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Diamante naturale

Il diamante, e un minerale composto da un solo elemento, il carbonio, fa parte della classe degli elementi nativi non metallici.
Esistono quattro minerali in natura composti dal solo carbonio, e sono: diamante, grafite, lonsdaleite e chaoite.
È costituito da un reticolo cristallino di atomi di carbonio disposti secondo una struttura tetraedrica. ogni atomo di carbonio è collegato, tramite legami molto forti, ad altri 4 atomi di carbonio; ciò è all’origine della sua elevatissima durezza.

Il diamante è il minerale con la maggior durezza attualmente conosciuto. Occupa il valore più alto della scala di Mohs, cioè 10. È 140 volte più duro del corindone il quale ha durezza 9.
Da non confondere però durezza con tenacità (capacità di un materiale di assorbire energia in campo plastico, cioè di subire degli urti senza fratturarsi), questo valore è buono e maggiore di tutte le altre gemme, ma inferiore a molti altri materiali, e come per ogni cristallo la capacità di resistere agli urti varia notevolmente a seconda del piano in cui è diretta la forza incidente.
Un forte colpo di martello può rompere facilmente un diamante, e anche urti accidentali possono danneggiarlo.

Grazie alla sua durezza, il diamante può essere graffiato soltanto da altri diamanti ed è in grado di conservare la lucidatura per lunghi periodi di tempo, è quindi adatto ad essere indossato quotidianamente resistendo molto bene all'usura.

Durezza10 (scala di Mohs)
Densitàda 3,51 a 3,55
Indice di rifrazionen 2,417
Caratteristiche ottichemonorifrangente
Pleocroismoassente

Il reticolo cristallino del diamante è composto quasi esclusivamente da atomi di carbonio; la presenza al suo interno di impurità di atomi di azoto, sia pure a livello di parti per milione, può provocare una sfumatura gialla più o meno intensa, che caratterizza la maggior parte dei diamanti presenti in commercio.
Tuttavia nonostante la maggior parte delle persone colleghi la parola diamante ad una pietra incolore o al massimo con una lieve punta di giallo, esistono diamanti di svariati colori, tra cui il blu, il rosa, il verde, il bruno e l'arancio.
I fattori che determinano il valore del diamante sono le quattro "C", dalle iniziali dei quattro termini in inglese ossia: colour (colore), clarity (purezza), cut (taglio) e carat (caratura, cioè peso).
Per approfondire questi aspetti vi invitiamo a leggere le sezioni relative alle 4C e ai colori dei diamanti.

I diamanti si estraggono direttamente dalla roccia in cui sono stati trasportati tipicamente la kimberlite (si trovano cioè in giacimenti primari), oppure da giacimenti secondari, cioè da depositi che si sono formati in seguito al trasporto ad opera di corsi d’acqua ed alla successiva deposizione del minerale.
Si calcola che le miniere primarie producano mediamente un carato di diamanti ogni 3,5 - 4 tonnellate di roccia estratta, mentre dai giacimenti alluvionali si estrae solo un carato ogni circa 15 tonnellate di materiale lavorato
I diamanti si formano nel mantello Terrestre a una profondità tra i 150 e i 225 km dove esistono le condizioni di altissima pressione necessarie alla loro formazione, in rocce peridotitiche ed eclogitiche dette kimberliti (kimberley, è nome della località ove furono rinvenute per la prima volta). I cristalli vengono portati alla superficie, inglobati nella kimberlite da condotti vulcanici mediante eruzione.
Questo dà origine ai camini diamantiferi dei giacimenti primari. In seguito, mediante erosione, la kimberlite viene sgretolata, liberando i diamanti in giacimenti secondari, generalmente di tipo alluvionale.

Fino alla fine del XIX secolo quasi tutti i diamanti erano estratti in India, ma in seguito le miniere si esaurirono progressivamente. L'estrazione di diamanti in India avviene oggi quasi esclusivamente nel Distretto di Panna, nello Stato del Madhya Pradesh.
Oggi i maggiori paesi produttori di diamanti di qualità gemmologica sono Botswana, Russia (oggi uno dei maggiori produttori), Angola, Canada, Congo (Kinshasa). Anche il Brasile ne produce notevoli quantità. Il Sudafrica è stato in passato uno dei maggiori produttori, ma negli ultimi anni la produzione è quasi esclusivamente di diamanti di qualità industriale. L'Australia fino al 2006 ha prodotto notevoli quantità, ma in seguito all'esaurimento dei filoni non è attualmente tra i primi dieci paesi produttori.

Solo il 25% - 30% dei diamanti estratti sono utilizzati in gioielleria il rimanente è impiegato in usi industriali.

È molto importante segnalare che la provenienza geografica di una gemma non è sinonimo di qualità.

Il termine diamante si pensa che abbia origine da due termini greci: "adamas" (indomabile) e "diaphanes" (trasparente). Nel primo secolo AC Plinio affermò che il diamante è considerata la pietra più dura e da subito acquista un significato simbolico connesso alle sue proprietà.
Si pensa che i diamanti siano stati inizialmente riconosciuti ed estratti in India, dove furono trovati in depositi alluvionali lungo i fiumi Krishna e Godavari, ed è probabile che fossero noti e considerati preziosi già 6.000 anni fa. I diamanti giunsero nella Roma antica dall'India e vi sono chiari riferimenti circa il loro utilizzo come strumenti d'incisione.
Fino al XVIII secolo i diamanti provenivano esclusivamente dall'India o dal Borneo e solo nel 1725 in Brasile, nello Stato di Minas Gerais, furono trovati i primi diamanti provenienti dal Sudamerica. La città indiana di Golconda fu per secoli (fino alla metà dell'Ottocento) il principale centro di produzione e vendita dei diamanti, tanto che il suo nome fu sinonimo di ricchezza. La vera popolarità del diamante inizia nel XIX secolo grazie alla maggiore offerta, al miglioramento delle tecniche di taglio e lucidatura, e alle intense campagne pubblicitarie si successo intraprese (De Beers).
Da menzionare inoltre che Nel 1813, Humphry Davy usò una lente per concentrare i raggi del sole su un diamante in un ambiente di ossigeno e dimostrò che l'unico prodotto della combustione era il biossido di carbonio, provando così che il diamante è un composto di carbonio. In seguito egli dimostrò che alla temperatura di circa 1.000 °C, in un ambiente privo di ossigeno, il diamante si converte in grafite.

