, la temperatura sube demasiado rápido. La combinación perfecta de temperatura y presión solo se encuentra bajo las partes más antiguas y estables de los continentes, llamadas cratones. Si un diamante permanece mucho tiempo en un cratón, puede crecer más.
Los científicos han estudiado el carbono de los diamantes y han descubierto que puede venir de dos fuentes:
- Carbono inorgánico: de las profundidades del manto terrestre.
- Carbono orgánico: de restos de seres vivos que fueron arrastrados desde la superficie de la corteza terrestre hacia abajo por un proceso llamado subducción (cuando una placa se mete debajo de otra).
La mayoría de los diamantes que llegan a la superficie son muy antiguos, entre 1.000 y 3.300 millones de años. Esto es entre el 22% y el 73% de la edad de la Tierra.
Los diamantes suelen tener forma de octaedros (como dos pirámides unidas por la base) o formas redondeadas. A veces se encuentran unidos o formando cristales dobles. Estas formas dependen de las condiciones en las que crecieron.
Formación en cráteres de impacto
También se pueden formar diamantes muy pequeños, llamados microdiamantes o nanodiamantes, en los cráteres que dejan los meteoritos al impactar. Estos impactos crean zonas de alta presión y temperatura, perfectas para la formación de diamantes. En el Cráter Popigai en Siberia, se han encontrado diamantes de impacto de hasta 10 mm.
Diamantes de fuera de la Tierra
No todos los diamantes que encontramos en la Tierra se formaron aquí. Un tipo de diamante llamado carbonado, que se encuentra en Sudamérica y África, podría haber llegado a la Tierra por el impacto de un asteroide hace unos 3.000 millones de años.
Además, los granos presolares en muchos meteoritos contienen nanodiamantes de origen extraterrestre, que probablemente se formaron en supernovas (explosiones de estrellas). Los científicos creen que el centro de algunas estrellas llamadas enanas blancas está hecho de carbono y oxígeno cristalizado, como un diamante gigante. La más grande que se ha encontrado se llama Lucy, en honor a la canción «Lucy in the Sky with Diamonds» de The Beatles.
¿Cómo llegan los diamantes a la superficie?
Las rocas que contienen diamantes son llevadas a la superficie por erupciones volcánicas muy profundas. El magma de estos volcanes debe venir de al menos 150 km de profundidad, donde los diamantes pueden formarse. Esto es algo que ocurre muy pocas veces.
Las "chimeneas" volcánicas son como tubos que contienen el material que subió desde las profundidades. No todas las chimeneas tienen diamantes, y menos aún tienen suficientes para que valga la pena extraerlos.
El magma en estas chimeneas suele ser de dos tipos: kimberlita o lamproita. El magma no contiene diamantes en sí, sino que los transporta junto con otras rocas y minerales desde el interior de la Tierra. Ciertos minerales, ricos en cromo o titanio, suelen encontrarse en las kimberlitas con diamantes. Estos minerales tienen colores brillantes y ayudan a los buscadores a encontrar las chimeneas.
Una vez que los diamantes llegan a la superficie, pueden ser arrastrados por la erosión (agua o viento) y distribuirse en un área grande. Las chimeneas volcánicas son las "fuentes primarias" de diamantes. Las "fuentes secundarias" son las áreas donde los diamantes se han acumulado después de ser erosionados de su fuente original, como en ríos o costas.
El comercio de diamantes
La industria del diamante se divide en dos partes: los diamantes para gemas (joyería) y los diamantes para uso industrial. Aunque ambos son muy importantes, funcionan de maneras muy diferentes.
Diamantes para joyería
Existe un gran comercio de diamantes para joyería. A diferencia del oro, los diamantes no se venden como una simple mercancía. Hay un mercado establecido para la reventa de diamantes ya cortados y pulidos.
Lo más notable del comercio de diamantes de joyería es que está muy concentrado. El 92% de los diamantes cortados en 2003 se hicieron en Surat, Guyarat, India. Otros centros importantes son Amberes, Londres, Nueva York, Tel Aviv y Ámsterdam.
Una sola compañía, De Beers, controla una gran parte del comercio de diamantes. Tienen su sede en Johannesburgo, Sudáfrica, y en Londres, Inglaterra. De Beers posee o controla muchas de las minas de diamantes más grandes del mundo y sus canales de distribución. Se estima que alrededor del 40% de la producción mundial de diamantes en bruto pasa por su subsidiaria, la Diamond Trading Company (DTC).
La campaña de publicidad de De Beers es una de las más exitosas de la historia. Su famoso eslogan: "un diamante es para siempre" (a diamond is forever), ayudó a que los diamantes se volvieran muy populares en todo el mundo.
