Ποια στοιχεία συνθέτουν τα φυσικά διαμάντια;

Τα διαμάντια είναι από τα πιο περιζήτητα και χημικά απλά αντικείμενα στον πλανήτη. Χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές, από ηλεκτρονικές συσκευές έως τις άκρες των διαμαντιών. Μπορούν να είναι φυσικά ή τεχνητές και διατίθενται σε διάφορα μεγέθη, σχήματα και χρώματα. Τα φυσικά διαμάντια σχηματίζονται από το στοιχείο άνθρακα σε μια αργή και συνεχώς γεωλογική διαδικασία.

Τα καθαρά διαμάντια είναι καθαρός άνθρακας, αν και τα περισσότερα διαμάντια περιέχουν ορισμένες ακαθαρσίες. Ο γραφίτης στα μολύβια μολύβδου σχηματίζεται επίσης από άνθρακα και αυτό το ευέλικτο στοιχείο, το οποίο είναι απαραίτητο για τους ζωντανούς οργανισμούς στη Γη, σχηματίζει αναρίθμητους δεσμούς με άλλα στοιχεία. Ο σχηματισμός διαμαντιών από ακατέργαστο άνθρακα απαιτεί μεγάλη ποσότητα θερμότητας και πίεσης. Κατάλληλα περιβάλλοντα εμφανίζονται φυσικά βαθιά κάτω από τη γη σε παχιά στρώματα κρούστας γνωστά ως cratons. Επιπλέον, έχουν βρεθεί πολύ μικρά διαμάντια σε περιοχές μετεωρολογικών κρούσεων, όπου η έντονη πίεση κρούσης και η θερμότητα προκαλούν ιδανικές συνθήκες για πολύ μικρό χρονικό διάστημα.

Το άζωτο μπορεί να υπάρχει σε διαμάντια σε ίχνη ποσότητας ως ακαθαρσία επειδή τα άτομα αζώτου είναι ικανά να αντικαταστήσουν άτομα άνθρακα στο κρυσταλλικό πλέγμα που δίνει στα διαμάντια τη δομή τους. Η παρουσία αζώτου αναγκάζει τα διαμάντια να απορροφήσουν μπλε φως, κάνοντας τις πέτρες να φαίνονται κίτρινες. Η περιεκτικότητα σε άζωτο είναι χαμηλότερη σε διαμάντια που έχουν σχηματιστεί υπό υψηλότερη πίεση και για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους.

Όταν το βόριο υπάρχει σε ίχνη, είναι υπεύθυνο για τον μπλε-γκρι χρωματισμό ορισμένων διαμαντιών. Τα διαμάντια με βόριο σε αυτά είναι γνωστά ως διαμάντια τύπου 2-Α. Η παρουσία βορίου επιτρέπει επίσης σε αυτά τα διαμάντια να συμπεριφέρονται ως ημιαγωγοί - τα διαμάντια είναι συνήθως ηλεκτρικοί μονωτές. Το νιτρίδιο του βορίου, μια ένωση που χρησιμοποιείται σε αλεξίσφαιρα γιλέκα, είναι σχεδόν τόσο σκληρό όσο το διαμάντι και στην πραγματικότητα είναι πιο χημικά σταθερό.

Τα διαμάντια τύπου 1-A έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε υδρογόνο. Αυτά τα διαμάντια εμφανίζονται επίσης μπλε, όπως τα διαμάντια 2-Β, αλλά είναι ηλεκτρικοί μονωτές και όχι ημιαγωγοί. Δεν είναι βέβαιο εάν το υδρογόνο είναι υπεύθυνο για το χρώμα ή όχι. Το ορυχείο διαμαντιών Argyle, που βρίσκεται στη βόρεια Αυστραλία, παράγει μια μεγάλη ποσότητα διαμαντιών τύπου 1-Α.