julio 01, 2012

Los Fascinantes Diamantes

El diamante es un alótropo[1] del carbono de origen natural donde los átomos de carbono están dispuestos en una variante de la estructura cristalina cúbica. Cada átomo de carbono en un diamante está rodeado por cuatro átomos de carbono y otros conectados con ellos por fuertes enlaces covalentes. Este sencillo, disposición uniforme, fuertemente unida-produce una de las sustancias más duraderos conocidos. El diamante es un mineral fascinante. Es químicamente resistente y es la sustancia natural más dura conocida. Estas propiedades hacen adecuado para su uso como una herramienta de corte y para otros usos donde se requiere durabilidad. El diamante también tiene especiales propiedades ópticas tales como un alto índice de refracción, la dispersión de alto y alto brillo.

¿Cómo se forman los diamantes?
Los diamantes no se formaron en la superficie terrestre. Realmente, se forman a altas temperaturas y presiones que se producen en el manto de la Tierra a unos 100 kilómetros bajo la superficie.        

La mayoría de los diamantes que han sido descubiertos fueron entregados a la superficie de la Tierra por una profunda fuente de las erupciones volcánicas. Estas erupciones comienzan en el manto y en su camino hasta que arrancan pedazos de roca del manto y entregarlos a la superficie de la Tierra sin fundirse. Estos bloques del manto que se conoce como xenolitos[2]. Contienen los diamantes que se formaron a la alta temperatura y presión del manto. La gente obtiene  diamantes de la roca que contiene los xenolitos o por la minería de los suelos y sedimentos que se formaron cuando la roca diamantífera degradado de distancia. Algunos diamantes se cree se formaron en condiciones de alta presión y temperatura en las zonas de subducción o en los lugares de impacto de asteroides. Algunos se entregan a la tierra en meteoritos; sin embargo, no existen minas de diamantes comerciales se han hallan desarrollado en depósitos con este origen.

Propiedades físicas del diamante

Propiedades Físicas del Diamante
Características
Detalles
Características distintivas
Dureza, conductividad térmica, forma del cristal, el índice de refracción, la dispersión
Color
La mayoría de diamantes de grado industrial es de color negro debido a las impurezas. Una joya de diamantes se presenta en muchos colores, incluyendo: incoloro, amarillo, rojo, naranja, verde, azul y marrón.
Crystal Sistema
Isométrica
Diafanidad
Transparente
Dureza
10 - el mineral más duro
Escisión
 perfecto, octaédrica
Lustre
Adamantino - el más alto nivel de brillo para un mineral no metálico
Peso específico
3,5 a 3,6
Racha
El diamante es más duro que una placa de racha - cuando esto ocurre la racha se llama "sin color"


Gema Diamante y los Diamantes Industriales
Gema Diamantes (Gem Diamond) son piedras con color y claridad que los hacen aptos para la joyería o como inversión. Estas piedras son especialmente raras y representan una porción menor de la producción de diamantes en todo el mundo. Diamantes de piedras preciosas se venden por su belleza y calidad. Diamantes industriales se utilizan sobre todo en el corte, pulido, taladrado en diversas industrias y en este caso, la dureza y las características de conductividad de calor son las cualidades por las que se compran. Tamaño y otras medidas de calidad pertinentes a las piedras preciosas no son importantes. Diamantes industriales son a menudo aplastados para producir micras de tamaño polvos abrasivos. Grandes cantidades de diamantes que tienen la calidad de piedras preciosas, pero demasiado pequeños para cortar se venden para el comercio de diamantes industriales.

Diamante como una piedra preciosa
Los diamantes son las piedras preciosas más populares del mundo. Se gasta más dinero de los diamantes que en todas las otras piedras preciosas combinadas. Parte de la razón de la popularidad del diamante es el resultado de sus propiedades ópticas, o como reacciona con la luz. Otros factores incluyen la moda, las costumbres y la comercialización.

