Quali elementi compongono i diamanti naturali?

I diamanti sono tra gli oggetti più ricercati e chimicamente semplici del pianeta. Sono utilizzati in molte applicazioni, dai dispositivi elettronici ai bordi dei dischi diamantati. Possono essere naturali o artificiali e sono disponibili in varie dimensioni, forme e colori. I diamanti naturali sono formati dall'elemento carbonio in un processo geologico lento e continuo.

I diamanti puri sono carbonio puro, sebbene la maggior parte dei diamanti contenga alcune impurità. Anche la grafite nelle matite di piombo è formata dal carbonio, e questo elemento versatile, essenziale per gli organismi viventi sulla Terra, forma innumerevoli legami con altri elementi. La formazione di diamanti dal carbonio grezzo richiede una grande quantità di calore e pressione. Ambienti adatti si trovano naturalmente in profondità sotto terra in spessi strati di crosta noti come cratoni. Inoltre, sono stati trovati diamanti molto piccoli nei siti di impatto di meteoriti, dove l'intensa pressione d'impatto e il calore causano condizioni ideali per un brevissimo lasso di tempo.

L'azoto può essere presente nei diamanti in tracce come impurità perché gli atomi di azoto sono in grado di sostituire gli atomi di carbonio nel reticolo cristallino che conferisce ai diamanti la loro struttura. La presenza di azoto fa sì che i diamanti assorbano la luce blu, facendo apparire le pietre gialle. Il contenuto di azoto è inferiore nei diamanti che si sono formati sotto una pressione più elevata e per periodi di tempo più lunghi.

Quando il boro è presente in tracce, è responsabile della colorazione blu-grigia di alcuni diamanti. I diamanti contenenti boro sono conosciuti come diamanti di tipo 2-A. La presenza di boro consente anche a questi diamanti di comportarsi come semiconduttori: i diamanti sono normalmente isolanti elettrici. Il nitruro di boro, un composto utilizzato nei giubbotti antiproiettile, è duro quasi quanto il diamante ed è infatti più stabile chimicamente.

I diamanti di tipo 1-A hanno un alto contenuto di idrogeno. Questi diamanti appaiono anche blu, come i diamanti 2-B, ma sono isolanti elettrici piuttosto che semiconduttori. Non è certo se l'idrogeno sia responsabile del colore o meno. La miniera di diamanti di Argyle, situata nell'Australia settentrionale, produce una grande quantità di diamanti di tipo 1-A.