Química

Diamantes

Publicado por Mónica González

Los diamantes se forman aproximadamente a 161 km por debajo de la superficie terrestre, en la roca derretida del manto terrestre, que proporciona la presión y calor adecuados para transformar carbono en diamante. Para que un diamante sea creado, el carbono debe estar bajo por lo menos 435.113 libras de presión por pulgada cuadrada (unos 30 kilo bares) a una temperatura de por lo menos 400 grados centígrados.

Si las condiciones estuviesen bajo estos dos puntos, será formado el grafito. En profundidades próximas a los 150 km o más, la presión llega a los 725.189 psi (unos 50 kilo bares) y el calor puede exceder los 1200 grados centígrados.

Propiedades de los Diamantes

La escala de Mohs es utilizada para determinar la rigidez de los sólidos, especialmente los minerales. Este nombre fue dado en homenaje al minerólogo alemán Friederich Mohs. La lectura de la escala es la siguiente, desde el más blando al más duro:

Talco: Fácilmente marcado con las uñas

Yeso: Fácilmente marcado con las uñas

Calcita: Se marca y es marcado por una moneda de cobre

Fluorita: No es marcado por una moneda de cobre y no marca el vidrio

Apatita: Marca solamente vidrio y es marcada fácilmente por una navaja

Ortoclasa: Marca el vidrio fácilmente y solo es marcada por una lija

Cuarzo: No se marcan con una lija

Topacio: Marcado apenas por corindón y diamante

Corindón (zafiros y rubíes): Marcados apenas por un diamante

Diamante: Marcado apenas por otro diamante

Los diamantes son la forma cristalizada del carbono, creados bajo extremo calor y presión. Y este mismo proceso hace que el diamante sea el mineral más duro que se conoce. La clasificación del diamante es 10 en la escala de Mohs. Puede ser 10 veces más duro que un mineral con clasificación 9 en la misma escala, como el caso del corindón.

El corindón es una clase de mineral que incluye los rubíes y los zafiros.

Es la estructura molecular de los diamantes lo que los vuelve tan duros. Están conformados de átomos de carbono conectados en una estructura de celosía. Cada átomo comparte electrones con otros cuatro átomos, formando una unidad tetraédrica. Esta unión de cinco carbonos forma la molécula increíblemente fuerte.

El grafito, otra forma de carbono, no es tan fuerte cuanto el diamante porque los átomos de carbono en el grafito se conectan en forma de anillos, donde cada átomo es apenas enlazado a otro átomo.

Proyecto Superpressure

La dureza natural del diamante hace de él, una herramienta ideal para el corte de materiales militares, tales como componentes de aviones y blindaje. Los Estados Unidos se vieron completamente dependientes de África del Sur como proveedora de diamantes para sus herramientas industriales y por ello, a finales de la Segunda Guerra Mundial, la industria del país inició un esfuerzo enorme para producir diamantes artificiales.

Diamante natural a la izquierda, diamante sintético a la derecha

En 1951, General Eléctric lanzó el proyecto Superpressure. En esta experiencia la empresa intentaba crear diamantes industriales a partir de grafito, por medio de la aplicación de inmensos volúmenes de presión y calor, en máquinas conocidas como prensa de diamantes.

Cuando las prensas de diamantes fracasaron en producir las piedras, la empresa decidió volver a la plancha de diseño y utilizar un meteorito como inspiración.

Análisis por espectrofotómetro de diamante natural vs diamante artificial

Los investigadores habían determinado que los diamantes encontrados en un cráter en Arizona, se habían formado en un meteorito. Además de sus dimensiones y del calor, el meteorito ofrecía otro componente significativo; el metal.

Científicos de la General Electric que lograron producir diamantes forzando la colisión de un meteorito de pequeña escala en un laboratorio, combinaron átomos de carbono con el metal en forma líquida conocido como “trollite” y aumentaron tanto calor como presión.

El resultado? Una cristalización de diamantes.

Prensa de Diamantes

Funcionamiento Prensa de Diamantes

Categorías: compuestos químicos, elementos químicos, Propiedades

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