La Federación mundial de bolsas de diamantes (WFDB) es una organización que facilita el comercio global de diamantes. En 2000, la WFDB y la International Diamond Manufacturers Association crearon el World Diamond Council. Su objetivo es evitar el comercio de diamantes que se usan para financiar conflictos o actividades ilegales.
Diamantes para la industria
El mercado de diamantes industriales es muy diferente. Aquí, lo que importa es la dureza y la conductividad térmica del diamante, no su claridad o color. Por eso, el 80% de los diamantes extraídos (unos 20.000 kg al año) se usan para la industria, no para joyería.
Además de los diamantes naturales, se producen unos 600.000 kg de diamantes sintéticos al año para uso industrial. Hoy en día, casi el 90% del material abrasivo en las lijas de diamante es sintético.
El uso principal de los diamantes industriales es para cortar, perforar, lijar y pulir. Se usan en las puntas de taladros, hojas de sierra o como polvo abrasivo. También tienen usos especiales en laboratorios, en rodamientos de alto rendimiento y en ventanas especiales.
Con los avances en la producción de diamantes sintéticos, se están explorando nuevos usos. Por ejemplo, se investiga si el diamante podría usarse para fabricar microchips o como disipador de calor en electrónica.
Los diamantes industriales de menor calidad, que son opacos y tienen muchas fallas, se conocen como bort.
Cadena de suministro
Cada año se extraen unos 26.000 kg de diamantes, con un valor de unos 9.000 millones de dólares. Además, se sintetizan unos 100.000 kg anualmente.
Casi la mitad de los diamantes provienen de África central y del sur. También hay fuentes importantes en Canadá, India, Rusia, Brasil y Australia. Se extraen de las rocas kimberlita y lamproíta que los transportan desde las profundidades de la Tierra.
La extracción y distribución de diamantes naturales a veces genera controversia, especialmente por los llamados "diamantes de conflicto". La cadena de suministro está controlada por pocas empresas poderosas y se concentra en pocos lugares del mundo.
Extracción y fuentes
Solo una pequeña parte del mineral extraído son diamantes. El mineral se tritura con cuidado para no dañar los diamantes grandes, y luego se separan por densidad. Hoy en día, se usa la espectroscopia de rayos X para encontrar los diamantes, y los últimos pasos se hacen a mano.
Históricamente, los diamantes se encontraban solo en la India, que fue el principal productor hasta el siglo XVIII d. C.. Luego, Brasil tomó su lugar en 1725.
La producción de diamantes de fuentes primarias (kimberlitas y lamproítas) comenzó en la década de 1870, con el descubrimiento de los campos de diamantes en República Sudafricana. La producción ha aumentado mucho, y en los últimos 5 años se ha extraído el 20% de todos los diamantes conocidos. Muchas minas nuevas se han abierto en Canadá, Zimbabue, Angola y Rusia.
Hoy en día, la mayoría de los depósitos de diamantes importantes están en Rusia (especialmente en Yakutia, con minas como mina Mir y mina Udachnaya), Botsuana, Australia y la República Democrática del Congo. En 2005, Rusia produjo casi una quinta parte de los diamantes del mundo.
Diamantes de conflicto
En algunos países de África, grupos armados han tomado el control de las minas de diamantes. Usan el dinero de la venta de estos diamantes para financiar sus actividades. A estos se les llama "diamantes de conflicto" o "diamantes de sangre".
Para evitar esto, la Organización de las Naciones Unidas, la industria del diamante y los países que comercian con diamantes crearon el Proceso Kimberley en 2002. Este proceso busca asegurar que los diamantes de conflicto no lleguen al mercado. Para ello, los países productores deben demostrar que el dinero de los diamantes no se usa para financiar actividades ilegales.
Aunque el Proceso Kimberley ha ayudado a reducir los diamantes de conflicto, algunos todavía logran entrar al mercado. Esto se debe a que es fácil pasar diamantes de contrabando entre fronteras y a que la minería puede ser violenta incluso en países que no están en guerra.
Canadá ha creado su propio sistema, el Canadian Diamond Code, para asegurar que sus diamantes están "libres de conflictos" y proteger su reputación.
Distribución
La Diamond Trading Company (DTC), una parte de De Beers, vende diamantes en bruto de sus minas. Una vez que las empresas compradoras (llamadas Sightholders) adquieren los diamantes, estos son cortados y pulidos para convertirlos en gemas.
El corte y pulido de diamantes es un trabajo muy especializado que se concentra en pocos lugares. Los centros tradicionales son Amberes, Ámsterdam, Johannesburgo, Nueva York y Tel Aviv. Recientemente, han surgido nuevos centros en China, India, Tailandia, Namibia y Botsuana. Los centros con mano de obra más barata, como Surat en la India, procesan grandes cantidades de diamantes pequeños.
