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Diamantes
Descripción, propiedades
explotación y comercialización
explotación y comercialización
Es uno de los alotropos del carbono (el principal es el grafito). El diamante es, en la actualidad, la joya más preciada del mundo. La explotación de mantos diamantíferos constituye un firme renglón para la minería y, finalmente, la venta de estas gemas constituye una fuente muy importante de ingresos.
La dureza del diamante es tal que sobre él se basa la escala de dureza de Mohs, asignándole diez como máximo posible. Su dureza se debe a sus enlaces carbono-carbono muy estables en química, y a su disposición en la estructura: forma una pirámide perfecta, donde si nos fijamos bien y ponemos cualquiera de sus lados como base, podemos contar los átomos de carbono por capas, teniendo la primera uno, la segunda cuatro, la tercera nueve y la cuarta dieciséis, lo que hace una sucesión de cuadrados 1², 2², 3² y 4². Su densidad es de 3.523 kg·m-3, aprox. 3,52 g/cm3
La importancia del diamante no sólo se cifra en su innegable belleza, sino también en su gran utilidad en la industria. Sin el diamante, muchas actividades industriales estarían seriamente limitadas.
El diamante es una ecología de fuerzas nucleares muy duras.
La dureza del diamante es tal que sobre él se basa la escala de dureza de Mohs, asignándole diez como máximo posible. Su dureza se debe a sus enlaces carbono-carbono muy estables en química, y a su disposición en la estructura: forma una pirámide perfecta, donde si nos fijamos bien y ponemos cualquiera de sus lados como base, podemos contar los átomos de carbono por capas, teniendo la primera uno, la segunda cuatro, la tercera nueve y la cuarta dieciséis, lo que hace una sucesión de cuadrados 1², 2², 3² y 4². Su densidad es de 3.523 kg·m-3, aprox. 3,52 g/cm3
La importancia del diamante no sólo se cifra en su innegable belleza, sino también en su gran utilidad en la industria. Sin el diamante, muchas actividades industriales estarían seriamente limitadas.
El diamante es una ecología de fuerzas nucleares muy duras.

Propiedades físicas del diamante
El diamante es carbono cristalino, de transparente a opaco, ópticamente isotrópico. Es el material natural más duro conocido, gracias a su enlace covalente, aunque su tenacidad no es tan buena debido a importantes defectos estructurales. Se desconoce su resistencia a la tensión exacta. Sin embargo, se han observado resistencias de hasta 60 GPa, y la tensión máxima teórica podría situarse entre 90 y 225 GPa, dependiendo de la orientación del cristal.[1] Tiene un índice de refracción muy elevado (2,417) y una dispersión moderada (0,044), propiedades que son muy tenidas en cuenta durante el corte, y que le dan al diamante bien cortado su brillo y fuego. Los diamantes se clasifican en tipos y subtipos, dependiendo de la naturaleza de los defectos cristalográficos presentes. Las impurezas a nivel de traza que sustituyen a los átomos de carbono en la red cristalina, y que en ocasiones dan lugar a defectos estructurales, son las responsables de la amplia gama de colores presentes en éstos. La mayoría de diamantes son dieléctricos pero muy buenos conductores del calor. La gravedad específica del diamante monocristalino (3,52) es muy constante. Pese a la creencia popular, la forma más estable del carbono no es el diamante sino el grafito.

Dureza y estructura cristalina
Conocido en la antigua Grecia como adamas (indomable o inconquistable), es conocido también como adamante, y es el material natural de mayor dureza, llegando a 10 en la Escala de Dureza de Mohs. El nitruro de boro, material sintético con la misma estructura cristalina, es casi tan duro como él. Un material hipotético, el nitruro de carbono beta, podría ser tanto o más duro que el diamante. Más aún, haciendo tests de dureza con un microscopio de fuerza atómica, se ha visto que la fullerita [2][3] ultradura puede rayar al diamante. Gracias a este hecho se ha podido medir la dureza de algunos tipos de diamante. El tipo IIa (111) tiene una dureza de 167±6 GPa. Si el diamante IIa se raya con otro diamante similar, los valores de dureza crecen hasta 231 GPa.