Consumo de diamantes en los Estados Unidos
En 2010, los consumidores en los Estados Unidos gastaron cerca de $19 mil millones de dólares en piedras preciosas. De esa suma $ 18 mil millones se gastaron en diamantes y menos de $ 1 mil millones se gastaron en las piedras de colores. Los diamantes son las piedras preciosas más populares entre los consumidores de Estados Unidos por un amplio margen.

Los diamantes tienen un brillo muy alto. El alto brillo es un resultado de un diamante que refleja un alto porcentaje de la luz que incide sobre su superficie. Este lustre es lo que da los diamantes su agradable "chispa". El diamante también tiene una alta dispersión. Cuando la luz blanca pasa a través de un diamante de alta esta dispersión provoca que la luz se separe en los colores que lo componen. La dispersión es lo que permite un prisma para separar la luz blanca en los colores del espectro. Esta propiedad de la dispersión es lo que da los diamantes su color "fuego".

Diamante de calidad de piedras preciosas
La calidad de una piedra preciosa diamante está determinada principalmente por cuatro factores: color, corte, claridad y quilates.

El Color: La mayoría de los diamantes de calidad gema van desde incoloro a amarillo. Las piedras más respetadas son aquellos que son totalmente incoloros. Estos son los que se venden para los precios más altos. Sin embargo, otra categoría de piedra preciosa diamante está aumentando en popularidad. Estos son los diamantes "fancy", que se producen en una variedad de colores incluyendo, rojo, rosa, amarillo, morado, azul y verde. El valor de estas piedras se basa en su intensidad de color, rareza y popularidad.

Corte: La calidad de la mano de obra en un diamante tiene un gran impacto sobre su calidad. Esto influye no sólo la apariencia geométrica de la piedra, sino también el brillo de la piedra y el fuego. Ideal piedras están perfectamente pulidas para ser altamente reflectante y emiten una cantidad máxima de fuego. Las caras facetadas son iguales en tamaño y en forma idéntica. Y, los bordes de cada cara cumplen a la perfección con cada uno de sus vecinos.

Claridad: El diamante ideal está libre de defectos internos e inclusiones (partículas de material extraño dentro de la piedra). Estos detrimento de la apariencia de la piedra e interferir con el paso de luz a través de la piedra. Cuando está presente en grandes cantidades o tamaños también pueden reducir la fuerza de la piedra.

Carat[3]: Los diamantes son vendidos por el quilate (unidad de peso igual a 1/5th de un gramo o 1/142nd de una onza). Pequeños diamantes cuestan menos por quilate de las piedras más grandes de igual calidad. Esto es porque piedras muy pequeñas son muy comunes y piedras de gran tamaño son especialmente raros.

Diamantes utilizados como abrasivo
Debido a que los diamantes son muy difíciles que a menudo se utiliza como abrasivo. La mayoría de los diamantes industriales se utilizan para estos fines. Las pequeñas partículas de diamante están incrustados en una hoja de sierra, una broca o una muela con el propósito de corte, perforación o molienda. También podrían ser molido en un polvo y se convierte en una pasta de diamante que se utiliza para pulir o para muy molienda fina. Existe un mercado muy grande para los diamantes industriales. Demanda superaba a la oferta obtenida a través de la minería. Los diamantes sintéticos se fabrican para satisfacer esta demanda industrial. Se pueden producir a bajo coste por quilate y un buen rendimiento en el uso industrial.

Otros usos de los diamantes
La mayoría de los diamantes industriales se utilizan como abrasivos. Sin embargo, pequeñas cantidades de diamante se utilizan en otras aplicaciones.

Diamond ventanas, están hechas de membranas finas de diamante y se utiliza para cubrir las aberturas de los láseres, máquinas de rayos X y cámaras de vacío. Ellos son transparentes, muy duraderos y resistentes al calor y a la abrasión.

Diamante cúpulas de los altavoces  mejorar el rendimiento de altavoces de alta calidad. El diamante es un material muy rígido y cuando se convirtió en una cúpula delgada que puede vibrar con rapidez, sin la deformación que degrada la calidad del sonido.

Los disipadores de calor son materiales que absorben o transmitir el exceso de calor. El diamante tiene la mayor conductividad térmica de cualquier material. Se utiliza para conducir el calor lejos de los sensibles al calor de las partes de la microelectrónica de alto rendimiento.

