Diamant
Diamant är en form av kol. Till skillnad från grafit (som också består av kol) är den mycket hård. Ordet "diamant" kommer från grekiska, adamas (αδάμας), som betyder oövervinnerlig. Diamanten är en ädelsten. Oslipade diamanter kallas för rådiamanter.
Fysikaliska egenskaper
Ett ämnes hårdhet mäts ofta i Mohs hårdhetsskala, som är baserad på tio naturligt förekommande mineraler. Här definieras mineralet talk till att ha värdet 1 och diamant som det hårdaste med värdet 10. Alla andra material placeras på skalan i förhållande till sin förmåga att repa varandras yta: ett material med hårdhet 7 kan till exempel göra repor i alla material med hårdhet 1 till 6.
Diamant är det hårdaste mineral som förekommer i naturen, men i dag kan man tillverka några få material som är hårdare. Ett sådant ämne är kol-60-molekyler, som tyska forskare 2005 pressade ihop under våldsamt tryck och värmde upp till 2 200 grader. Därmed skapades ämnet ACNR (Aggreted Carbon NanoRods), som är 11% svårare att pressa ihop än diamant. Det finns emellertid andra material som också är hårdare än diamant men inte baserade på kol. Ett exempel är rheniumdiborid, som tillverkades för första gången 2007 av forskare i Kalifornien och som man har visat kunna åstadkomma repor i ytan på diamant. Ämnet är emellertid inte lika hårt som ACNR. Den stabila formen av kol vid de tryck som råder på jordens yta är grafit. Diamant, som bildas i jordens övre mantel och snabbt transporterats med vulkaniska magmor till jordens yta, bibehåller dock sin kristallstruktur genom att den låga temperaturen vid jordytan förhindrar att atomstrukturen övergår till grafit. Sålunda är diamant vad man kallar metastabil. Till skillnad från andra ädelstenar är den dock inte eldfast, och vid 700 °C börjar den angripas av syret i luften och omvandlas till koldioxid. Därför kan diamanter försvinna spårlöst efter bränder.
Diamant är värmeledande och elektriskt isolerande. Den har också ett mycket högt brytningsindex, vilket ger det speciella glittrande utseendet.
Densiteten är 3,15-3,53 g/cm³ med ett värde på 3,52 g/cm³ för extremt rena diamanter. Brottsegheten har beräknats till 3,4 MNm-3/2[1] vilket är högt för ädelstenar men lågt för konstruktionsmaterial. På grund av kristallstrukturen är diamanterna sprödare i vissa riktningar och segare i andra.
Kristallstrukturen är så stark att bara kväve-, bor- och väteatomer är små nog att ta sig in i strukturen och orsaka färgskiftningar. Kväve är den vanligaste föroreningen och ger upphov till en gul, brun eller rosa nyans. Bor orsakar gråblå nyanser och väte röda, olivfärgade, blåa och violetta färgnyanser. Gammastrålning kan ge gröna nyanser och plastisk deformation ger rosa och röda nyanser.
Bildande
Diamanter bildas under högt tryck och hög temperatur i jordens övre mantel på 150-200 kilometers djup. Det finns huvudsakligen två typer av diamanter som bildas genom metasomatiska processer i bergarterna peridotit och eklogit. Peridotitiska diamanter bildades för cirka 3,5 miljarder år sedan och eklogitiska har bildats i olika generationer som är mellan 900 miljoner och 2,9 miljarder år gamla. Diamanterna förvaras i jordens övre mantel i upp till flera miljarder år innan de transporteras till jordens yta med vulkaniska magmor, vanligtvis kimberlit-magma. En "perfekt" diamant som bildats långsamt består av rent kol, är färglös, har oktaedrisk form och är mycket hård. Det som har hänt är att kolatomen har bundit sig till fyra andra kolatomer i form av en tetraeder runt sig. Kolatomerna hålls ihop med hjälp av mycket starka bindningar. Diamantens andra grundform är kubisk och bildas snabbare än oktaedriska diamanter. Sålunda är kubiska diamanter ofta mer oregelbundna och har mer mineral- och vätskeinkluderingar vilket drar ner dess värde. Atomära föroreningar av olika slag ger diamanter med olika färger, så kallade "fancies".
Diamanter kan även skapas naturligt vid meteoritnedslag. Det plötsliga tryck och den snabba temperaturhöjningen som uppstår vid ett nedslag kan vara tillräckligt för att skapa mikrodiamanter och kan användas som en indikator på att ett nedslag har ägt rum.
