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Diamante

diamante - Wikilingue - Encydia

Para outros usos deste termo, veja-se Diamante (desambiguación).
Diamante
Diamante
General
Categoria Mineral
Classe Elementos nativos (não metais)
Fórmula química C
Propriedades físicas
Cor Tipicamente amarelo, marrón ou cinza a incoloro. Menos frequente azul, verde, negro, branco translúcido, rosado, violeta, anaranjado, púrpura e vermelho (fancy diamond).[1]
Listra Incolora
Lustre Adamantino[1]
Transparência Transparente a subtransparente a translúcido.
Sistema cristalino Isométrico-Hexoctaédrico (Sistema cristalino cúbico)
Fractura Concoidal
Dureza 10
Densidade 3,5 – 3,53 g/cm3
Índice de refração 2,4175 – 2,4178
Birrefringencia Nenhuma
Pleocroísmo Nenhum
Propriedades ópticas Refractiva simples
Minerales relacionados
Zirconia cúbica, Moissanita, Carburo de silício

Em mineralogía , o diamante (do grego antigo αδάμας (adámas), que significa «próprio» ou «inalterable») é o alótropo do carbono onde os átomos de carbono estão dispostos em uma variante da estrutura cristalina cúbica centrada na cara denominada rede de diamante. O diamante é a segunda forma mais estável de carbono, após o grafito; no entanto, a taxa de conversão de diamante a grafito é despreciable a condições ambientais. O diamante tem renome especificamente como um material com características físicas superlativas, muitas das quais derivam do forte enlace covalente entre seus átomos. Em particular, o diamante tem a mais alta dureza e conductividad térmica de todos os materiais comuns. Estas propriedades determinam que a aplicação industrial principal do diamante seja em ferramentas de corte e de polido.

O diamante tem características ópticas destacables. Devido a sua estrutura cristalina extremamente rígida, pode ser contaminada por poucos tipos de impurezas, como o boro e o nitrógeno. Combinado com sua grande transparência (correspondente a uma ampla banda proibida de 5,5 eV), isto resulta na aparência clara e incolora da maioria de diamantes naturais. Pequenas quantidades de defeitos ou impurezas (aproximadamente uma parte por milhão) induzem uma cor de diamante azul (boro), amarelo (nitrógeno), marrón (defeitos cristalinos), verde, violeta, rosado, negro, laranja ou vermelho. O diamante também tem uma dispersión refractiva relativamente alta, isto é, habilidade para dispersar luz de diferentes cores, o que resulta em sua lustre característico. Suas propriedades ópticas e mecânicas excelentes, combinado com uma mercadotecnia eficiente, fazem que o diamante seja a gema mais popular.

A maioria de diamantes naturais formam-se a condições de pressão alta e temperatura alta, existentes a profundidades de 140 km a 190 km no manto terrestre. Os minerales que contêm carbono proveen a fonte de carbono, e o crescimento tem lugar em períodos de 1 a 3,3 mil milhões de anos, o que corresponde a, aproximadamente, o 25% a 75% da idade da Terra. Os diamantes são levados perto à superfície da Terra através de erupções vulcânicas profundas por um magma, que se enfría em rochas ígneas conhecidas como kimberlitas e lamproitas. Os diamantes também podem ser produzidos sinteticamente em um processo de alta pressão e alta temperatura que simula aproximadamente as condições no manto da Terra. Uma alternativa, e técnica completamente diferente, é a deposición química de vapor. Alguns materiais diferentes ao diamante, incluindo à zirconia cúbica e carburo de silício são denominados frequentemente como simulantes de diamantes, semejando ao diamante em aparência e muitas propriedades. Desenvolveram-se técnicas gemológicas especiais para distinguir os diamantes sintéticos e os naturais, e simulantes de diamantes.

Conteúdo

História

O nome diamante deriva do grego antigo ἀδάμας (adámas), "próprio", "inalterable", "irrompible, indomable", de ἀ- (a-), "sem" + δαμάω (damáō), "eu governo, eu domo".[2] No entanto, pensa-se que os diamantes foram reconhecidos e minados pela primeira vez na Índia, onde depósitos aluviales significativos de dita pedra poderiam se ter encontrado muitos séculos atrás ao longo dos rios Penner, Krishna e Godavari. Os diamantes têm sido conhecidos na Índia por ao menos 3.000 anos, mas poderia ser que faz já 6.000 anos.[3]

Os diamantes têm sido atesorados como gemas desde seu uso como ícones religiosos na antiga Índia. Seu uso em ferramentas de gravado também se remonta à história humana mais temporã.[4] [5] A popularidade dos diamantes tem ido crescendo desde o século XIX devido a seu crescente fornecimento, melhores técnicas de corte e polido, crescimento na economia mundial, e campanhas de publicidade innovativas e exitosas.[6]

Em 1813, Humphry Davy usou uma lente para concentrar os raios do sol em um diamante em uma atmosfera de oxigénio, e demonstrou que o único produto da combustão era dióxido de carbono, demonstrando que o diamante estava composto de carbono. Posteriormente, demonstrou que, em uma atmosfera desprovista de oxigénio, o diamante se converte em grafito .[7]

O uso mais familiar dos diamantes hoje em dia é como gemas usadas para enfeito, um uso que se remonta à antigüedad. A dispersión da luz branca nas cores espectrales é a característica gemológica primária das gemas diamantes. No século vinte, experientes no campo da gemología têm desenvolvido métodos para classificar aos diamantes e outras gemas, baseando nas características mais importantes de seu valor como gema. As quatro características, conhecidas informalmente como as quatro C, são usadas agora de um modo comum como descriptores básicos dos diamantes: estes são carat, cut, colour e clarity (peso, talha, cor e pureza).

