Diamantul (structura cristalina, proprietati)- la chimie

Carbonul se gaseste, in natura, in stare elementara, in cele doua forme alotropice: diamantul si carbunele.

Diamantul este piatra celor nascuti in aprilie si piatra pretioasa aniversara pentru implinirea a 10 si 60 de ani de casnicie. Diamantul a fost descoperit in anul 500 i.Hr. in India. Numele de "diamant" vine din grecescul "adamas", care inseamna "de necucerit" -sugerand eternitatea iubirii. Inca de la grecii antici diamantul este simbolul traditional al iubirii. In acea vreme se credea ca acestea sunt picaturi de roua intarite sau aschii din stele sau fulgere cristalizate. Diamantul a fost considerat in lumea antica piatra magica, fiind rezervata doar zeilor si regilor. Era piatra judecatorilor, infernului, puterii, amuleta protectoare a luptatorilor si aducatoare de victorii. El daruieste bunatate si puritate sufleteasca. Multe popoare cred ca el ocroteste de traznet, stafii, ca vindeca pe somnambuli si melancolici. Era socotit antidot contra otravurilor si protector al femeilor gravide. Simbolizeaza piatra Soarelui si patroneaza luna aprilie si ziua de sambata.

Diamantul nu este doar 'cel mai bun prieten al femeilor' ci si al bijutierilor. Frumusetea si raritatea sa sunt legendare. Este de obicei incolor dar sunt intalnite si variante absolut fantastice de diamante galbene, albastre, violet, verde, roz, negre sau cu nuante albastrui (celebrul 'bleu-blanc').

Diamantul, incolor si straveziu, cand este pur, cristalizeaza in sistemul cubic. Densitatea este 3,51 g/cm3. Indicele de refractie, neobisnuit de mare, da nastere jocului de lumina specific al acestei pietre pretioase. Diamantul este rau conductor de lumina si electricitate. Pentru ca este compus dintr-un singur element, diamantul este cea mai pura dintre pietrele pretioase. Diamantul este o piatra incolora, dar se pot intalni si diferite nuante cum ar fi albastru, galben, rosu, verde si roz.

Diamantul este una dintre cele mai dure substante cunoscute si din aceasta cauza de neinlocuit pentru fabricarea de scule destinate a taia, gauri sau lustrui materiale foarte dure. El insusi nu poate fi lustruit decat cu propria sa pulbere. Pe de alta parte diamantul este casant. El poate fi pulverizat intr-un mojar de otel.

Din pacate exista foarte putine depozite de diamante pe Pamant, cele bogate fiind si mai putine. Unul dintre ele se afla in Africa de Sud si inca oferea pana la 90 % din productia mondiala de diamante. In Rusia s-a descoperit in Iakutia o regiune intinsa continand diamante si acum acestea se obtin la scara industriala.

Diamantul se gaseste fie in zacaminte primare, in care s-a format, fie in aluviunile unor rauri. Zacamintele primare sunt roci eruptive (silicati), care au luat nastere din magma topita, patrunsa vertical din adancime prin scoarta solida a pamantului, unde s-a solidificat sub presiune mare. In zacamintele diamantifere care se gasesc numai in putine puncte pe glob, diamantele sunt sunt continute de obicei sub forma de cristale mici ( 0,1 - 0,5 grame/tona ), si numai rar ca bucati mai mari de forme neregulate ( cel mai mare diamant gasit pana in prezent este numit Cullinam, cantareste aproximativ 650 g = 3025 carate). Numai circa 5% din diamantele extrase sunt destul de pure pentru a putea servi ca podoabe. La slefuire se pierde cea mai mare parte din diamantul brut. Diamantele impure servesc pentru scopuri industriale.

Formarea diamantelor naturale necesita conditii extraordinare, si anume temperaturi si presiuni uriase. Diamantele s-au nascut in straturile mai adanci ale scoartei terestre. In anumite locuri straturile cu diamante se topesc si apoi ies la suprafata si ingheata, dar aceasta se intampla foarte rar.