Konstgjorda diamanter
Metoden att tillverka konstgjorda diamanter uppfanns i februari 1953 för ASEA av Erik Lundblad och hans medhjälpare. De konstgjorda diamanterna kunde framställas med hjälp av högtrycksmaskiner utvecklade på ASEA inspirerade av Baltzar von Platens modell. De så kallade syntetiska diamanterna, som främst används inom industrin, blir ofta inte lika stora som de naturligt bildade och har oftast en gulaktig färg. Dock har det på senare tid utvecklats metoder för att framställa större färglösa diamanter som endast kan skiljas från naturliga diamanter med hjälp av mycket sofistikerade analystekniker.[2] [3] [4]
Laserborrade diamanter
Laserborrade diamanter är vanligt förekommande i bl.a. USA, men i Sverige så har branschen en helt annan och betydligt mer restriktiv syn på denna metod att manipulera diamanter. De diamanter som denna metod ofta används på är diamanter med större tydliga inneslutningar där man med hjälp av laserborrning kan borra bort dessa och sedan fylla igen hålrummet med en fyllning som har samma ljusbrytningindex (2.42) som diamanten. Dessa stenar är dock förrädiska då till exempel en ring som hettas upp vid storleksändring kan leda till att stenen spricker. I Sverige förekommer denna försäljning av stenar inte över disk men risk kan dock finnas på andrahandsmarknaden av stenar som importerats från fri import utan ursprung. Det som i USA kallas för "treated diamonds" är vanligt förekommande men accepteras inte i Sverige utan en sådan sten klassificeras inte enligt GIA-regler.
Användningsområde
Diamanter är mest kända som ädelstenar men används även som skärverktyg för glas och i borrindustrin som borrspetsar.
Ädelsten
Inom diamantbranschen kvalitetsgraderas och värderas diamanter efter fyra olika egenskaper, diamantens 4C – Carat (vikt), Clarity (renhet), Color (färg), Cut (slipning).
Vikten på en diamant nämns i carat. En carat är 200 milligram.
Renhet klassificeras enligt följande skala, efter analys av erfaren diamantgraderare med en lupp med 10 ggrs förstoring:
LC=Loupe clean, luppren. (Fri från inneslutningar) VVS=Very very small inclusions.(Väldigt, väldigt små inneslutningar) VS=Very small inclusions. (Väldigt små inneslutningar) SI=Small inclusions. (Små inneslutningar) I=Inclusions.(Inneslutningar, synliga för blotta ögat)
Som orenheter eller felaktigheter avser man inneslutningar, sprickor, blåsor med mera som kan minska värdet högst betydligt.De vanligaste orsakerna till orenheter (inneslutningar) i diamanter är kväveatomer och järn som har trängt in i stenen och orsakat bruna, eller svarta "fläckar".
Färgen bör vara rent vit helst med skiftning i blått (blåvit är den finaste kvaliteten). Gul- och brunaktiga skiftningar nedsätter värdet. Man brukar gradera färgen i en skala från D till Z. Den undre gränsen för vad man kallar för färglösa diamanter går vid Wesselton (H). Wesselton är traditionell term för en vit diamant. Top Wesselton är sällsynta vita diamanter. Det finns diamanter i gul, röd, blå, grön och champagnefärg. Färgerna kommer av att små mängder grundämne ingår i diamanten.
Gemological Institute of Americas (GIA) färggraderingsskala, samt traditionella benämningar:
| D-E | River | R | Mycket sällsynt vit. Den högsta färgkvalité som finns på diamanten |
| F-G | Top Wesselton | TW | Sällsynt vit |
| H | Wesselton | W | Vit |
| I (Com) | Top Crystal | TCr | Mycket lätt tonad vit. |
| J (Com) | Crystal | Cr | Lätt tonad vit |
| K (Com)-L | Top Cape | TCa | Tonad vit |
| M-N | Cape | Ca | Lätt gulaktig |
| O-R | Light Yellow | LY | Lätt gult |
| S-Z | Yellow | Y | Gult |
Slipning av diamanten gör man för att fånga och reflektera ljuset på ett tilltalande sätt och ge ädelstenen dess glittrande utseende. En fasettslipad diamant kallas briljant.
Det är mycket viktigt att få rätt proportioner vid briljantslipning. När diamanten har rätt vinkel vid briljantslipning reflekteras ljuset ut igen via taffeln (bordsfasetten som är den plana översidan). Om man slipar stenen för djup eller för platt återreflekteras inte det infallande ljuset utan läcker ut via underdelen av stenen.
