Jak powstają diamenty

Płaszcz, w którym rodzą się diamenty, znajduje się głęboko w Ziemi, ponad 100 km w dół. To miejsce wysokich temperatur i wysokich ciśnień, warunków koniecznych do związania atomów węgla w taki sposób, że ostatecznie powstaną diamenty. Aby tak się stało, atomy muszą ułożyć się w określony sposób, który pozwala im dzielić elektrony – a regularny, trójwymiarowy wzór geometryczny, który pozostawiony do wzrostu bez zakłóceń daje duży, czysty diament kryształy. Erupcje wulkanów wyrzucają kryształy z głębi Ziemi.

Wysokie temperatury i ciśnienia potrzebne do wytworzenia diamentów występują również, gdy komety lub meteoryty uderzają w Ziemię. Szok uderzenia jest tak wielki, że minerały zmieniają się z jednej postaci w drugą. W takim przypadku grafit ponownie przekształca się w diamenty. (Podobnie jak diamenty, grafit jest również wytwarzany z węgla, ale łączy się w inny wzór). Geolodzy traktują takie diamenty, czasami tylko mikroskopijnych rozmiarów, jako dowód uderzenia. Zderzenia meteorów w kosmosie również powodują powstawanie diamentów.

Istnieją dwa główne procesy, za pomocą których powstają diamenty sztuczne: metoda wysokociśnieniowa i wysokotemperaturowa (HPHT) oraz chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD). Pierwsza próbuje stworzyć warunki podobne do tych występujących na Ziemi do tworzenia diamentów, w wyniku czego powstają kryształy przydatne do celów przemysłowych, takich jak wiercenie lub cięcie. W metodzie HPHT nasiona diamentów umieszcza się w komorze wraz z grafitem. Wysokie ciśnienie jest wywierane mechanicznie przez urządzenia takie jak tłoki czy kowadła wraz z wysoką temperaturą. Atomy węgla grafitu zaczynają wiązać się z nasionami iw ciągu kilku dni rosną kryształy diamentu.

Większe diamenty powstają w procesie CVD, który wykorzystuje również mały diament jako ziarno. Nasiona umieszczane są w komorze wraz z gazami węglowonośnymi, gdzie są poddawane działaniu mikrofal. To sprawia, że ​​atomy węgla oddzielają się od gazu i spadają na ziarno diamentu. Wykorzystując nasiono jako bazę budowlaną, atomy węgla łączą się, tworząc geometryczny wzór, który buduje kryształ diamentu.