Structura cristalina: Fiecare atom de carbon dezvolta 4 valente identice, dirijate uniform in spatiu dupa schema tetraedrica. Unghiul dintre 2 valente este de 109° 28'. Prin cele 4 valente ale sale, fiecare atom de carbon este legat covalent de alti 4 atomi C, formand astfel o retea tridimensionala infinita. Intreg cristalul constituie de fapt o singura molecula. Distantele interatomice sunt de 1, 54 Ĺ.

Proprietati: Structura cristalina a diamantului da socoteala de toate proprietatile acestei substante. Temperatura inalta de vaporizare, aproape 4000° si lipsa unei faze lichide se explica prin faptul ca, la trecerea din starea cristalina in starea de vapori trebuie rupte covalente. La temperatura inalta la care are loc vaporizarea, vaporii de carbon sunt compusi din atomi liberi.

In cristalul de diamant, atomii sunt mentinuti in pozitiile lor de echilibru prin forte mult mai puternice decat in metale sau in cristalele ionice.

Proprietatile optice ale diamantului sunt de asemenea in concordanta cu structura sa cristalina. Transparenta totala (lipsa de absortie) fata de lumina vizibila si ultravioleta dovedeste ca electronii legaturilor C-C din diamant nu pot fi excitati de frecventele acestor radiatii electromagnetice.

Eseu: Glandele endocrine: hipofiza, epifiza,tiroida, paratiroidele, timusul, pancreasul, suprarenalele Referat: Reflexele osteotendinoase

Diamantul este mult mai putin reactiv decat carbunele negru si chiar decat grafitul. El se aprinde, in oxigen molecular, doar la 800° C. Prin incalzire indelungata la 1500°, in absenta oxigenului, diamantul se transforma in grafit.

cu structura sa cristalina. Transparenta totala  fata de lumina vizibila si ultravioleta pana la 1500Å sau mai jos dovedeste ca electronii legaturilor C-C din diamant nu pot fi excitati la frecventele acestor radiatii electromagnetice.

Diamante artificiale Transformarea diamantului in grafit, la temperatura joasa, fiind exoterma, transformarea inversa trebuie sa fie favorizata, conform principiului Le Chatelier, la temperatura inalta. Tot conform acestui principiu, transformarea grafitului in diamnat trebuie sa fie favorizata de presiune, deoarece diamantul are o densitate mai mare (deci un volum mai mic la masa egala) decat grafitul. Incercari numeroase de a fabrica diamante sintetice, efectuate in timp de aproape un secol au esuat.

Incepand din 1955 se fabrica industrial diamante sintetice, prin incalzirea grafitului la cca. 3000° si 125 000 atm. Viteza transformarii este marita prin mici adaosuri de Cr, Fe sau Pt. Rolul catalizatorului consta, para-se, in formarea unui film din metal topit pe suprafata grafitului. In aceste conditii metalul dizolva carbon si il precipita ca diamant, mai putin solubil. Se obtin diamante negre de 0 -0,05 g, care se utilizeaza in scopuri industriale.

Un procedeu recent promitator pentru obtinerea diamantelor se bazeaza pe un principiu diferit : se trece metan, la o presiune mai joasa decat cea atmosferica peste pulbere de diamant su dimensiunea de 1 micron, incalzita la 1000°. Micile cristale de diamant servesc ca centre de cristalizare ; O parte din carbonul rezultat prin descompunerea metanului se depune pe suprafata acestor cristale a caror retea se extinde astel in spatiu; o alta parte din carbon se depune ca grafit. Grafitul se indeaprteaza prin incalzire cu Hidrogen la 50 atm, deoarece se hidrogeneaza mult mai repede ca diamantul.

Pietrele pretioase sunt minerale pretuite pentru frumusetea si durabilitatea lor. Valoarea unei pietre pretioase depinde in general de patru caracteristici: frumusetea pietrei in sine; raritatea; greutatea (karate, un karat = 0.2g) si rezistenta; si maiestria cu care a fost taiata si slefuita piatra.

