Welke elementen vormen natuurlijke diamanten?

Diamanten behoren tot de meest gewilde en chemisch eenvoudige objecten op aarde. Ze worden in veel toepassingen gebruikt, van elektronische apparaten tot de randen van diamantzaagbladen. Ze kunnen van nature voorkomen of door de mens zijn gemaakt, en ze zijn er in verschillende maten, vormen en kleuren. Natuurlijke diamanten worden gevormd uit het element koolstof in een langzaam en altijd voorkomend geologisch proces.

Zuivere diamanten zijn pure koolstof, hoewel de meeste diamanten enkele onzuiverheden bevatten. Het grafiet in potloden wordt ook gevormd uit koolstof, en dit veelzijdige element, dat essentieel is voor levende organismen op aarde, vormt ontelbare verbindingen met andere elementen. De vorming van diamanten uit ruwe koolstof vereist een grote hoeveelheid warmte en druk. Geschikte omgevingen komen van nature diep onder de aarde voor in dikke korstlagen die cratons worden genoemd. Bovendien zijn er zeer kleine diamanten gevonden op meteoorinslagen, waar intense inslagdruk en hitte gedurende een zeer korte tijd ideale omstandigheden veroorzaken.

Stikstof kan in sporenhoeveelheden als onzuiverheid in diamanten aanwezig zijn, omdat stikstofatomen in staat zijn koolstofatomen te vervangen in het kristalrooster dat diamanten hun structuur geeft. De aanwezigheid van stikstof zorgt ervoor dat de diamanten blauw licht absorberen, waardoor de stenen geel lijken. Het stikstofgehalte is lager in diamanten die onder hogere druk en gedurende langere tijd zijn gevormd.

Wanneer boor in sporenhoeveelheden aanwezig is, is het verantwoordelijk voor de blauwgrijze verkleuring van sommige diamanten. Diamanten met boor erin staan ​​bekend als Type 2-A-diamanten. De aanwezigheid van boor stelt deze diamanten ook in staat zich als halfgeleiders te gedragen - diamanten zijn gewoonlijk elektrische isolatoren. Boornitride, een verbinding die wordt gebruikt in kogelvrije vesten, is bijna net zo hard als diamant en is zelfs chemisch stabieler.

Type 1-A diamanten hebben een hoog waterstofgehalte. Deze diamanten lijken ook blauw, zoals 2-B-diamanten, maar zijn elektrische isolatoren in plaats van halfgeleiders. Het is niet zeker of de waterstof verantwoordelijk is voor de kleur of niet. De Argyle-diamantmijn, gelegen in het noorden van Australië, produceert een grote hoeveelheid type 1-A-diamanten.