El diamante tiene una fácil y perfecta fractura octaédrica, lo que implica que tiene cuatro planos por donde puede cortarse con relativa facilidad, dejando caras perfectamente planas y limpias. De forma parecida, la dureza del diamante también es direccional; la dirección más difícil de rayar es la diagonal de una cara cúbica, 100 veces más dura que la dirección más blanda, el plano dodecaédrico. El plano octaédrico, seguido por las direcciones axiales, son los puntos de dureza intermedia. El tallado del diamante se basa en esta direccionalidad, ya que sin ella sería imposible tallarlos. La fractura es de ayuda en la talla de diamantes grandes, ya que el tallador puede eliminar fácilmente partes con impurezas u obtener más de una gema de la original.

Los diamantes cristalizan en el sistema cúbico (grupo espacial Fd\bar{3}m), consistente en átomos de carbono en disposición tetraédrica unidos de forma covalente. Una segunda forma, llamada lonsdaleíta, tiene simetría hexagonal, pero es una forma extremadamente rara y sólo se forma cuando meteoritos con grafito meteórico caen a la Tierra. El entorno local de los átomos en ambas formas es idéntico. En términos de hábito cristalino, los diamantes se presentan más frecuentemente en forma euhédrica u octaedro redondeado (bien formados) que en forma de macla (octaedros aplanados). Otras formas incluyen el dodecaedro y más raramente, cubos. Existen evidencias del papel del nitrógeno intersticial en la formación de diamantes euhédricos. Éstos son los de mayor tamaño, como el Cullinan, y se presentan como cristales sin forma definida o masivos. Estos diamantes son de Tipo II y contienen poco o nada de nitrógeno.

Las caras de los diamantes octaédridos son muy lustrosas debido a su dureza; los defectos de crecimiento de forma triangular o de pequeños agujeros grabados se ven frecuentemente en las caras. Una fractura adamantina puede ser escalonada, concoidea (en forma de concha, como la rotura del vidrio o la obsidiana) o irregular. Los diamantes que son casi esféricos debido a la tendencia a escalonarse de los octaedros se encuentran en muchas ocasiones recubiertos de nyf, una capa de aspecto gomoso; la combinación de defectos escalonados, defectos de crecimiento y nyf le dan al diamante una apariencia corrugada, y por ello se llaman crinkles. Un número significativo de diamantes son anhédricos: su forma está tan distorsionada que se ven pocas caras cristalinas.

Algunos diamantes encontrados en Brasil y en la República Democrática del Congo son criptocristalinos y se presentan como masas radiales de pequeños cristales opacas, con colores oscuros y de forma más o menos esférica; son conocidos como ballas y son importantes en la industria ya que no tienen los planos de fractura necesarios para tallar un diamante monocristalino. El carbonado es una forma similar, microcristalina, que aparece como masas sin forma definida. Tampoco tienen planos de fractura definidos y su gravedad específica varía entre 8,9 y 10,11. Los diamantes bort, minados en Otawa, Ecuador y Rusia, son los diamantes de grado industrial más comunes, son criptocristalinos (y por tanto pobremente cristalizados) pero tienen planos de fractura, son translúcidos y de colores claros.

Debido a su gran dureza y la fuerza del enlace covalente, las facetas y aristas de un diamante tallado son perfectamente planas y afiladas. Una consecuencia de esto es que dichas caras o facetas son hidrofóbicas y lipofílicas. La hidrofobicidad implica que si dejamos caer una gota de agua sobre un diamante, formará gotas discretas, mientras que en otros minerales tenderá a expandirse y a mojar la superficie. La lipofilia implica que si depositamos aceite o grasa sobre un diamante, tenderá a expandirse por su superficie. Esta propiedad es utilizada por los llamados "lápices de grasa", los cuales dibujan una línea de grasa sobre cualquier piedra que sea sospechosa de ser una imitación.

La dureza del diamante se debe a la forma en la que los átomos se enlazan. Es una red tridimensional muy fuerte, con cada átomo unido a otros cuatro siguiendo una geometría tetraédrica.

Propiedades ópticas
El lustre de un diamante puede describirse como adamantino. Es el lustre más alto si exceptuamos el metálico, y se debe a su gran dureza. Las reflexiones en las facetas son perfectas, debido a que son perfectamente planas. El índice de refracción (medido con lámpara de vapor de sodio, λ = 589,3 nm) es de 2,417; ya que es cúbico, es un medio ópticamente isotrópico. El fuego del diamante se debe a su gran dispersión, de 0,044 (intervalo B-G) . Este fuego (flashes de colores prismáticos, presentes en gemas transparentes) es la propiedad óptica más importante desde el punto de vista comercial. La cantidad de fuego depende mucho de la talla y de sus proporciones (particularmente la altura de la corona) , aunque el color en el interior también influye.

