Concetti Chiave
- I diamanti sono una forma allotropica del carbonio, con una struttura cristallina tetraedrica formata da atomi di carbonio.
- Storicamente, i primi diamanti furono scoperti in India e utilizzati nelle religioni e nel commercio antico, con documenti che ne descrivono le proprietà come brillantezza e resistenza.
- La formazione dei diamanti avviene nel mantello terrestre, dove le alte pressioni permettono la loro creazione, spesso trasportati in superficie da rocce chiamate kimberliti.
- La produzione di diamanti varia, con giacimenti che si esauriscono rapidamente; nel 2010, la produzione globale era di 224 milioni di carati.
- I diamanti sono apprezzati per la loro durezza, conducibilità termica, resistenza chimica e capacità di rimanere inalterati a temperature elevate.
Indice
I diamanti
Il diamante rappresenta una delle conformazioni allotropiche che possiede l’atomo di carbonio. Nello specifico esso è formato da un reticolo cristallino composto da atomi di carbonio ordinati in base ad un complesso tetraedrico.
Dal punto di vista storico, inizialmente i diamanti sono stati ritrovati in India all’interno di zone alluvionali. Essi venivano adoperati anche dalle religioni, grazie alla loro preziosità e facevano parte del commercio antico. Sono stati ritrovati dei testi antichi del II secolo in cui vengono espresse alcune caratteristiche del diamante come la brillantezza, proprietà di rifrazione, regolarità e resistenza.
I diamanti derivano dal mantello della terra, in quanto sono presenti delle pressioni cosi alte da creare le condizioni per la formazione di queste pietre. Essi riescono a raggiungere la superficie terrestre grazie a rocce che al loro interno contengono una roccia chiamata kimberlite che li ingloba e risalgono su mediante le eruzioni. Successivamente la kimberlite, risalita in superficie, viene sbriciolata e rilascia i diamanti. Inoltre, alcuni diamanti sono stati ritrovati anche all’interni di meteoriti ritrovate sulla superficie terrestre.
Esistono diverse metodologie per datare i diamanti, come il metodo del carbonio-14 e le tecniche di geocronologia, però risultano inefficaci. Nonostante ciò, i geologhi affermano che i diamanti ritrovati si sono formati addirittura 1,6 circa miliardi di anni fa.
La sua struttura è data dalla una modifica della cristallizzazione dell’atomo di carbonio. Tali cristalli possono avere diverse forme: ottaedrica o esacisottaedrica. Ma possono esistere anche cristalli piatti con una forma di triangolo arrotondato. Esistono dei cristalli di minor rarità a forma cubica, esacisottaedrica e dodecaedrica.
Produzione del diamante e altre caratteristiche
La produzione del diamante varia annualmente perché i giacimenti di diamante si esauriscono in modo molto veloce. Il 2010 è stato un anno che ha registrato una produzione di 224 milioni di carati. Il loro prezzo dipende anche dal loro tipo di produzione:
• qualità gemmologica, ricordiamo Botswana, Russia, Angola, Canada, Congo, Australia ed India;
• qualità industriale, ricordiamo Congo, Russia, Australia, Botswana e Sudafrica.
Dal punto di vista chimico-fisico, il diamante è formato da atomi di carbonio, una struttura dal punto di vista termodinamico instabile, in quanto lo porterebbe e trasformarsi in grafite. Essi sono idrorepellenti ovvero non assorbono l’acqua ma scivola, creando delle goccioline. Dall’altra parte, alcuni liquidi come l’olio riescono a far presa sulla superficie. Inoltre, hanno la caratteristica di rimanere inalterati dall’attacco di acidi e basi.
I diamanti vengono utilizzati in molti ambiti grazie alle proprietà che possiedono, tra cui :
• Durezza, dovuta grazie ai legami covalenti presenti in tutta la costruzione. Però nell’ultimo periodo sono stati scoperti dei materiali che riescono a scalfirlo come la Ionsdaleite;
• Conducibilità termica, alcuni diamanti riescono a condurre calore (come i diamanti blu) mentre altri sono ottimi isolanti elettrici.
• Tenacità, caratteristica che ha un materiale ad assorbire energia in modo plastico, nel senso che può urtare ma non subisce danni. Questa caratteristica dipende dalla caratura;
• Resistenza al calore, dipende dalle dimensioni del diamante ed è molto alta. Infatti in caso di incendio il diamante rimane inalterato a temperature di 1.000 °C. Mentre la polvere di diamante è molto infiammabile.
A cura di Anny.
per approfondimenti vedi anche:
Grafite e diamante
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura cristallina del diamante?
- Dove sono stati inizialmente ritrovati i diamanti e come venivano utilizzati?
- Come si formano i diamanti e come raggiungono la superficie terrestre?
- Quali sono le principali caratteristiche chimico-fisiche dei diamanti?
- In quali ambiti vengono utilizzati i diamanti e quali sono le loro proprietà principali?
Il diamante è formato da un reticolo cristallino composto da atomi di carbonio ordinati in base a un complesso tetraedrico.
I diamanti sono stati inizialmente ritrovati in India in zone alluvionali e venivano utilizzati nelle religioni e nel commercio antico per la loro preziosità.
I diamanti si formano nel mantello terrestre sotto alte pressioni e raggiungono la superficie grazie a rocce contenenti kimberlite che li inglobano e risalgono mediante eruzioni.
I diamanti sono idrorepellenti, resistenti agli acidi e basi, e hanno una struttura termodinamicamente instabile che potrebbe trasformarsi in grafite.
I diamanti vengono utilizzati per la loro durezza, conducibilità termica, tenacità e resistenza al calore, con applicazioni che variano a seconda delle loro proprietà specifiche.
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