Diamant

Lo diamant, nom vengut dau grèc ancian αδάμας que significa « intrencable », es un minerau compausat de carbòni cristallizat generalament incolòr e transparent. Dur mai rompedís, lo diamant se forma dins de condicions de pressions e de temperaturas autas dins lo mantèu terrèstre e remonta gràcias a d'intrusions de magma dins la crosta. Es famós per son utilizacion coma pèira preciosa en joeilariá mai aquel usatge regarda unicament lei cristaus perfècts. La màger part dei diamants son subretot destinats a d'usatges industriaus.

Diamant brut dins sa ganga rocasossa.

Descripcion e proprietats

Descripcion

Lo diamant es un minerau generalament incolòr ò jaune clar que pòu pus rarament prendre d'autrei tenchas (roge, verd, blau...). Amb una duretat de 10, es lo minerau pus dur present dins la natura. Sa densitat se situa entre 3,50 e 3,53. Compausat de carbòni natiu, lo diamant forma de cristaus organizats dins un sistèma cubic de classa exacisoctaedrica. Lei cristaus naturaus son generalament de forma octaedrica mai de formas pus raras son possiblas (icositetraèdre, exacisoctaèdre, tetracisaèdre). Son esclat es adamantin.

Geologicament, lo diamant se forma dins de zònas de pression auta situadas dins lo mantèu terrèstre. Lo carbòni qu'intra dins aqueu procès provèn de còps d'organismes e arriba dins lei jaç intèrnes de la Tèrra gràcias ai mecanismes de subduccion. Pasmens, dins la màger part, aqueu carbòni es present dins lo mantèu dempuei la formacion de la planeta. Puei, lei diamants presents dins la crosta terrèstra i arriban per lo mejan d'intrusions de ròcas magmaticas ultrabasicas. La pus coneguda es la kimberlita mai d'autrei ròcas, coma la lamproïta, pòdon contenir de diamants en quantitat importanta. Après degradacion dei ròcas per l'erosion, lei diamants an tendància a s'acumular dins de jaç sedimentaris dichs « placers ».

• 
  Cristau quasi octaedric dins sa matriça rocassosa
• 
  Diamant dins una ganga de kimberlita (Sud-Africa)
• 
  Diamant octaedric verdenc (Veneçuèla)
• 
  Macla de diamants (Sud-Africa

Proprietats

Lo diamant es una forma metastabla dau carbòni dins lei condicions normalas de temperatura e de pression. Se la temperatura passa 700 °C dins l'atmosfèra terrèstra, se transforma en grafit^[1]. Amb una duretat de 10, es lo minerau pus dur qu'existís dins la natura. Es un compausat pauc reactiu que reagís normalament pas amb lei acids e lei basas. Pasmens, es soluble dins la soda e dins lo nitrat de potassi. Es tanben sensible a l'oxidacion e pòu reagir amb certanei metaus e aliatges metallics^[2].

Lo diamant es pas un conductor electric car leis electrons an de dificultats per circular dins lo materiau. Pasmens, es possible de dopar son estructura per crear un materiau semiconductor^[3]. En revènge, la conductivitat termica dau diamant es excepcionala gràcias ai vibracions de seis atòms. Enfin, una particularitat dau diamant es sei proprietats opticas. D'efiech, es un mitan dispersiu qu'an un indici optic que varia segon la longor d'ondas^[4].

Utilizacions

Joeilariá

Article detalhat: Diamantier.

Lei diamants pòdon èsser utilizats per la fabricacion de joièus. Aquò es un usatge ancian qu'es atestat dempuei l'Antiquitat. Pasmens, totei lei diamants an pas lei proprietats demandadas per lei joieliers. Uei, lei qualitats exigidas son resumidas per lei « 4C dau diamant » que correspòndon a l'anglés « Cut, Color, Clarity, Carat »^[5] :

• lo « Cut » designa la talha de la pèira. D'efiech, per obtenir un bèl esclat, fau melhorar son esclat naturau en jogant sus lo perconrs de la lutz dins la gemma. Existís plusors talhas diferentas que son chausidas en foncion de l'analisi dei defauts observats dins l'estructura cristallina. Leis obradors principaus de talha son installats a Anvèrs^[6], a Tel Aviv e dins la region de Gujarat^[7]. Per de pèiras d'una talha inferiora a 0,5 carat, de procès automatics son utilizats mai per de diamants pus gròs, lei metòdes emplegats son totjorn manuaus.
• la « Color » descriu la color dau diamant. La pus frequenta es lo « blanc » que correspònd en realitat a una abséncia de color. Per aquò, s'utiliza mai que mai lo metòde de classificacion dei diamants blancs desvolopat per lo Gemological Institute of America (GIA). Va de D per lei diamants excepcionaus a Z per lei diamants amb una coloracion marcada^[8]. De nòrmas distintas existisson per lei diamants colorats^[9].
• la « Clarity » correspònd a la puretat dau minerau. Pus precisament, s'interèssa a la preséncia d'inclusions dins la pèira e lo melhor resultat es atribuït en l'abséncia d'inclusions visiblas amb un grossiment de 10 còps. Pasmens, fau nòtar que la preséncia d'impuretats es pas forçadament un problema car permèton la coloracion de la pèira. Per exemple, lei diamants blaus son lo resultat de l'integracion de bòr dins lo cristau, lei diamants roges d'idrogèn e lei diamants jaunes d'azòt.
• lo « Carat » designa la massa de la pèira. Per tradicion, es exprimida en carats, una unitat egala a 200 mg^[10]. La valor d'un diamant aumenta amb sa massa d'un biais exponenciau.