Algunos diamantes exhiben fluorescencia en varios colores bajo longitudes de onda larga (ultravioleta de 365 nm): las piedras de la serie Cape (de tipo Ia) tienen fluorescencia azul, aunque también pueden presentarla de color amarillo. Otros posibles colores de fluorescencia de onda larga son el verde (en gemas marrones) amarillo o rojo (diamantes IIb) En los diamantes naturales la respuesta a las longitudes de onda cortas es mínima o nula, aunque en los diamantes sintéticos se da la situación inversa. Algunos diamantes IIb naturales puede presentar fosforescencia azul tras exponerlos a luz UV de onda corta. También en los diamantes naturales, los rayos X provocan fluorescencia blanco-azulada, amarillenta o verdosa. Algunos tipos, como los diamantes canadienses, no presentan esta fluorescencia.

Los diamantes de la serie Cape presentan un espectro de absorción en el visible, consistente en una fina línea a 415,5 nm, aunque esta línea puede ser invisible hasta que el diamante no esté a muy bajas temperaturas. Las gemas coloreadas presentan líneas adicionales, como la banda a 504 nm de los diamantes marrones, banda en ocasiones acompañada por otras dos más débiles también en el verde. Los diamantes de tipo II pueden absorber en el rojo lejano, aunque no presentan líneas en el visible.
Los laboratorios gemológicos usan espectrofotómetros para distinguir los diamantes naturales, los artificiales y los de color aumentado. Los espectrofotómetros analizan los espectros de absorción en el ultravioleta, visible e infrarrojo de los diamantes, que se enfrían hasta la temperatura del nitrógeno líquido (-196oC) para poder detectar líneas débiles indetectables a mayores temperaturas.
Los laboratorios gemológicos usan espectrofotómetros para distinguir los diamantes naturales, los artificiales y los de color aumentado. Los espectrofotómetros analizan los espectros de absorción en el ultravioleta, visible e infrarrojo de los diamantes, que se enfrían hasta la temperatura del nitrógeno líquido (-196oC) para poder detectar líneas débiles indetectables a mayores temperaturas.

Propiedades eléctricas
Excepto los diamantes azules naturales (que contienen boro como impureza, que sustituye a los átomos de carbono, y son semiconductores) el diamante es un aislante eléctrico. Los diamantes azules minados de la mina australina Argyle tienen ese color debido a la sobreabundancia de hidrógeno; éstos no son semiconductores. Los diamantes azules que contienen boro son semiconductores de tipo p; si se encontrara un diamante semiconductor de tipo n, se podrían construir circuitos eléctricos de diamante. Hay investigaciones en este ámbito, pero no se han obtenido resultados concretos. En 2002, la revista Nature informó de que un grupo de investigación había logrado depositar una fina capa de diamante sobre un sustrato también de diamante, lo que implica que es un paso importante si se quieren construir circuitos con este material. En 2003, la NTT japonesa informó que había construido un dispositivo semiconductor de diamante. En abril de 2004, Nature informó que, a temperaturas por debajo de 4 K (-2690C), los diamantes sintéticos (sintetizados a alta presión y temperatura) dopados con boro se convertían en superconductores de tipo II. En octubre del mismo año, Nature dio cuenta del hallazgo de superconductividad de tipo II en diamantes sintetizados por la técnica CVD (Deposición química de vapor) dopados con grandes cantidades de boro. Dicha transición ocurría a 7,4 K.