De viktigaste slipformerna är:
- Fullslipade briljanten, med taffel, 32 fasetter på översidan och 24 på undersidan.
- 8-kantslipade briljanten, med taffel, 8 fasetter på översidan och 8 på undersidan.
- Rosenstenen med fasetter över hela översidan (vanligen 24 stycken) och plan undersida.
- Carré- och baguettslipning, det vill säga kvadratiska eller rektangulära briljanter med långsmala fasetter längs kanterna; även med brutna hörn (smaragdslipning).
Historia
Diamanter utvanns såvitt är känt för första gången i Indien för över 4 000 år sedan. Det var dock först 1456, när Louis de Berqueur upptäckte hur diamanter kunde slipas, som intresset vaknade för denna sten. Fram till 1700-talet var det i princip bara i Indien diamanter utvanns, närmare bestämt i gruvorna i Golconda. 1726 gjordes sedan fynd av diamanter i Brasilien.
Den moderna diamantindustrin och diamantslipningsindustrin föddes genom fynden av diamanter i Hopetown, söder om Kimberley i Sydafrika 1867. Ett av företagen från diamantruschen i Sydafrika, De Beers, är idag det dominerande företaget på marknaden, med en ställning så stark att man på egen hand kan påverka priset på rådiamanter, vilket har skett genom Londonsyndikatet eller senare Central Selling Organisation (CSO). Större omfattning har bearbetningsindustrin/diamantslipningsindustrin bland annat i Nederländerna, USA, Israel och Indien.
Två tredjedelar av alla diamanter i världen kommer från gruvor i Afrika, oftast från Angola, Botswana, Centralafrikanska republiken, Kongo-Kinshasa, Namibia, Sierra Leone och Sydafrika. På senare tid har diamanter av god kvalitet hittats i Kanada, Ryssland Sibirien och även i Australien Argyle (1970) finns det diamanter. Man har även hittat diamanter i små mängder i Sverige, till exempel på Alnön och i Lappland.
Kända diamanter
Världens största diamant, Cullinandiamanten, påträffades 1905 i Transvaal i Sydafrika. Två andra kända exemplar är Hope och Koh-i-noor.
Cullinan-diamanten och Koh-i-noor ingår idag i de brittiska kronjuvelerna. Cullinan-diamanten sågades i 9 delar, slipades om, och den största av dessa delar, Cullinan I (eller The Great Star of Africa) på 530 carat/106 g, sitter i spiran The Sceptre of the Cross. Koh-i-noor ('Berg av ljus' på farsi) sitter i drottningmodern Elizabeths krona sedan 1936.
En sällsynt rosa diamant har slagit rekordet för dyraste ädelsten någonsin. Den rara juvelen såldes på auktion i Sothebys i Genève för 320 miljoner kronor. Det tidigare rekordet innehades av den blå Wittelsbach-diamanten på 35.56 karat som betingade ett pris på drygt 165 miljoner kronor. Den nye innehavaren av rekordstenen på 24,78 är en brittisk diamanthandlare vid namn Laurence Graff, även kallad "Diamant-kungen".
Referenser
- ↑ J. E. Field; C. J. Freeman (3 March 1981). ”Strength and fracture properties of diamond”. Philosophical Magazine A. sid. 595 - 618. http://www.informaworld.com/smpp/content~db=all?content=10.1080/01418618108240397.
- ↑ http://www.tekniskamuseet.se/1/1937.html
- ↑ http://www.dn.se/nyheter/vetenskap/odlade-diamanter-utmanar-akta
- ↑ http://www.bbc.co.uk/science/horizon/1999/diamonds_first.shtml
Vidare läsning
- Lundblad, Erik G. (1989). ”Diamanter: utvecklingen vid ASEA 1953-1965”. Dædalus (Stockholm) 1989/90(58),: sid. 118-137 : ill.. ISSN 0070-2528. ISSN 0070-2528 ISSN 0070-2528. Libris 2834567
- Lundblad, Erik G. (1988). ”Om konsten att göra diamanter”. Dædalus (Stockholm) 1988(57),: sid. 60-76 : ill.. ISSN 0070-2528. ISSN 0070-2528 ISSN 0070-2528. Libris 2834210
Externa länkar
- Wikimedia Commons har media som rör Diamant
- 50+books, 5000 pages (e-texts) on Diamanten Robert Boyle, Albertus Magnus, US Geological Survey, George Frederick Kunz etc.
- En svensk webbplats som förklarar hur gradering av diamanter sker.