Veja-se também: Diamante (gema)

Propriedades materiais

Artigo principal: Propriedades físicas do diamante
O diamante e o grafito são dois alótropos do carbono: formas puras do mesmo elemento, mas que diferem em estrutura.

Um diamante é um cristal transparente de átomos de carbono enlaçados tetraedralmente (sp3) que cristaliza na rede de diamante, que é uma variação da estrutura cúbica centrada na cara. Os diamantes adaptaram-se para muitos usos, devido às excepcionais características físicas. As mais notáveis são sua dureza extrema e sua conductividad térmica (900–2.320 W/(m·K))[8] , bem como a ampla banda proibida e alta dispersión óptica.[9] Sobre os 1.700 °C (1.973 K / 3.583 °F) no vazio ou em atmosfera livre de oxigénio, o diamante converte-se a grafito ; em ar a transformação começa aproximadamente a 700 °C.[10] Os diamantes existentes na natureza têm uma densidade que vai desde 3,15–3,53 g/cm3, com diamantes muito puros geralmente extremamente perto a 3,52 g/cm3.[11]

Veja-se também: Defeitos cristalográficos no diamante

Dureza

O diamante é o material natural mais duro conhecido até o momento, onde a dureza está definida como a resistência à rayadura.[12] O diamante tem uma dureza de 10 (a máxima dureza) na escala de Mohs de dureza de minerales.[13] A dureza do diamante tem sido conhecida desde a antigüedad, e é a fonte de seu nome.

Os diamantes naturais mais duros no mundo são dos campos de Copeton e Bingara, localizados na área de New England em Nova Gales do Sur, Austrália. Foram chamados can-nem-faire ("não pode se fazer sobre eles"—uma combinação do inglês "can" = poder, italiano "nem" = não e o francês "faire" = fazer[14] ) pelos cortadores em Amberes quando começaram a chegar em quantidades desde Austrália na década de 1870. Estes diamantes são geralmente pequenos, octaedros perfeitos a semiperfectos, e usam-se para pulir outros diamantes. Sua dureza está associada com a forma de crescimento do cristal, que é em uma sozinha etapa. A maioria de outros diamantes mostram mais evidências de múltiplas etapas de crescimento, o que produz inclusões, falhas e planos de defeitos na rede cristalina, todo o que afecta sua dureza.[15] É possível tratar diamantes regulares baixo uma combinação de pressão alta e temperatura alta para produzir diamantes que são mais duros que os diamantes usados em dispositivos de dureza.[16]

A dureza dos diamantes contribui a sua aptidão como gema. Como só podem ser rayados por outros diamantes, mantêm seu polido extremamente bem. A diferença de outras gemas, adaptam-se bem ao uso diário devido a sua resistência ao rayado —talvez isto contribui a sua popularidade como a gema preferida em anéis de compromisso e anéis de casal, que costumam ser usados todos os dias.

O uso industrial dos diamantes tem sido associado historicamente com sua dureza; esta propriedade faz ao diamante o material ideal para ferramentas de cortado e polido. Como material natural mais duro conhecido, o diamante pode ser usado para pulir, cortar, ou erosionar qualquer material, incluindo outros diamantes. As adaptações industriais comuns desta habilidade incluem brocas e serras, e o uso de pó de diamante como um abrasivo. Os diamantes de grau industrial menos caros, conhecidos como bort, com muitas falhas e cor mais pobre que as gemas, são usados para tais propósitos.[17]

O diamante não é apto para maquinarias de ligas ferrosas a altas velocidades, já que o carbono é soluble em ferro às altas temperaturas criadas pela maquinaria de alta velocidade, conduzindo a um desgaste incrementado nas ferramentas de diamante quando lhas compara com alternativas.[18]

Estas substâncias podem rayar ao diamante:

Conductividad eléctrica

Outras aplicações especializadas também existem ou estão a ser desenvolvidas, incluindo seu uso como semiconductores: alguns diamantes azuis são semiconductores naturais, em contraste à maioria de outros diamantes, que são excelentes aislantes eléctricos.[13] A conductividad e cor azul originam-se da impureza de boro. O boro substitui a átomos de carbono na rede de diamante, doando um oco na banda de valencia.[21]

Uma substancial conductividad é comummente observada em diamante nominalmente não dopado, que tem crescido por deposición química de vapor. Esta conductividad está associada com espécies relacionadas ao hidrógeno adsorbido na superfície, e pode ser eliminada por recozido ou outros tratamentos de superfície.[22] [23]

Tenacidad

A tenacidad refere-se à habilidade do material de resistir a ruptura devido a um impacto forte. A tenacidad do diamante natural tem sido medida como 2,0 MPa·m1/2,[24] e o factor de intensidade de tensão crítica é 3,4 MN·m−3/2.[25] Estes valores são altos comparados com outras gemas, mas baixos comparados com a maioria de materiais de engenharia. Como com qualquer material, a geometria microscópica de um diamante contribui a sua resistência à fractura. O diamante tem um plano de fractura e daí é mais frágil em algumas orientações que em outras. Os cortadores de diamantes usam este atributo para avariar algumas pedras, como passo prévio ao facetado.[12]

Cor

Artigo principal: Cor nos diamantes
Diamantes coloridos de marrón no Museu Nacional de História Natural do Instituto Smithsoniano.