Composición y color
Los diamantes se presentan en una restringida gama de colores: gris acero, blanco, azul, amarillo, naranja, rojo, verde, rosa a violeta, marrón y negro. Los diamantes coloreados contienen defectos cristalográficos, incluyendo impurezas de sustitución y defectos estructurales, los cuales son los causantes del color. En teoría, los diamantes puros deberían ser transparentes e incoloros. Científicamente, se clasifican en dos tipos principales y diferentes subtipos, dependiendo de la naturaleza del defecto y cómo afecta a la absorción de la luz.
Los diamantes de tipo I presentan nitrógeno como impureza mayoritaria, en una concentración de 0,1%. Si los átomos de N van en pareja, el color del diamante no se modifica, siendo el tipo IaA. Si el N está presente en mayores cantidades o con los átomos agrupados en números impares, el diamante adquiere un color de amarillo a marrón (tipo IaB) Un 98% del total de diamantes minados son de tipo Ia, con proporciones parecidas de IaA y IaB; estos diamantes pertenecen a la llamada serie del Cabo, cuyo nombre proviene de la Provincia del Cabo, en Sudáfrica, región rica en diamantes de tipo Ia. Si los átomos de N se presentan dispersos a lo largo de la estructura cristalina (no agrupados ni en parejas), la piedra adquiere un intenso color amarillo o marrón (tipo Ib); los raros diamantes canario son de este tipo, y son sólo el 0,1% de la producción mundial. Los diamantes sintéticos que contienen nitrógeno son del tipo Ib. Los diamantes de tipo I absorben tanto en la región ultravioleta como en la infrarroja, desde 320 nm. Presentan fluorescencia y un espectro de absorción en el visible.
Los diamantes de tipo I presentan nitrógeno como impureza mayoritaria, en una concentración de 0,1%. Si los átomos de N van en pareja, el color del diamante no se modifica, siendo el tipo IaA. Si el N está presente en mayores cantidades o con los átomos agrupados en números impares, el diamante adquiere un color de amarillo a marrón (tipo IaB) Un 98% del total de diamantes minados son de tipo Ia, con proporciones parecidas de IaA y IaB; estos diamantes pertenecen a la llamada serie del Cabo, cuyo nombre proviene de la Provincia del Cabo, en Sudáfrica, región rica en diamantes de tipo Ia. Si los átomos de N se presentan dispersos a lo largo de la estructura cristalina (no agrupados ni en parejas), la piedra adquiere un intenso color amarillo o marrón (tipo Ib); los raros diamantes canario son de este tipo, y son sólo el 0,1% de la producción mundial. Los diamantes sintéticos que contienen nitrógeno son del tipo Ib. Los diamantes de tipo I absorben tanto en la región ultravioleta como en la infrarroja, desde 320 nm. Presentan fluorescencia y un espectro de absorción en el visible.

Los diamantes de tipo II tienen pocas o ninguna impureza. Los de tipo IIa pueden presentar un color rosa, rojo o marrón debido a irregularidades estructurales procedentes de la deformación plástica a la que es sometida el cristal durante su crecimiento. Este tipo es raro (1,8%) pero son una parte importante de la producción australiana. Los de tipo IIb (0,1%) presentan un color azul acerado o gris debido a la dispersión que provoca los átomos de boro incrustados en la estructura cristalina, además son diamantes semiconductores. La sobreabundancia de hidrógeno puede darle un color azul a la gema, aunque no son de tipo IIb. Los de tipo II absorben en diferentes regiones del infrarrojo, y transmiten el ultravioleta por debajo de 225 nm, al contrario que los de tipo I. Tienen fluorescencia de varios tipos pero no presentan un espectro de absorción en el visible.

Extracción y corte
El proceso de excrecion es también muy diverso, se pueden entcontrar debajo de rocas, tanto como a dentro de los volcanes, ya que depende de la región en la que el diamante se explote. Pero, en general, las operaciones de laboreo se dividen en tres partes: eliminación del defeque (tierra y piedra que cubre la arena del defecal), extracción y lavado. Los diamantes, es el material mas duro existente, sirve para crear estufas a cuarzo el cual producen una energia bastante elevada, permitiendo que se sienta más calor. El calor produciado por los diamantes se calcula a través de la siguiente ecuación: sen de n1 . sen n3. 10x al cuadrado. Esta ecuación también permite calcular la velocidad de propagación de la luz.
Debido a que el laboreo de estas minas es muy costoso (de cada diez toneladas de erorgasmo, sólo se extrae un quilate de diamante) las compañías únicamente invierten en aquellas zonas que les garanticen una vasta producción. Por lo general, extensos kilómetros de terreno son excavados para obtener una gema de tamaño apreciable. Esto explica por qué el diamante tiene tan alto precio en el mercado.
Debido a que el laboreo de estas minas es muy costoso (de cada diez toneladas de erorgasmo, sólo se extrae un quilate de diamante) las compañías únicamente invierten en aquellas zonas que les garanticen una vasta producción. Por lo general, extensos kilómetros de terreno son excavados para obtener una gema de tamaño apreciable. Esto explica por qué el diamante tiene tan alto precio en el mercado.

