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viernes, 2 de septiembre de 2011

Diamante


Img 1 Diamante

El diamante es uno de los alótropos del carbono mejor conocidos, cuya dureza y alta dispersión de la luz lo hacen útil para aplicaciones industriales y joyería. El diamante es el mineral natural más duro conocido, lo que lo convierte en un abrasivo excelente y le permite mantener su pulido y lustre extremadamente bien. No se conocen sustancias naturales que puedan rayar, o cortar, un diamante. (ver imagen 1)


El mercado para los diamantes de grado industrial opera de un modo muy diferente a su contraparte de grado gema. Los diamantes industriales son valuados principalmente por su dureza y conductividad térmica, haciendo muchas de las características gemología gemológicas del diamante, incluyendo claridad y color, principalmente irrelevantes. Esto ayuda a explicar por qué el 80% de los diamantes minados (aproximadamente igual a 100 millones de quilates, o 20000 kg anuales), inadecuados para uso como gemas y conocidos como bort, son destinados para uso industrial. Además de los diamantes minados, los diamantes sintéticos encontraron aplicaciones industriales casi inmediatamente después de su invención en la década de 1950; otros 400 millones de quilates (80000 kg) de diamantes sintéticos son producidos anualmente para uso industrial casi cuatro veces la masa de diamantes naturales minados en el mismo período.

El uso industrial dominante de los diamantes es en cortado, perforado (brocas de perforación), abrasión (cortadores con filo de diamante), y pulido. La mayoría de usos del diamante en estas tecnologías no requiere diamantes grandes; en efecto, la mayoría de diamantes que son de calidad de gema pueden encontrar un uso industrial. Los diamantes son insertados en puntas de taladros o hojas de sierras, o dispersadas en un polvo para su uso en lijas y aplicaciones de pulido. Algunas aplicaciones especializadas incluyen uso en laboratorios como contenedores para experimentos de alta presión, rodamientos de alta performance, y un uso limitado en ventanas especializadas.

Con los avances continuos que se hacen en la producción de diamante sintético, algunas aplicaciones futuras están comenzando a ser factibles. Es objeto de mucha excitación el posible uso del diamante como un semiconductor apto para construir microchips, o el uso del diamante como un disipador en electrónica. Hay esfuerzos de investigación significativos en Japón, Europa, y los Estados Unidos para capitalizar el potencial ofrecido por las propiedades materiales únicas del diamante, combinadas con la calidad incrementada y la cantidad de suministro que comienza a hacerse disponible de parte de los fabricantes de diamantes sintéticos.



Img 2. Estructura del Diamante
Cada átomo de carbono en un diamante está unido covalentemente a otros cuatro átomos de carbono, dispuestos en un tetraedro. Estos tetraedros, juntos, forman una red tridimensional de anillos de carbono de seis miembros (similar al ciclo hexano), en la conformación de silla, permitiendo que haya tensión de ángulo de enlace de cero. Esta red estable de enlaces covalentes y anillos hexagonales es la razón de que el diamante sea increíblemente duro. (ver Imagen2)
 Los Mayores Diamantes

Img 3. Diamante de Africa
El peso de un diamante se mide en quilates (1qt = 0,2 g) y su precio suele aumentar con el número de quilates. El diamante más grande de todos es el Cullinan, descubierto en la mina Premier de Suráfrica en 1905. El Cullinan pesaba 3.106 quilates antes de ser cortado. Cuando se talló se produjeron 105 gemas con un peso total de 1.063 quilates. El mayor era una piedra  con forma de gota llamada la Estrella de África que, con 530,2 quilates, es el diamante tallado más grande del mundo. (ver imagen 3). 



En la actualidad está engastado en el cetro real británico. Sin embargo este diamante podría ser de dimensiones despreciables si tenemos en cuenta que algunos astrónomos han planteado la posibilidad de que existan planetas que podrían tener gruesas capas de diamantes debajo de su superficie. Ese tipo de planeta se desarrollaría de forma distinta a la Tierra, Marte y Venus, denominados planetas de silicato, en su mayoría constituidos por complejos de silicio-oxígeno. Los planetas de carbono podrían haberse condensado a partir de un disco gaseoso rico en carbono o muy poco oxígeno, formándose carburos y grafitos en lugar de silicatos. Por otro lado, el grafito se convertiría en diamante bajo las presiones elevadas y potencialmente formaría capas de diamantes de un grosor de varios kilómetros. Los Planetas que orbitan el pulsar PSR 1257+12 pueden ser planetas de carbono. Otros buenos candidatos para planetas de carbono pueden estar ubicados cerca del centro de la galaxia, donde las estrellas tienen más carbono que el sol. 


Img 4. Planeta de Diamante 

   Un diamante NO es para siempre

Img 5. Diagrama de fases del carbono.

 La forma alotrópica estable del carbono, en condiciones atmosféricas es el grafito y no el diamante. Por tanto, de una forma estricta, el eslogan “un diamante es para siempre” sería falso, ya que en condiciones atmosféricas el diamante se irá transformando en grafito. Sin embargo, la transformación del diamante a grafito es tan lenta que no es posible detectarla a escala humana. (ver imagen 5)







   
Diamantes Negros

El diamante negro o diamante carbonatado (en  Inglés carbonado diamond), puede considerarse como una rareza. Estos diamantes son agregados policristalinos de pequeños diamantes que se encuentran únicamente en Brasil y la República Centroafricana. Este tipo de diamantes son negros, altamente porosos, poseen inclusiones radioactivas y cierta luminiscencia; lo que los hace muy diferentes al otros diamantes naturales policristalinos.

 El origen de estos diamantes negros es bastante controvertido y se han propuesto diversas hipótesis para explicar su formación: como la conversión de carbón a elevadas presiones y temperaturas en el interior de la tierra, el metamorfismo inducido por el impacto de un meteorito  y la radiación inducida por fisión espontánea de uranio y torio. Sin embargo todas estas hipótesis presentan serios problemas. Por ejemplo, el hecho de que solo se encuentren en puntos muy concretos del planeta, lo que descartaría la primera hipótesis. O que no presenten ninguna estructura de diamante hexagonal (lonsladeita), lo cual ocurre en otros diamantes formados por impacto de meteoritos. La tercera hipótesis también es poco probable dado que la energía requerida para la formación de cristales de diamante hasta 500 micras sería mucho mayor que la que puede obtenerse por  fisión espontánea. Las teorías más recientes postulan que estos diamantes provienen y se han formado en el espacio interestelar por la explosión de una supernova, formándose asteroides compuestos por este tipo de diamantes que con posterioridad colisionaron con la Tierra.

          Referencias Bibliográfica:
              http://es.wikipedia.org/wiki/Diamante
                http://www.uned.es/cristamine/gemas/grupos/diamante/caracteristicas.htm
 http://www.eltiempo.com/vida-de-hoy/ciencia/ARTICULO-WEB-NEW_NOTA_INTERIOR-10230804.html


1 comentarios:

Carlos Dimero dijo...

Que maravilloso es el diamante.¿Sabes que características hay que tener en cuenta a la hora de elegir un diamante?. Comparto un blog que habla sobre las características de un diamante por si es de vuestro interés. Saludos!