O diamante tem uma ampla banda proibida de 5,5 eV (ou 225 nm) que abarca todo o espectro visível, o que significa que o diamante puro deveria transmitir a luz visível e aparecer como um cristal transparente e incoloro. A origem das cores no diamante está nos defeitos de rede e impurezas. A maioria de impurezas de diamantes consistem na substituição de um átomo de carbono na rede cristalina. A impureza mais cómun, nitrógeno, ocasiona uma coloración amarela ligeira a intensa, dependendo do tipo e concentração de nitrógeno presente.[13] O Gemological Institute of America (GIA) classifica a baixa saturación amarela e marrón como diamantes na faixa normal de cor, e aplica uma escala de graduación desde 'D' (incoloro) até 'Z' (ligeiramente amarelo). O nitrógeno é, com diferença, a impureza mais comum encontrada nas gemas diamantes, e é responsável pelo amarelo e marrón nos diamantes. O boro é responsável pela cor azul grisáceo.[26] Os diamantes de cor diferente, como o azul, são chamados diamantes de cores fantasía", e caem baixo uma escala de graduación diferente.[11]

Os metais de transição Nem e Co, que se usam comummente para o crescimento de diamante sintético pelas técnicas de pressão alta e temperatura alta, têm sido detectados nos diamantes como átomos individuais, no entanto a concentração máxima é 0,01% para o Nem,[27] e inclusive muito menor para oCo . Observe-se, no entanto, que pode se introduzir virtualmente qualquer elemento no diamante, por implantação de iones.[9]

A cor nos diamantes tem duas fontes adicionais: irradiación (usualmente por partículas alfa), que ocasiona a cor nos diamantes verdes; e deformações físicas do cristal de diamante conhecidas como deformações plásticas. A deformação plástica é a causa da cor em certos diamantes marrones[28] e talvez em alguns rosados e vermelhos.[29] Em ordem de rareza, os diamantes incoloros, por muito os mais comuns, são seguidos pelos amarelos e marrones, depois pelos azuis, verdes, negros, brancos translúcidos, rosados, violetas, laranjas, morados, e o mais raro, vermelho.[13] Chamam-se diamantes «negros» a diamantes que não são verdadeiramente negros, mas que contêm numerosas inclusões escuras que lhe dão à gema sua aparência escura.

No 2008, o Diamante Wittelsbach, um diamante azul de 35,56 quilates (7,11 g) que se creu ter pertencido aos Reis de Espanha, atingiu a soma a mais de US$24 milhões em um leilão de Christie's .[30] No 2009, um diamante azul de 7,03 quilates (1,41g) atingiu o mais alto preço por quilate jamais pago para um diamante, quando foi vendido em leilão por 10,5 milhões de francos suíços (6,97 milhões de Euros ou US$9,5 milhões naquele tempo) o que excedia em excesso o US$1,3 milhões por quilate.[31]

Identificação

Os diamantes podem ser identificados por sua alta conductividad térmica. Seu elevado índice de refração também é indicativo, mas outros materiais têm similar refractividad. Os diamantes cortam o vidro, mas isto não identifica positivamente a um diamante, como outros materiais, como o cuarzo, também se encontram sobre o vidro na escala de Mohs e também podem cortar o vidro. Os diamantes facilmente rayan a outros diamantes, mas isto danifica a ambos diamantes.

Existem métodos físicos para a identificação dos diamantes, como o emprego de líquidos pesados; trata-se de, empregando como critério a densidade do diamante, submergir a mostra em uma solução de yoduro de metileno, na que a gema flutuará ou afundar-se-á se se trata de um diamante ou não. Faz em uns anos fabricaram-se uns dispositivos que empregam a conductividad térmica do diamante para distinguir do resto de gemas transparentes. Em um primeiro momento resultaram muito úteis, sobretudo para aqueles que não possuíam conhecimentos gemológicos, já que simplesmente tocando a gema com estes aparelhos se podia daeterminar se essa gema era diamante ou não. Mas com o aparecimento da moissanita, outra nova imitação do diamante, que possui uma conductividad térmica muito similar à do diamante, a confiabilidade destes aparelhos ficou em entredicho. Também existem métodos de observação directa para identificar um diamante. Os microscópios gemológicos permitem observar as inclusões internas da gema objecto de estudo, e um experiente pode determinar que inclusões são características de um diamante e cuales não. A transparência é outra característica do diamante, sendo menos transparente que alguma de suas imitações.

História natural

A formação do diamante natural requer condições muito específicas—exposição de materiais que contêm carbono a pressão alta, variando desde 45 a 60 kilobares,[32] mas a uma faixa de temperatura comparativamente baixo que vai desde aproximadamente 900-1.300 °C.[32] Estas condições encontram-se em dois lugares na Terra; no manto da litosfera baixo placas continentais relativamente estáveis, e no lugar de impacto de meteoritos .[11]

Formação em cratones

As condições para que suceda a formação de diamante no manto da litosfera ocorrem a profundidade considerável, correspondendo aos requerimientos dantes mencionados de temperatura e pressão. Estas profundidades estão estimadas entre 140 e 190 km,[13] [32] ainda que ocasionalmente cristalizam diamantes a profundidades de 300-400 km.[33]

A taxa à que a muda a temperatura com o incremento de profundidade na Terra varia grandemente em diferentes partes da Terra. Em particular, baixo as placas oceánicas, a temperatura sobe mais rapidamente com a profundidade, para além da faixa requerida para a formação do diamante à profundidade requerida.[32] A combinação correcta de temperatura e pressão só se encontra nas partes grossas, velhas e estáveis das placas continentais, onde existem regiões de litosfera conhecidas como cratones. Uma longa estadia na litosfera cratónica permite aos cristais de diamante crescer maiores ainda.[32]

A forma octaédrica ligeiramente distorsionada deste cristal de diamante bruto em matriz é típica do mineral. Suas caras lustrosas também indicam que o cristal é de um depósito primário.