Microcojinetes de baja fricción, que se necesitan en pequeños dispositivos mecánicos. Así como algunos relojes tienen cojinetes en sus movimientos de diamantes que se utilizan por su extrema resistencia a la abrasión y la durabilidad son necesarios.

Al ser resistentes al desgaste, piezas pueden ser producidos con una superficies revestida con una capa fina de diamante. En este proceso, el diamante se convierte en vapor que se deposita sobre la superficie de partes propensas a desgaste.

Los diamantes sintéticos y simulantes
El diamante es un material muy valioso y muchas personas han trabajado para crear diamantes sintéticos y los simuladores del diamante. Diamantes sintéticos son materiales artificiales que tienen la misma composición química, estructura cristalina y propiedades como diamantes naturales. Simulantes del diamante son los materiales que se parecen a los diamantes, pero tienen diferentes composiciones químicas y propiedades físicas.

La primera síntesis de éxito comercial de los diamantes se llevó a cabo en 1954 por los trabajadores de General Electric. Desde entonces, muchas empresas han tenido éxito en la producción de diamantes sintéticos para usos industriales. Hoy en día, la mayor parte del diamante industrial que se consume es sintética con China es el líder mundial con una producción de 4 mil millones de quilates al año. En la última década, algunas empresas han desarrollado una tecnología que les permite producir la gema diamante de calidad en laboratorio de tamaño de hasta unos pocos quilates en varios colores. Algunas empresas están usando alta presión y alta temperatura, mientras que los métodos que usan es el de deposición de vapor químico. Sus piedras se venden en las tiendas y en Internet con un importante descuento con referencia a las piedras naturales de similar calidad y tamaño; sin embargo, estas piedras deben ser vendidas con una declaración de que son sintéticos o creados en laboratorio.



[1] Alotropía (del griego: allos, otro, y tropos, manera) en química es la propiedad que poseen determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras químicas diferentes, como el oxígeno, que puede presentarse como oxígeno atmosférico (O2) y como ozono (O3), o con características físicas distintas, como el fósforo, que se presenta como fósforo rojo y fósforo blanco (P4), o el carbono, que lo hace como grafito, diamante, grafeno y fulereno. Para que a un elemento se le pueda denominar como alótropo, sus diferentes estructuras moleculares deben presentarse en el mismo estado físico.
Las propiedades alotrópicas se presentan en elementos que tienen una misma composición, pero aspectos diferentes; por lo tanto, la propiedad debe observarse en el mismo estado de agregación de la materia y es característico del estado sólido.

[2] Un xenolito (del griego ξένος, xénos, "extraño" y λίθος, líthos, "piedra"; piedra extraña) es un fragmento de roca que se envuelve en una roca más grande durante la última fase de desarrollo y endurecimiento de esta última. En geología, el término xenolito casi exclusivamente se usa para designar las inclusiones en rocas ígneas durante el flujo de magma y la erupción. Los xenolitos pueden alojarse a lo largo de los márgenes de la cámara magmática, estar como material suelto en las paredes de un conducto de lava en erupción o explotando junto a la base de una colada de lava en la superficie terrestre.

Un xenocristal es un cristal individual, extraño a la roca encajante, incluido en una intrusión ígnea. Como ejemplos de xenocristales se pueden contar los cristales de cuarzo en las lavas pobres de sílice y los diamantes en diatremas de kimberlita.

Aunque el término xenolito está más comúnmente asociado con inclusiones ígneas, una definición más amplia podría incluir fragmentos de rocas que se han encapsulado en rocas sedimentarias. A veces se han encontrado xenolitos en meteoritos.

[3] En las piedras preciosas el kilate o quilate se llama Carat, y se mide colocando la piedra en una balanza especial para pesos mínimos y exactos, si por ejemplo la piedra pesa 6 gramos (siempre se tiene que dividir por 0,2), en este caso 6 dividido 0,2 te va a dar 30, que son los carats que tiene la piedra.

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