Tra le varie proprietà attribuite al diamante ricordiamo quella di proteggere da malattie ed è un aiuto alla cura ai disturbi dell’apparato sensoriale, del sistema nervoso e per sconfiggere paura e depressione sviluppando la capacità di autocontrollo.
È il simbolo delle diverse sfaccettature della personalità, come la purezza, l'innocenza, l’invincibilità, la forza.
Secondo la medicina auyrvedica, il diamante contiene in parti equilibrate i cinque elementi (etere, aria, acqua, terra e fuoco) che hanno dato origine alla materia vivente.

Diamante sintetico

Dopo la scoperta nel 1797 che il diamante era composto da carbonio puro, i tentativi di produrre diamanti sintetici sono stati numerosi, e documentati tra il 1879 e il 1928. Solo a partire dal 1940, negli Stati Uniti, in Svezia e nell'Unione sovietica, usando i processi CVD (sintesi a deposizione chimica da vapore) e HPHT (sintesi ad elevata pressione e temperatura) ha avuto inizio una vera e propria ricerca sistematica.
La prima sintesi riproducibile venne realizzata intorno al 1954 da Tracy Hall presso i laboratori Schenectady di General Electric (GE). Un terzo metodo, noto come Detonation Synthesis, sintesi per detonazione, è entrato nel mercato dei diamanti solo alla fine del 1990. Di puro interesse scientifico esiste un quarto metodo trattando grafite con ultrasuoni ad alta potenza, ma attualmente non ha applicazioni commerciali.

Diamanti sintetici

I diamanti sintetici sono prodotti con i metodi HPHT o CVD. Sono disponibili nei colori giallo e blu o anche incolori. Il colore giallo deriva da impurità di azoto nel processo di produzione, mentre il colore blu dal boro. Altri colori come il rosa o il verde sono realizzabili dopo la sintesi mediante irradiazione
Questi prodotti possono essere chimicamente, fisicamente e otticamente identici ai diamanti naturali, anche se si possono distinguere da un esame spettroscopico nella lunghezza d'onda dell'infrarosso, ultravioletto, o raggi X.
La diffusione di diamanti sintetitici è più alta di quanto immaginabile, e solo attente analisi di laboratorio con strumenti sofisticati possono identificarli.
Molte aziende promuovono inoltre i propri diamanti sintetici per qualità e resa cromatica, questo vale soprattutto per le gemme colorate, estremamente rare in natura, ma molto diffuse come prodotto sintetico.

Gemma incolore tagliata da diamante cresciuto da deposizione chimica da vapore (CVD)
Gemma incolore prodotta per deposizione chimica da vapore (CVD)
Diamanti sintetici arancio e gialli
Diamanti sintetici arancio e gialli
Diamanti sintetici tagliati
Diamanti sintetici tagliati

Materiali simili al diamante possono essere:

  • minerali (altre gemme naturali)
  • prodotti artificiali (creati in laboratorio, senza corrispondente naturale) e sintetici (creati in laboratorio, con composizione chimica e struttura analoga al corrispondente naturale)
  • pietre composite (doppiette)

Gemme simili al diamante

Tra i minerali di aspetto simile al diamante troviamo spinello, zaffiro bianco, berillo incolore (Goshenite), topazio, quarzo, zircone: spesso il colore di queste pietre è molto simile e a vista possono essere facilmente confuse, ma sono facilmente riconoscibili da un occhio esperto alla lente a 10x o con una strumentazione gemmologica adeguata.

Il diamante può essere confuso anche con alcuni prodotti sintetici, come Zirconia cubica CZ (da non confondere con lo Zircone), la Moissanite, la fabulite, lo YAG e il vetro al piombo (strass). Anche in questo caso i materiali hanno un aspetto estetico molto simile al diamante, ma caratteristiche fisiche diverse, riconoscibili da un occhio esperto alla lente a 10x o con una strumentazione gemmologica adeguata, molto insidiosa la Moissanite che avendo conducibilità termica simile al diamante inganna i più vecchi tester di riconoscimento.

Zirconia cubica GZ
Zirconia cubica GZ
Moissanite
Moissanite
YAG
YAG

Le pietre composite che imitano il diamante possono essere costituite da più materiali.
Esempi: doppietta di spinello sintetico o zaffiro su titanato di stronzio oppure doppietta di granato su vetro, ma anche doppietta di diamante su diamante per ottenere pietre più grandi.

Pietra composita

Più recente è un nuovo metodo composito che imita Il concetto della struttura di una perla di coltura, combinando cioè un nucleo di zirconia cubica con un rivestimento esterno di diamante amorfo creato in laboratorio.

I fattori che determinano il valore del diamante sono le quattro "C", dalle iniziali dei quattro termini in inglese ossia:
colour (colore), clarity (purezza), cut (taglio) e carat (caratura, cioè peso).

Siamo abituati ad immaginare il diamante come una pietra incolore, In realtà il diamante può avere colori diversi.
Quali sono le cause di queste colorazioni?

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