Los diamantes ya pulidos se venden en "bolsas" de diamantes. Hay 26 bolsas registradas en el mundo. Estas bolsas son el último paso controlado en la cadena de suministro. Grandes mayoristas y minoristas compran allí los diamantes para venderlos al consumidor final, ya sea engastados en joyas o sueltos. En 2002, los diamantes brutos valían 9.000 millones de dólares, y una vez convertidos en joyas, su valor ascendía a 57.000 millones de dólares.
Diamantes sintéticos, imitaciones y mejoras
Diamantes sintéticos
Los diamantes sintéticos son cristales de diamante hechos en laboratorios, a diferencia de los naturales que se forman en la Tierra. Se han fabricado diamantes sintéticos para usos industriales y de joyería durante más de 50 años.
Los métodos más comunes para hacer diamantes sintéticos son el de Alta Presión y Alta Temperatura (HTHP) y la deposición química de vapor (CVD). La mayoría de los diamantes sintéticos comerciales son amarillos debido a impurezas de nitrógeno. También se pueden crear otros colores añadiendo boro o irradiándolos.
El método CVD se realiza a baja presión. Consiste en introducir una mezcla de gases (como metano e hidrógeno) en una cámara y descomponerlos con energía (microondas, filamento caliente, etc.) para que los átomos de carbono se depositen y formen el diamante. Este método se usa principalmente para recubrimientos, pero también puede producir cristales pequeños.
Actualmente, la producción anual de diamantes sintéticos de calidad gema es pequeña comparada con la de diamantes naturales. Sin embargo, los diamantes sintéticos suelen ser de "colores fantasía", que son muy raros en la naturaleza. La creciente disponibilidad de diamantes sintéticos más grandes y económicos podría cambiar el mercado de los diamantes en el futuro.
Imitaciones de diamante
Una imitación de diamante es un material diferente al diamante que se usa para parecerse a él. La imitación más conocida es la zirconia cúbica. La moissanita (carburo de silicio) también se usa como imitación, aunque es una gema por sí misma. Tanto la zirconia cúbica como la moissanita se producen en laboratorio.
Mejoras en los diamantes
Las mejoras son tratamientos que se aplican a los diamantes naturales o sintéticos (generalmente ya cortados y pulidos) para mejorar su apariencia. Esto incluye perforar con láser para quitar inclusiones, rellenar grietas con selladores, o cambiar el color de un diamante blanco a uno de "fantasía".
También se usan recubrimientos para que las imitaciones de diamante se parezcan más a los diamantes. Por ejemplo, el carbono diamantino es un material que se puede usar para recubrir una imitación y darle algunas propiedades similares al diamante. Sin embargo, los expertos pueden identificar fácilmente estos tratamientos.
Identificación de diamantes sintéticos y tratados
Los gemólogos con la formación y el equipo adecuados pueden distinguir entre diamantes naturales y sintéticos. También pueden identificar la mayoría de los diamantes naturales que han sido tratados.
Como no existen cristales "perfectos" (sin ninguna imperfección), tanto los diamantes naturales como los sintéticos tienen pequeñas fallas características que permiten distinguirlos.
Los laboratorios usan técnicas como la espectroscopia, la microscopía y la luminiscencia bajo luz ultravioleta para determinar el origen de un diamante. También usan máquinas especiales, como la "DiamondSure" y la "DiamondView", desarrolladas por la DTC.
Los diamantes sintéticos hechos con el método CVD a menudo se identifican por una fluorescencia roja. Los diamantes naturales suelen tener pequeñas imperfecciones o inclusiones de otros materiales que no se ven en los diamantes sintéticos.
Simbolismo del diamante
Antiguamente, se creía que el diamante tenía poderes mágicos. Se pensaba que protegía contra venenos, enfermedades, miedos, el insomnio y los hechizos. También se decía que calmaba la ira y mantenía el amor entre las parejas, por lo que se le llamaba "piedra de reconciliación".
Algunos creían que si se grababa en un diamante la figura del dios Marte o de Hércules matando a la hidra, aseguraba la victoria en la batalla. Incluso se llegó a creer que los diamantes podían "engendrar" otros diamantes.
En el lenguaje de los símbolos, el diamante representa la constancia, la fuerza, la inocencia y otras virtudes heroicas.
Véase también
En inglés: Diamond Facts for Kids
- Anexo:Diamantes (lista de los diamantes más conocidos)
- Anexo:Minerales
- Defectos cristalográficos en diamantes
- Esmeralda
- Grafito
- Rubí
- Zafiro