• 
  Corona ornada de diamants
• 
  Exemples de talhas d'un diamant
• 
  Poliment d'un diamant
• 
  Exemple de diamant blanc
• 
  Lo Hope Diamond, un exemple de diamant colorat famós
• 
  Inclusion dins un diamant
• 
  Balança destinada a mesurar la massa d'un diamant en carats

Utilizacions industrialas

La duretat dau diamant es a l'origina de son utilizacion dins mai d'un domeni tecnic. D'efiech, sei proprietats mecanicas n'en fan un materiau adaptat ai condicions extrèmas. Per exemple, leis enclutges de diamant permèton d'agantar de pressions fòrça importantas^[11]. En cirurgia, d'instruments de diamant son utilizats per la realizacion d'incisions ultraprecisas. De mai, coma lo diamant es biocompatible, es pas toxic per l'organisme. Enfin, d'un biais generau, l'integracion de diamants dins d'otís permet d'aumentar sa resisténcia.

En quimia, lo diamant a de proprietats interessantas en electroquimia. Premier, es resistent ais acids e ai basas, çò que permet de l'utilizar dins de mitans corrosius. Puei, leis electròdes son pas desgradadas per lei reaccions. D'electròdes de diamant dopats au bòr permèton d'agantar de potenciaus electrics capables d'oxidar de substàncias inoxidablas amb d'electròdes d'aur ò de platin^[12]. Enfin, l'interès dau dopatge es important per l'industria dei semiconductors. D'efiech, lei semiconductors a basa de diamant permèton de fabricar de detectors.

• 
  Integracion de diamants per aumentar la resisténcia d'un disc
• 
  Escalpèu de diamant sintetic
• 
  Trepan renforçat per de diamants sintetics
• 
  Poncha de diamant d'un testaire de duretat Vickers
• 
  Cellula de dopatge d'un diamant sintetic

Produccion

Produccion miniera

Istoricament, la region productritz de diamants èra la Peninsula Indiana amb de traças d'esplecha que datan de 1 000 avC dins lei depaus d'alluvions de la region de Golkonda^[13][14]. Pasmens, divèrseis elements, coma l'istòria dau diamant Koh-i-Noor, mòstran un interès pus ancian per lei diamants^[15][16]. Se quauquei minas suplementàrias foguèron descubèrtas en Bornèo, Índia demorèt lo productor quasi unic fins au sègle XVIII. D'efiech, a aquela epòca, l'exploracion de plusors regions pauc conegudas per de geològs europèus permetèt de descubrir de depaus novèus, especialament en Brasil dins leis ans 1730-1740^[17][18]. Puei, durant la segonda mitat dau sègle XIX, foguèt descubèrta la preséncia de diamants dins la kimberlita en Sud-Africa^[19]. Aquò permetèt de cercar de minas novèlas dins de ròcas magmaticas effusivas e de multiplicar lei descubèrtas.

Au començament deis ans 2020^[20], la produccion miniera de diamants es ansin dominada per Federacion de Russia (17 milions de carats), la Republica Democratica de Còngo (11 milions de carats), Botswana (7 milions de carats), Sud-Africa (6 milions de carats) e Zimbabwe (4 milions de carats). En 2021, produguèron 98 % d'una produccion mondiala estimada a 46 milions de carats. Lei resèrvas mondialas identificadas son estimadas a 1 300 milions de carats. Se situan principalament en Russia (600 milions de carats), en Botswana (300 milions de carats), en RDC (150 milions de carats), en Sud-Africa (120 milions de carats) e en Austràlia (11 milions de carats^[21]). Lo volum dei resèrvas de Zimbabwe, que semblan importantas, son desconegudas.

Diamants de sintèsi

Article detalhat: Diamant sintetic.

Lei diamants sintetics son fabricats per lo mejan de divèrsei procès fisicoquimics destinats a imitar l'estructura dei diamants naturaus. Aquò necessita d'agatar de temperaturas e de pressions autas, çò que requièr l'accès a una importanta quantitat d'energia pauc costosa. Oficialament^[22], lo premier diamant sintetic foguèt produch per lo fisician estatsunidenc Tracy Hall (1919-2008) en 1954^[23]. Lei diamants de sintèsi son generalament pus purs que lei diamants naturaus. Son utilizats dins de domenis que demandan una qualitat e una puretat excepcionala. Per exemple, permèton de fabricar de materiaus semiconductors, de materiaus pus resistents e d'instruments medicaus. Pòdon tanben servir en joielariá mai, per de rasons simbolicas, lei pèiras naturalas son totjorn preferidas^[24]. De mai, lei diamants sintetics son sovent pichons.