ダイヤモンドは、地球上で最も人気があり、化学的に単純な物体の1つです。 それらは、電子機器からダイヤモンドブレードのエッジまで、多くのアプリケーションで使用されます。 それらは自然に発生するものでも人工のものでもよく、さまざまなサイズ、形、色があります。 天然ダイヤモンドは、ゆっくりと発生し続ける地質学的プロセスで炭素元素から形成されます。
炭素
ほとんどのダイヤモンドには不純物が含まれていますが、純粋なダイヤモンドは純粋な炭素です。 シャープペンシルのグラファイトも炭素でできており、地球上の生物に欠かせないこの用途の広い元素は、他の元素と無数の結合を形成しています。 生の炭素からダイヤモンドを形成するには、大量の熱と圧力が必要です。 適切な環境は、クラトンと呼ばれる地殻の厚い層で、地球の深部に自然に発生します。 さらに、非常に小さなダイヤモンドが流星衝突サイトで発見されました。そこでは、強い衝撃圧力と熱が非常に短い時間で理想的な条件を引き起こします。
窒素
窒素原子は、ダイヤモンドに構造を与える結晶格子内の炭素原子を置き換えることができるため、窒素は不純物として微量でダイヤモンドに存在する可能性があります。 窒素の存在により、ダイヤモンドは青い光を吸収し、石が黄色に見えます。 窒素含有量は、より高い圧力下でより長い期間形成されたダイヤモンドの方が低くなります。
ボロン
ホウ素が微量に存在する場合、それはいくつかのダイヤモンドの青灰色の着色の原因です。 ホウ素を含むダイヤモンドは、タイプ2-Aダイヤモンドとして知られています。 ホウ素の存在はまた、これらのダイヤモンドが半導体として振る舞うことを可能にします-ダイヤモンドは通常電気絶縁体です。 防弾チョッキに使用される化合物である窒化ホウ素は、ダイヤモンドとほぼ同じくらい硬く、実際には化学的に安定しています。
水素
タイプ1-Aダイヤモンドは水素含有量が高いです。 これらのダイヤモンドも2-Bダイヤモンドのように青色に見えますが、半導体ではなく電気絶縁体です。 水素が色の原因であるかどうかは定かではありません。 オーストラリア北部にあるアーガイルダイヤモンド鉱山は、タイプ1-Aダイヤモンドを大量に生産しています。