Pietre ca diamantele, rubinele si smaraldele reprezinta una dintre cele mai mari rezerve financiare. In timp de razboi sau in cazul crizelor financiare, multi oameni isi transforma banii in pietre pretioase, acestea fiind mai usor de transportat si de lichidat.

Pietre pretioase celebre

Diamond Bijou iti povesteste in continuare despre cateva dintre cele mai cunoscute pietre pretioase din lume. Aceste pietre sunt celebre in primul rand datorita calitatilor (marime, culoare, claritate sau taietura) cat si persoanelor care le-au purtat sau preturilor cu care s-au vandut la licitatii.

Golden Jubilee este considerat cel mai mare diamant din lume. Are 547 carate si este diamantul taiat cu cele mai multe fatete. A fost descoperit in Thailanda si a fost daruit regelui acestei tari in 1997, la aniversarea a 50 de ani de la incoronare.

Incomparable a fost descoperit in Vestul Africii si are 407, 48 carate, fiind taiat dintr-un diamant mai mare de 890 carate. Din punct de vedere al marimii, este considerat al III-lea diamant din lume.

Spirit of De Grisogono este cel mai mare diamant negru si al V-lea ca marime in lume. Are 312, 24 carate.

Star of the Season are 100.10-carate si a fost vandut la Geneva pentru suma de 16.548.750 USD, devenind astfel cel mai scump diamant din lume.

Black Orlov are 67.50 carate si este un diamant cu o culoare metalica, foarte inchisa. A fost botezat astfel dupa proprietara de la jumatatea secolului 18 - Printesa Nadia Vyegin-Orlov.

Briolette of India are 90.38 carate si se spune ca este cel mai vechi diamant din lume.

Koh-i-Noor - primele documente care vorbesc despre el dateaza din 1304; este considerat a fi unul dintre cele mai vechi diamante din lume, iar denumirea sa inseamna 'muntele de lumina'

Centenary este cel mai mare diamant din lume cu culoare D (cea mai buna culoare); are 273.85 carate si a fost taiat de Gabi Tolkowsky, cel care a taiat si Golden Jubilee (diamantul cu cele mai multe fatete din lume) si care in 1919 a pus la punct taietura 'brilliant'.

Hope are 45.52 carate si a fost gasit India in secolul 17 de catre Jean Baptiste Tavernier. Este diamantul cu cea mai intensa culoare de albastru din lume, iar legenda spune ca provine de la ochiul unui idol dintr-un templu Indian si ca a adus numai ghinion celor care l-au detinut.

Tiffany Yellow este cel mai mare diamant galben din lume si a fost gasit in mina De Beers, Africa de Sud in 1877. Are 128.54-carate.

Taylor-Burton are 69.42 In 1969, Cartier, New York l-a cumparat pentru suma de 1.050.000 dolari, iar a doua zi a fost cumparat de catre Richard Burton pentru sotia lui Elizabeth Taylor si astfel a primit numele de Taylor-Burton. Elizabeth Taylor a vandut diamantul in 1978.

Smaraldul Mackay are 167.97-karate si a fost descoperit in Muzo, Columbia. Este cel mai mare smarald din colectia natianala de pietre pretioase din Statele Unite al Americii.

Smaraldul Patricia are 632-karate, este expus la Muzeul National de Istorie Naturala din New York. Piatra a fost considerata 'prea perfecta pentru a fi taiata'

Star of India este cel mai mare safir din lume , are 563.35 karate si a fost descoperit acum 300 de ani in Sri Lanka.

Brosa cu Safir Logan. Safirul are 422.99-carate, a fost gasit intr-o mina din Sri Lanka si este cea mai grea piatra montata din colectia natianala de pietre pretioase din Statele Unite al Americii.

Rubinul Timur este de fapt un spinel, dar pana in 1851 s-a crezut ca este cel mai mare rubin. Are 352.50 carate si este cel de-al dolea spinel ca dimensiune dupa cel din coroana ruseasca.