Através de estudos de composição isotópica de carbono (similar à metodología usada em datación por radiocarbono, excepto com os isótopos estáveis C-12 e C-13), encontrou-se que o carbono dos diamantes prove de fontes tanto orgânicas como inorgánicas. Alguns diamantes, conhecidos como harzburtigícos, são formados de carbono inorgánico encontrado originalmente no profundo do manto terrestre. Em contraste, os diamantes eclogíticos contêm carbono orgânico de detritus orgânico que tem sido arrastado para abaixo desde a superfície da corteza terrestre através de subducción (ver tectónica de placas) dantes de se transformar em diamante.[13] Estas duas fontes diferentes de carbono têm diferentes razões 13C:12C mensurables. Os diamantes que têm chegado à superfície da Terra são geralmente bastante velhos, indo desde mil milhões a 3,3 mil milhões de anos. Isto é de 22% a 73% da idade da Terra.

Os diamantes ocorrem mais frequentemente como octaedros eudrales ou arrendondados e octaedros gemelados denominados maclas. Como a estrutura do cristal de diamante tem uma disposição cúbica dos átomos, têm muitas facetas que pertencem a um cubo, octaedro, rombicosidodecaedro, tetraquishexaedro ou hexaquisoctaedro. Os cristais podem arrendondar-se e as arestas inexpresivas podem elongarse. Algumas vezes encontra-se-lhes crescidos juntos ou formando cristais duplos "gemelados" nas superfícies do octaedro. Estas formas diferentes e hábitos dos diamantes resultam das diferentes circunstâncias externas. Os diamantes (especialmente aquelas com as caras do cristal arrendondadas) encontram-se comummente recobertos em nyf , uma pele opaca gomosa.[34]

Formação em cráteres de impacto de meteoritos

Os diamantes também podem formar em outros eventos naturais de alta pressão. Encontraram-se diamantes muito pequenos, conhecidos como microdiamantes ou nanodiamantes, nos cráteres de impacto de meteorito . Tais eventos de impacto criam zonas de choque de alta pressão e temperatura, idóneas para a formação de diamantes. Os microdiamantes do tipo de impacto podem ser usados como um indicador de cráteres de impacto antigos.Alguns destes diamantes possuem empacotados hexagonais(EH),a diferença dos comuns que possuem um empacotado cúbico (EC).[13]

Formação extraterrestre

Não todos os diamantes encontrados na Terra se originaram aqui. Um tipo de diamante denominado diamante carbonado, o qual se encontra em Sudamérica e África, pode se ter depositado aí via um impacto de asteróide (não formado pelo impacto) faz aproximadamente 3 mil milhões de anos. Estes diamantes podem ter-se formado no médio intraestelar, mas ao 2008, não tinha consenso científico acerca como se originaram os diamantes carbonado.[35] [36]

Os grãos presolares em muitos meteoritos encontrados sobre a Terra contêm nanodiamantes de origem extraterrestre, formados provavelmente em supernovas . A evidência científica indica que as estrelas anãs brancas têm um núcleo de carbono e oxigénio cristalizado. O maior deste encontrado no universo até agora, BPM 37093, está localizado a 50 anos luz, na constelação Centauro. Uma nota de imprensa do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics descreveu o núcleo estelar de 2.500 milhas de diâmetro como um diamante.[37] Referia-se-lhe como Lucy, pela canção Lucy in the Sky with Diamonds (Lucy no céu com diamantes), de the Beatles.[16] [38]

Chegada à superfície

Diagrama esquemático de um caminho kimberlítico.

A rocha portadora de diamantes é levada perto à superfície através de erupções vulcânicas de origem profundo. O magma para tal vulcão deve originar a uma profundidade onde os diamantes possam ser formados[13] — 150  (93,2056788 ) ou mais (três vezes ou mais a profundidade da fonte de magma para a maioria dos volcantes). Isto é algo que sucede relativamente rara vez. As lareiras contêm o material que foi transportado para a superfície por acção vulcânica, mas não foi eyectada dantes de que a actividade vulcânica cessasse. Durante a erupção, estas lareiras estão abertas à superfície, resultando em circulação aberta; nas lareiras encontraram-se muitos xenolitos de rochas superficiais, e inclusive madeira e/ou fósseis. As lareiras vulcânicas que levam diamantes estão relacionados estreitamente às regiões mais velhas e frias da corteza continental (cratones). Isto é porque os cratones são muito grossos, e seu manto litosférico se estende a profundidades suficientemente grandes tal que os diamantes sejam estáveis. Não todas as lareiras contêm diamantes, e inclusive menos contêm suficientes diamantes para fazer o minado economicamente viável.[13]

O magma em lareiras vulcânicas é geralmente de um de dois tipos característicos, que se enfrían em rocha ígnea conhecida tanto kimberlita ou lamproita.[13] O magma em si mesmo não contém diamantes; no entanto, actua como um elevador que leva as rochas formadas na profundidade (xenolitos), minerales (xenocristos), e fluídos para acima. Estas rochas são caracteristicamente ricas em minerales de olivino , piroxeno, e anfibol, ricos em magnésio[13] que costumam ser alterados a serpentina pelo calor e os fluídos durante e após a erupção. Certos minerales indicadores ocorrem tipicamente em kimberlitas diamantíferas, e são usadas como plotadoras mineralógicos pelos prospectores, quem seguem as impressões do indicador de regresso à lareira vulcânica que podem conter diamantes. Estes minerales são ricos em cromo (Cr) ou titanio (Ti), elementos que lhe dão cores brilhantes aos minerales. Os minerales indicadores mais comuns são os granates cromianos (usualmente piropo de Cr, vermelho brilhante, e granates verdes das séries ugranditas), granates eclogíticos, piropo de Ti anaranjado, espinelas vermelhas de alto Cr, cromita escura, diópsido de Cr verde brilhante, olivino verde vidrioso, picroilmenita negra, e magnetita. Os depósitos de kimberlita são conhecidos como solo azul, pelas partes profundamente serpentinizadas dos depósitos, ou como solo amarelo, pela arcilla de esmectita próxima ao solo e carbonato meteorizado e parte oxidada.[13]