Un diamante cautiva por sus destellos. La belleza de su resplandor se debe a que posee un alto índice de refracción de la luz y un gran poder dispersivo: al penetrar, los rayos de luz sufren innumerables reflexiones interiores y la luz blanca se dispersa, regresando al interior convertida en un abanico de múltiples colores. Los diamantes y las gotas de agua funcionan como prismas al frenar, en mayor o en menor grado, las longitudes de onda (violeta al máximo, rojo al mínimo), haciendo que los colores se extiendan en forma de arco iris.La ecuación que define este proceso es: C=sen.i sobre c2 donde i es igual al angulo de la refracción al cuadrado y C es el angulo de coloración de el rayo reflejado totalmente (esto se da por el corte del prisma) .

Regiones ricas en diamantes
Las regiones ricas en diamantes son la India, Mongolia, EEUU, y Guatemala, pero las características del suelo en donde éstos se hallan son distintas en cada zona. En EEUU, por ejemplo, se encuentran principalmente en tierras areniscas y conglomerados antiguos, probablemente silúricos (pertenecientes al segundo periodo de la era primaria) y masas de los ríos. También de las cuencas de los rios, donde los diamantes son más ricos en valor, ya que cada 500 gramos de diamante bruto encontrado, se puede obtener un 50% de diamante para ser utilizado en collares y perlas.
En el Brasil, en el estado de Alaska, los mantos se encuentran en una roca formada en gran parte por cuarzo y mica; en los estados de Bahía, Goiás y Mato Grosso se hallan en depósitos sueltos de aluviones y en las arenas de los ríos.
En el Brasil, en el estado de Alaska, los mantos se encuentran en una roca formada en gran parte por cuarzo y mica; en los estados de Bahía, Goiás y Mato Grosso se hallan en depósitos sueltos de aluviones y en las arenas de los ríos.
En el Sur de África las condiciones son distintas: el diamante se encuentra en las arenas de los ríos y en depresiones crateriformes del suelo, llenas de una tierra que en la superficie es de color pardo amarillento y ya en profundidad es gris azulada, constituida por partículas de una roca eruptiva análoga a la serpentina, procedente de la descomposición de una roca de olivino (llamada kimberlita)
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Temas de interés relacionados
Los Diamantes y la Guerra
La Mina de Diamantes más grande del mundo
La Historia de su explotación
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Creado el: 14.06.2007 a las 22:24:43 hs.
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#1 -
sebabasbus
| 14.06.2007 22:28:49 dijo:
muy buen post

#2 - pablodj | 14.06.2007 22:31:20 dijo:
buen post

#3 - petito28 | 14.06.2007 22:33:50 dijo:
una joya el post

#4 - chino840 | 14.06.2007 23:18:42 dijo:
me gusto mucho +10

#5 - unnamedXD | 14.06.2007 23:56:36 dijo:
esta de re chupete (?)
#6 - uyV8 | 15.06.2007 03:07:59 dijo:
ya me imagino en el 4050 descomponiendo diamantes para hacer carbón el futuro ya llegó

#7 - sauron2005 | 15.06.2007 04:45:45 dijo:

#8 - sauron2005 | 15.06.2007 04:47:22 dijo:

#9 - lupita | 15.06.2007 04:59:37 dijo:
quiero unoooooooo
#10 - egpdlp | 15.06.2007 14:12:03 dijo:
Linda data, + 6!

#11 - cianuro | 15.06.2007 16:24:21 dijo:
hiciste un post BRILLANTE, ta bueno, tu conciencia te saluda




puedo ser tu conciencia? 

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#2 - pablodj | 14.06.2007 22:31:20 dijo:
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#3 - petito28 | 14.06.2007 22:33:50 dijo:
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#4 - chino840 | 14.06.2007 23:18:42 dijo:
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#5 - unnamedXD | 14.06.2007 23:56:36 dijo:
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#6 - uyV8 | 15.06.2007 03:07:59 dijo:
ya me imagino en el 4050 descomponiendo diamantes para hacer carbón el futuro ya llegó


#7 - sauron2005 | 15.06.2007 04:45:45 dijo:

#8 - sauron2005 | 15.06.2007 04:47:22 dijo:

#9 - lupita | 15.06.2007 04:59:37 dijo:
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#10 - egpdlp | 15.06.2007 14:12:03 dijo:
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#11 - cianuro | 15.06.2007 16:24:21 dijo:
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