- Chimica: C, Carbonio Elementare
- Classe: Elementi nativi
- Sottoclasse: Non metallici
- Gruppo: Carbonio
- Usi: di solito come pietra preziosa e abrasivo, anche usi scientifici.
- Esemplari: diamanti naturali
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- Vedi anche:
- Diamante – la pietra preziosa per eccellenza
- L’estrazione dei diamanti nel mondo
- Storia e tradizione dei diamanti
- Attenzione all’acquisto – diamanti d’imitazione
- Guida all’acquisto di pietre preziose
- Diamante – la pietra del mese di aprile
Per vedere i nostri campioni di diamanti naturali, vedere le pagine degli esemplari di diamanti.
Il diamante è la pietra preziosa per eccellenza, con poche debolezze e molti punti di forza. È noto che il diamante è la sostanza più dura che si trova in natura, ma poche persone si rendono conto che il diamante è quattro volte più duro del prossimo minerale naturale più duro, il corindone (zaffiro e rubino). Ma anche se è così duro, non è impenetrabile. Il diamante ha quattro direzioni di scissione, il che significa che se riceve un colpo forte in una di queste direzioni può spaccarsi. Un abile incastonatore di diamanti e/o un gioielliere eviterà che una di queste direzioni sia in grado di essere colpita mentre è montata in un gioiello.
Come pietra preziosa, il singolo difetto del diamante (perfetta scissione) è di gran lunga superato dalla somma delle sue qualità positive. Ha una vasta gamma di colori, alta rifrazione, alta dispersione (fuoco), bassissima reattività agli agenti chimici, rarità e, naturalmente, estrema durezza e durata. Il diamante è la pietra del mese di aprile.
In termini di proprietà fisiche, il diamante è il minerale per eccellenza in diversi modi:
- Durezza: Il diamante è un perfetto “10”, che definisce la parte superiore della scala di durezza, e per misure assolute quattro volte più duro dello zaffiro (che è #9 su quella scala).
- Chiarezza: Il diamante è trasparente su una gamma più ampia di lunghezze d’onda (dall’ultravioletto al lontano infrarosso) di qualsiasi altra sostanza solida o liquida – nient’altro si avvicina.
- Conducibilità termica: Il diamante conduce il calore meglio di qualsiasi altra cosa – cinque volte meglio del secondo miglior elemento, l’argento!
- Punto di fusione: Il diamante ha il più alto punto di fusione (3820 gradi Kelvin)
- Densità del lattice: Gli atomi del diamante sono impacchettati più vicini tra loro rispetto agli atomi di qualsiasi altra sostanza
- Resistenza alla trazione: Il diamante ha la più alta resistenza alla trazione di qualsiasi materiale, a 2,8 gigapascal. Tuttavia, questo non si traduce esattamente nella corda o nel cavo più forte, poiché il diamante ha piani di scissione che favoriscono la propagazione delle crepe. Le corde più forti possono probabilmente essere fatte da un altro materiale di carbonio, i nanotubi di carbonio, in quanto non dovrebbero soffrire degli effetti delle crepe e della rottura. Tuttavia, se si potesse fabbricare un lungo, sottile e perfetto cristallo di diamante, esso offrirebbe la più alta resistenza possibile alla trazione (in linea retta – non cercate di legarlo in un nodo!)
- Resistenza alla compressione: Una volta si pensava che il diamante fosse il materiale più resistente alla compressione (il meno comprimibile). È il materiale che gli scienziati usano per creare le maggiori pressioni quando testano la materia. Tuttavia, il raro metallo osmio ha recentemente dimostrato di essere ancora meno comprimibile (anche se non è duro come il diamante). Il diamante ha un modulo di massa (reciproco della compressibilità) di 443 GigaPascal (GPa). Il modulo di massa del metallo osmio è stato recentemente trovato a 476 GPa, circa il 7% più grande del diamante.
Il diamante è un polimorfo dell’elemento carbonio. La grafite è un altro polimorfo. I due condividono la stessa chimica, il carbonio, ma hanno strutture e proprietà molto diverse.
- Il diamante è duro, la grafite è morbida (la “mina” di una matita).
- Il diamante è un eccellente isolante elettrico, la grafite è un buon conduttore di elettricità.
- Il diamante è l’ultimo abrasivo, la grafite è un ottimo lubrificante.
- Il diamante è trasparente, la grafite è opaca.
- Il diamante cristallizza nel sistema isometrico e la grafite cristallizza nel sistema esagonale.
- Un po’ di sorpresa è che a temperature e pressioni superficiali, la grafite è la forma stabile del carbonio. Infatti, tutti i diamanti che si trovano sulla superficie della Terra o nelle sue vicinanze stanno subendo una trasformazione in grafite. Questa reazione, fortunatamente, è estremamente lenta.
Altri polimorfi del carbonio includono:
- nanotubi di carbonio
- buckyballs
- graphene
Questi sono descritti in dettaglio nella pagina della grafite.
I diamanti si trovano nei tubi di kimberlite (i nuclei di alcuni vulcani che hanno origine sotto spesse placche della crosta terrestre), e nei depositi alluvionali risultanti dall’erosione di questi tubi. I nanodiamanti si trovano anche come grani presolari nei meteoriti, e presumibilmente negli asteroidi e nelle comete.
Per gli esemplari di minerali naturali di diamante, vedi la nostra pagina dei campioni di diamante.
CARATTERISTICHE FISICHE:
- Il colore è variabile e tende verso gialli pallidi, marroni, grigi, e anche bianco, blu, nero, rossastro, verdastro e incolore.
- La lucentezza è da adamantina a cerosa.
- La trasparenza dei cristalli è da trasparente a traslucida in cristalli grezzi.
- Il sistema cristallino è isometrico; 4/m bar 3 2/m
- Le abitudini dei cristalli includono forme isometriche come cubi e ottaedri, si vedono anche gemellaggi.
- La durezza è 10
- Il peso specifico è 3.5 (sopra la media)
- La scissione è perfetta in 4 direzioni formando ottaedri.
- La frattura è concoidale.
- La striatura è bianca.
- I minerali associati sono limitati a quelli trovati nella roccia kimberlite, una roccia ignea ultramafica composta principalmente da olivina.
- Altre caratteristiche: l’indice di rifrazione è 2,4 (molto alto), la dispersione è 0,044, fluorescente.
- Le occorrenze notevoli includono il Sud Africa e altre località in tutta l’Africa, India, Brasile, Russia, Australia e Arkansas.
- Il miglior indicatore di campo è la durezza estrema.