Uma vez que os diamantes têm sido transportados à superfície pelo magma em uma lareira vulcânica, podem ser erosionados afora e distribuídos em uma área grande. Uma lareira vulcânica que contém diamantes é conhecida como uma fonte primária de diamantes. As fontes secundárias de diamantes incluem a todas as áreas onde há um número significativo de diamantes, erosionados de sua matriz de kimberlita ou lamproíta, e acumulados pela acção da água ou o vento. Estes incluem depósitos aluviales e depósitos existentes em linhas costeras existentes e antigas, onde os diamantes tendem a acumular devido a seu tamanho e densidade similares. Os diamantes também têm sido encontrados rara vez em depósitos deixados atrás por glaciares (notavelmente em Wisconsin e Indiana); no entanto, em contraste com os depósitos aluviales, os depósitos glaciais são menores e, em consequência, não são fontes comerciais viables de diamante.[13]

Mercados comerciais

Veja-se também: Diamantes como um investimento
Diamante em corte brilhante, engastado em um anel

A indústria do diamante pode ser separada em duas categorias basicamente diferentes: uma relacionada com os diamantes de grau gema, e outro para os diamantes de grau industrial. Ainda que existe um grande comércio em ambos tipos de diamantes, os dois mercados actuam em formas dramaticamente diferentes.

Gemas

Artigo principal: Diamante (gema)

Existe um grande comércio em diamantes de grau gema. A diferença dos metais preciosos, tais como o ouro ou o platino, os diamantes gema não são comercializados como um commodity. Contrário à crença popular, há um mercado bem estabelecido para a reventa de diamantes polidos. Um aspecto remarcable do comércio de diamantes de qualidade gema é sua altísima concentração: o comércio global e o corte de diamante está limitado a só umas poucas localidades. O 92% dos cortes de peças de diamantes no 2003 foram em Surat , Gujarat, Índia.[39] Outros centros importantes de corte e comércio de diamantes são Amberes, onde está baseado o International Gemological Institute, Londres, Nova York, Tel Aviv, e Ámsterdam. Uma sozinha companhia —De Beers—controla uma proporção significativa do comércio em diamantes. Têm seu centro em Johannesburgo , África do Sul e em Londres, Inglaterra. Um factor que contribui é a natureza geológica dos depósitos de diamante: algumas minas primárias grandes de pipas de kimberlita contribuem para porções significativos do mercado (tal como a mina de diamantes de Jwaneng em Botsuana, que é um grande yacimiento operado por De Beers que pode produzir entre 12.5 a 15 milhões de quilates de diamantes por ano[40] ), enquanto os depósitos secundários aluviales tendem a fragmentarse entre diferentes tipos de operadores, como podem ser dispersados por vários centos de quilómetros quadrados (por exemplo, os depósitos aluviales no Brasil).

A produção e distribuição de diamantes está grandemente consolidada nas mãos de uns poucos jogadores finque, e concentrados em centros de intercâmbio de diamantes tradicionais. Sendo o mais importante, Amberes, onde se manejam o 80% dos diamantes brutos, 50% de todos os diamantes cortados e mais de 50% de diamantes brutos, cortados e industriais combinados.[41] Isto faz a Amberes a "capital mundial de diamante" 'de facto'. No entanto, Nova York, junto com o resto dos Estados Unidos, é onde aproximadamente o 80% dos diamantes do mundo são vendidos, incluindo vendas em leilão. Assim mesmo, também terminam em Nova York os diamantes maiores e de formas brutas mais incomuns.[41] A companhia De Beers, como o maior extractor de diamantes no mundo, mantém uma posição claramente dominante na indústria, e tem sido assim desde sua fundação em 1888 pelo imperialista britânico Cecil Rhodes. De Beers possui ou controla uma proporção significativa das instalações mundiais de produção de diamante bruto (minas) e canais de distribuição para os diamantes de qualidade gema. A companhia e suas subsidiarias possuem minas que produzem quase o 40 por cento da produção mundial anual de diamantes. Em algum tempo pensou-se que mais do 80 por cento da produção mundial de diamantes brutos passava através da Diamond Trading Company (DTC, uma subsidiaria de De Beers) em Londres,[42] mas actualmente a cifra está estimada em aproximadamente 40 por cento.[43] De Beers vendeu uma vasta maioria de suas reservas de diamantes no final da década de 1990 - princípios da década de 2000[44] e o resto representa principalmente inventario em trabalho (diamantes que estão a ser ordenados dantes de sua venda).[45] Isto foi bem documentado na imprensa[46] mas permanece pouco conhecido ao público em general.

A campanha de publicidade de diamantes de De Beer é apreciada como uma das campanhas mais existosas e inovadoras na história. N. W. Ontem & São, a assinatura publicitária retida por De Beers em meados do século XX, atingiu sucesso em reviver o mercado americano de diamantes e abriu novos mercados, inclusive em países onde não tinha existido uma tradição de diamantes. A multifacética campanha publicitária de N.W. Ontem incluía publicidade por localização, publicitando o diamante em si, em vez da marca De Beers, e construindo associações com celebridades e realeza. Esta campanha coordenada durou décadas e continua hoje em dia: talvez é capturado melhor pelo eslogan: "a diamond is forever" (um diamante é para sempre).[6]

Abaixo da corrente de fornecimentos, os membros da Federação mundial de carteiras de diamantes (WFDB) actuam como um médio para o intercâmbio global de diamantes, comerciando tanto diamantes polidos e brutos. A WFDB consiste de carteiras de diamantes independentes em centros principais de corte tais como Tel Aviv, Amberes, Johanesburgo e outras cidades nos Estados Unidos, Europa e Ásia.

No 2000, a WFDB e a International Diamond Manufacturers Association estabeleceram o World Diamond Council para evitar o tráfico de diamantes usados para subvencionar guerras e actos desumanos. Actividades adicionais da WFDB incluem também a promoção do World Diamond Congress a cada dois anos, bem como o estabelecimento do International Diamond Council (IDC) para supervisionar a graduación dos diamantes.

Grau industrial

Diamantes em uma folha de corte.
Um escalpelo com folha de diamante sintético.

O mercado para os diamantes de grau industrial opera de forma muito diferente de seu contraparte ornamental. Os diamantes industriais são valorizados maioritariamente por sua dureza e conductividad térmica, fazendo algumas das características gemológicas dos diamantes, tais como clareza e cor, irrelevantes para a maioria de aplicações. Isto ajuda a explicar por que o 80% dos diamantes minados (igual a aproximadamente 100 milhões de quilates, ou 20.000 kg anualmente), não aptos para seu uso como pedras preciosas, são destinadas ao uso industrial. Além dos diamantes minados, os diamantes sintéticos encontraram aplicações industriais quase imediatamente depois de sua invenção na década de 1950; produzem-se anualmente outros 3 mil milhões de quilates (600 toneladas métricas) de diamantes sintéticos para uso industrial. Actualmente, aproximadamente o 90% do material abrasivo das lijas de diamante é de origem sintético.[47]

O uso industrial dominante dos diamantes é o corte, perforación, lijado e polido. A maioria de usos de diamantes nesta tecnologia não requer de diamantes grandes; efectivamente, a maioria de diamantes que são de qualidade de gema, excepto por seu tamanho pequeno, podem encontrar um uso industrial. Os diamantes são inseridos na ponta de taladros ou folhas de serras, ou espalhados em um pó para seu uso em aplicações de lijado e polido. Algumas aplicações especializadas incluem o uso em laboratórios como contêiner para experimentos de alta pressão, rolamentos de alto desempenho, e um uso limitado em janelas especializadas.[48]

Com os avanços contínuos factos na produção de diamantes sintéticos, as aplicações futuras estão a voltar-se factibles. Está a gerar muita excitação o possível uso do diamante como um semiconductor apto para construir microchips, ou o uso do diamante como um disipador[49] em electrónica , ainda que antanho neste ramo da tecnologia se empregou amplamente na fabricação de agulhas das cápsulas fonocaptoras dos tocadiscos.

O limite entre os diamantes de qualidade de gema e os diamantes industriais está definido pobremente, e parcialmente depende das condições de mercado (por exemplo, se a demanda de diamantes polidos é alta, algumas pedras aptas serão polidos em gemas pequenas ou de baixa qualidade em vez de ser vendidas para uso industrial). Dentro da categoria de diamantes industriais, há uma subcategoria que compreende as pedras de menor qualidade, principalmente pedras opacas, que são conhecidas como bort ou 'boart'.[48]

Corrente de fornecimento

Artigo principal: Lista de minas de diamantes

Aproximadamente 130 milhões de quilates (26.000 kg) são minados anualmente, com um valor total próximo a USD $9 mil milhões, e aproximadamente 100.000 kg são sintetizados anualmente.[50]

Mais ou menos o 49% dos diamantes provem da África central e do sul, ainda que descobriram-se fontes significativas do mineral no Canadá, Índia, Rússia, Brasil e Austrália. Mina-se-lhes da kimberlita e lamproíta presentes em pipas vulcânicas, que podem transportar os cristais de diamante -originados nas profundidades da Terra onde as altas pressões e temperaturas lhe permitem formar para a superfície. A minería e distribuição dos diamantes naturais são um motivo de controvérsia frequente, tais como as preocupações sobre a venda dos "diamantes de sangue" pelos grupos paramilitares africanos.[51] A corrente de fornecimento de diamantes está controlada por um número limitado de negócios poderosos, e está também altamente concentrada em um pequeno número de localizações ao redor do mundo (ver figura).

Minería, fontes e produção

Só uma fracção muito pequena de mineral de diamante consiste de diamantes reais. O mineral é chancado, processo durante o qual se tem o cuidado requerido para não destruir os diamantes maiores, e depois são ordenados por densidade. Hoje em dia, os diamantes são localizados na fracção de densidade rica em diamantes, com a ajuda de fluorescencia de raios X, após o qual os passos finais de ordenamento são feitos a mão. Dantes de que o uso dos raios X se faça comum, a separação se fazia com cintos de gordura; os diamantes têm uma tendência mais forte a colar à gordura que os outros minerales na mostra.[52]

Historicamente, os diamantes eram encontrados só em depósitos aluviales no sul da Índia.[53] Índia liderou a produção mundial de diamantes desde o tempo de sua descoberta, aproximadamente no século IX A.C.[3] [54] até mediados do século XVIII d.C., mas o potencial comercial destas fontes tinha sido esgotado no final do século XVIII, e naquele tempo, a Índia foi eclipsada por Brasil, onde se acharam os primeiros diamantes não provenientes da Índia em 1725.[3]

A produção de diamante de depósitos primários (kimberlitas e lamproítas) começou só na década de 1870, depois da descoberta dos campos de diamantes na República Sul-africana.[55] A produção tem aumentado com o tempo, e agora se minou um acumulado total de 4.5 mil milhões de quilates desde a data.[56] Interessante é o facto de que o 20% de dita quantidade se tenha minado só nos últimos 5 anos, e durante os últimos dez anos, 9 minas novas tenham começado a produção, enquanto 4 mais estão a esperar ser abertas cedo. A maioria destas minas estão localizadas no Canadá, Zimbabue, Angola, e uma na Rússia.[56]

Nos Estados Unidos, encontrou-se diamantes em Arkansas , Colorado, e Montana.[57] [58] No 2004, a descoberta de um diamante microscópico nos Estados Unidos[59] conduziu ao muestreo em bruto de pipas de kimberlita em um lugar remoto de Montana .[60]

Hoje em dia, a maioria de depósitos de diamantes comercialmente viables estão na Rússia (principalmente em Yakutia , por exemplo a mina Mir e a mina Udachnaya), Botsuana, Austrália (norte e oeste) e a República Democrática do Congo.[61]

No 2005, Rússia produziu quase um quinto da produção global de diamante, segundo reporte-los de British Geological Survey. Austrália possui as pipas diamantíferas mais ricas, com produção que atinge niveles bicos de 42 TM por ano na década de 1990.[57]

Também há depósitos comerciais sendo minados activamente no Território do Noroeste do Canadá, e no Brasil. Os prospectores de diamantes continuam procurando no balão pipas de kimberlita e lamproíta que contenham diamantes.

Fontes controvertidas

Artigo principal: Diamantes de sangue

Em alguns dos países da África central e ocidental politicamente mais instáveis, os grupos revolucionários têm tomado controle de minas de diamantes, usando os rendimentos provenientes das vendas de diamantes para financiar suas operações. Os diamantes vendidos através deste processo são conhecidos como "diamantes de conflito" ou "diamantes de sangue".[51] Grandes corporaciones de comércio de diamantes continuam financiando e alimentando estes conflitos ao fazer negócios com os grupos armados. Em resposta à preocupação pública de que suas compras de diamantes pudessem estar a contribuir à guerra e a violação dos direitos humanos na África central e ocidental, a Organização das Nações Unidas, a indústria de diamantes, e as nações comercializadoras de diamantes introduziram o Processo Kimberley no 2002. O Processo Kimberley aponta a assegurar que os diamantes de conflito não se entremezclen com os diamantes controlados por tais grupos rebeldes. Isto se consegue ao requerer que os países produtores de diamantes provean provas de que o dinheiro que fazem da venda de diamantes não é usado para financiar actividades criminosas ou revolucionárias. Ainda que o Processo Kimberley tem tido um sucesso moderado em limitar o número de diamantes de conflito que entram ao mercado, alguns ainda encontram seu caminho aí. Entre o 2% e o 3% dos diamantes comerciados hoje em dia são, potencialmente, diamantes de conflito.[62] Duas grandes falhas ainda limitam a efectividad do Processo Kimberley: (1) a relativa facilidade de fazer contrabando de diamantes através das fronteiras africanas, e (2) a natureza violenta da minería de diamantes nas nações que não têm tecnicamente um estado de guerra, e cujos diamantes são considerados, em consequência, "limpos".[63]

O governo canadiano tem estabelecido um corpo conhecido como o Canadian Diamond Code[64] para ajudar a autentificar os diamantes canadianos. Este é um sistema muito rigoroso de vigilância dos diamantes, e ajuda a proteger a reputação de "livre de conflitos" dos diamantes canadianos.[65]

Distribuição

A Diamond Trading Company (DTC) é uma subsidiaria de De Beers, e comercializa diamantes em bruto das minas operadas por De Beers (deixou de comprar diamantes no mercado aberto em 1999, e cessou de comprar diamantes russos minados pela companhia russa Alrosa no final do 2008. Alrosa apelou exitosamente contra um corte européia[66] e reiniciará suas vendas em maio do 2009[67] ).

Uma vez adquiridos por Sightholders (que é um termo registado, que faz referência às companhias que têm um contrato de fornecimento de três anos com DTC), os diamantes são cortados e polidos em preparação a ser vendidos como gemas preciosas. O corte e polido dos diamantes brutos é um labor especializado que está concentrada em um número limitado de localidades ao redor do mundo. Os centros tradicionais de corte de diamante são Amberes, Amsterdã, Johannesburgo, Nova York e Tel Aviv. Recentemente, estabeleceram-se centros de corte de diamantes na China, Índia, Tailândia, Namibia e Botswana. Os centros de corte com menores custos de mão de obra, notavelmente Surat em Gujarat, Índia, manejam um grande número de diamantes de poucos quilates, enquanto quantidades mais pequenas dos diamantes maiores ou mais valiosos tendem a ser manejados na Europa ou Norteamérica. A recente expansão desta indústria na Índia, empregando mão de obra barata, tem permitido que diamantes mais pequenos sejam preparados como gemas em quantidades maiores do que dantes era economicamente factible.[41]

Os diamantes que têm sido preparados como gemas preciosas são vendidas em centros de intercâmbio de diamantes conhecidos como "carteiras". Há 26 carteiras de diamantes registadas no mundo.[68] As carteiras são o último passo fortemente controlado na corrente de fornecimento de diamantes, grande mayoristas e inclusive minoristas podem comprar quantidades relativamente pequenas de diamantes nas carteiras, após o qual são preparadas para sua venda final ao consumidor. Os diamantes podem ser vendidos já engastados em joyería, ou vendidos sem engastar. De acordo ao Rio Tinto Group, no 2002 os diamantes produzidos e libertados ao mercado estavam valorizados em US$9 mil milhões, como diamantes brutos, US$14 mil milhões após cortados e polidos, US$28 mil milhões em joyería de diamantes mayorista, e US$57 mil milhões em vendas de escaparate.[69]

Sintéticos, simulantes e melhoras

Sintéticos

Artigo principal: Diamantes sintéticos
Diamantes sintéticos de várias cores, crescidos pela técnica de alta pressão e alta temperatura.

Os diamantes sintéticos são cristais de diamante que são manufacturados em um laboratório, em contraste aos diamantes naturais que se formam naturalmente na Terra. Os usos gemológicos e industriais do diamante têm criado uma grande demanda de pedras brutas. A demanda tem sido satisfeita por muito tempo em grande parte pelos diamantes sintéticos, os que têm sido fabricados por diversos processos por mais de meio século. No entanto, é em anos recentes em que se fez possível produzir diamantes sintéticos de qualidade de gema de tamanho significativo.[13]

A maioria de diamantes sintéticos disponíveis comercialmente são de cor amarelo, e são produzidos por processos denominados de Alta Pressão e Alta Temperatura (HTHP).[70] A cor amarela é causado por impurezas de nitrógeno. Outras cores também podem ser reproduzidos, como o azul, verde ou rosa, que resultam da adição de boro ou da irradiación após a síntese.[71]

Corte incoloro de gema a partir de diamante crescido por deposición química de vapor.

Outro método popular de crescimento de diamante sintético é a deposición química de vapor (CVD). O crescimento tem lugar em pressão baixa (menor à pressão atmosférica). Envolve alimentar uma mistura de gases (tipicamente 1:99 metano:hidrógeno) em uma câmara e decompor pela acção de radicais quimicamente activos em um plasma iniciado por microondas , filamento quente, descarga eléctrica, welding torch ou laser.[72] Este método é usado principalmente para recubrimientos, mas também pode produzir cristais individuais de alguns milímetros de tamanho (ver imagem).[50]

No presente, a produção anual de diamantes sintéticos de qualidade de gema é só de uns quantos milhares de quilates, enquanto a produção total de diamantes naturais é ao redor de 120 milhões de quilates. Apesar deste facto, frequentemente um consumidor encontra diamantes sintéticos quando procura um diamante de cor de fantasía, porque quase todos os diamantes sintéticos são de cor de fantasía, enquanto só o 0,01% dos diamantes naturais são de cor de fantasía.[11] A produção de diamantes sintéticos maiores ameaça o modelo de negócio da indústria de diamantes. O efeito final da rápida disponibilidade de diamantes de qualidade de gema de baixo custo no futuro é difícil de predizer.

Simulantes

Artigo principal: Simulante de diamante


Um simulante de diamante está definido como um material diferente ao diamante que é usado para simular a aparência de um diamante. As gemas simulantes do diamante costumam ser referidas como diamante. O simulante de diamante mais familiar à maioria de consumidores é a zirconia cúbica. A popular gema moissanita (carburo de silício) costuma ser tratada como um simulante do diamante, ainda que é uma gema por direito próprio. Ainda que a moissanita tem uma aparência similar ao diamante, seu principal desventaja como simulante do diamante é que o zircón cúbico é bem mais barato e argüiblemente igualmente convincente. Tanto o zircón cúbico e a moissanita são produzidos sinteticamente.[73]

Melhoras

Artigo principal: Mejoramiento do diamante

As melhoras do diamante são tratamentos específicos realizados sobre os diamantes naturais ou sintéticos (usualmente sobre aqueles já cortados e polidos em uma gema), que estão desenhados para melhorar as características gemológicas da pedra em um ou mais formas. Estas incluem a perforación laser para eliminar inclusões, aplicação de sellantes para rechear fisuras, tratamento para melhorar o grau de cor de um diamante branco, e tratamentos para dar cor de fantasía a um diamante branco.

Os recubrimientos estão a usar-se mais para dar-lhe aos simulantes de diamantes, como o zircón cúbico, uma aparência mais "como o diamante". Uma substância assim é o carbono diamantino—um material carbonáceo amorfo que tem algumas propriedades físicas similares às dos diamantes. A publicidade sugere que tal recubrimiento poderia transferir algumas destas propriedades similares ao diamante à pedra recoberta, com a consequência do mejoramiento do simulante de diamante. No entanto, as técnicas modernas, como a espectroscopia Raman permitem identificar facilmente este tratamento.[74]

Identificação

Indicou-se que "annealing" pode converter diamantes tipicamente marrones feitos sinteticamente (CVD) em diamantes incoloros, e que estes diamantes, após ter sido enviados para identificação em joyería de diamantes, não foram identificados como diferentes aos diamantes naturais.[75] Tais anúncios costumam ser feitos para novas pedras sintéticas, simulantes, e tratadas, de modo que é importante validar como foram enviadas as pedras para sua identificação.

Os gemologistas adequadamente treinados e equipados podem distinguir entre diamantes naturais e diamantes sintéticos. Também podem identificar a grande variedade de diamantes naturais tratados, sendo duas excepções uma pequena minoria de diamantes tratados por HPHT do Tipo II, e alguns diamantes verdes artificialmente irradiados. Não se encontrou cristais "perfeitos" (a nível de rede cristalina atómica), de modo que tanto os diamantes naturais e sintéticos sempre possuem imperfecciones características, que surgem das circunstâncias do crescimento do cristal, que lhes permite ser distinguidos uns de outros.[76]

Os laboratórios usam técnicas como as espectroscopía, microscopía e luminiscencia baixo luz ultravioleta curta para determinar a origem de um diamante. Também usam máquinas especialmente desenhadas para ajudar no processo de identificação. Dois destas máquinas são a "DiamondSure" e a "DiamondView", ambas produzidas pela DTC e comercializadas pelo GIA.[77]

Podem realizar-se alguns métodos para identificar diamantes sintéticos, dependendo do método de produção e da cor do diamante. Os diamantes CVD costumam ser identificados por uma fluorescencia vermelha. Os diamantes coloridos C-J podem ser detectados através do Diamond Spotter do Swiss Gemmological Institute.[78] As pedras na faixa de cor D-Z podem ser examinadas através do espectrómetro UV/visível DiamondSure, ferramenta desenvolvida por De Beers.[76] De modo similar, os diamantes naturais costumam ter imperfeciones e falhas menores, tais como inclusões de material estranho, que não se vêem em diamantes sintéticos.

Veja-se também

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Livros

Enlaces externos

Wikcionario

mwl:Diamante

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