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Diamante

mineral perduro formao por carbonu cristalizao


En mineraloxía, el diamante[11] (del griegu antiguu αδάμας, adámas, que significa invencible o inalterable) ye un alótropo del carbonu onde los átomos de carbonu tán dispuestos nuna variante de la estructura cristalina cúbica centrada na cara denomada «rede de diamante». El diamante ye la segunda forma más estable de carbonu, dempués del grafitu; sicasí, la tasa de conversión de diamante a grafitu ye despreciable a condiciones ambientales. El diamante tien sonadía específicamente como un material con carauterístiques físiques superlatives, munches de les cuales deriven del fuerte enllaz covalente ente los sos átomos. En particular, el diamante tien la más alta durez y conductividá térmica de tolos materiales. Estes propiedaes determinen que l'aplicación industrial principal del diamante seya en ferramientes de corte y d'apolazadura.

DiamanteFicha de mineral
Xeneral
Categoría especie mineral (es) Traducir[1]
Subclase de carbon-silicon family (en) Traducir, covalent network solid (en) Traducir, minerales elementos (es) Traducir, alótropo del carbono (es) Traducir y xema[2]
Fórmula química C[3]
Material carbonu
Usu industria del diamante (es) Traducir y xema
Códigu NCM 7104.20.10
Caráuter Unicode 💎
Epónimu Invincible (es) Traducir (griegu)
Propiedaes físiques
Color de la raya blancu
Durez de Mohs 10[5]
Densidá absoluta 3,51 g/cm³[6] y 3,515 g/cm³[4]
Entropía molar estándar 2,377 J/(mol K)[7]
Índiz de refraición 2,384 (temp. 300 K, llon. 1,56 μm)[8]
Clasificación
Nickel-Strunz 8ª ed. I/B.02b[9]
Nickel-Strunz 9ª ed. 1.CB.10a[10]
Nickel-Strunz 10ª ed. 1.CB.10a[4]
Dana 1.3.6.1[10]
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El diamante tien carauterístiques óptiques destacables. Por cuenta de la so estructura cristalina desaxeradamente ríxida, pue ser contaminada por pocos tipos d'impureces, como'l boru y el nitróxenu. Combináu cola so gran tresparencia (correspondiente a una amplia banda prohibida de 5,5 eV), esto resulta na apariencia clara ya incolora de la mayoría de diamantes naturales. Pequeñes cantidaes de defectos o impureces (aproximao una parte por millón) inducen un color de diamante azul (boru), mariellu (nitróxenu), marrón (defectos cristalinos), verde, violeta, rosado, negru, naranxa o colloráu. El diamante tamién tien una dispersión refractiva relativamente alta, esto ye, habilidá pa esvalixar lluz de distintos colores, lo que resulta nel so llustre carauterísticu. Les sos propiedaes óptiques y mecániques escelentes, combinaes con una mercadotecnia eficiente, faen que'l diamante seya la xema más popular.

La mayoría de diamantes naturales formar a condiciones de presión alta y temperatura alto, esistentes a fondures de 140 km a 190 km nel mantu terrestre. Los minerales que contienen carbonu aproven la fonte de carbonu, y la crecedera tien llugar en periodos de 1 a 3,3 mil millones d'años, lo que correspuende a, aproximao, el 25% a 75% de la edá de la Tierra. Los diamantes son llevaos cerca a la superficie de la Tierra al traviés d'erupciones volcániques fondes por un magma, que s'esfrez en roques ígnees conocíes como kimberlites y lamproites. Los diamantes tamién pueden ser producíos sintéticamente nun procesu d'alta presión y alta temperatura qu'asemeya aproximao les condiciones nel mantu de la Tierra. Una alternativa, y téunica dafechu distinta, ye la deposición química de vapor. Dellos materiales distintos al diamante, incluyendo a la zirconia cúbica y carburu de siliciu son denominaos frecuentemente como simulantes de diamantes, asemeyando al diamante n'apariencia y munches propiedaes. Desenvolviéronse téuniques xemolóxiques especiales pa estremar los diamantes sintéticos y los naturales, y simulantes de diamantes.

Historia

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El nome diamantest deriva del griegu antiguu ἀδάμας (adámas), «propiu», «inalterable», «irrompible, indomable», de ἀ- (a-), «ensin» + δαμάω (damáō), «yo gobierno, yo domo».[12] Sicasí, piénsase que los diamantes fueron reconocíos y minaos per primer vegada na India, onde depósitos aluviales significativos de dicha piedra podríen atopase munchos sieglos tras a lo llargo de los ríos Penner, Krishna y Godavari. Considérase probáu que los diamantes fueron conocíos na India dende hai siquier 3.000 años, y conxetúrase que se conocieren fai yá 6.000 años.[13]

Los diamantes fueron atesoraos como xemes dende'l so usu como icono relixosos na Historia de la India antigua India. El so usu en ferramientes de grabáu tamién se remonta a la historia humana más temprana.[14][15] La popularidá de los diamantes foi creciendo dende'l sieglu XIX por cuenta del so creciente suministru, meyores téuniques de corte y apolazadura, crecedera na economía mundial, y campañes de publicidá innovador y esitoses.[16]

En 1813, Humphry Davy usó una lente pa concentrar los rayos del sol nun diamante nuna atmósfera d'osíxenu, y demostró que l'únicu productu de la combustión yera dióxidu de carbonu, demostrando que'l diamante taba compuestu de carbonu. Darréu, demostró que, nuna atmósfera desprovista d'osíxenu, el diamante convertir en grafitu.[17]

L'usu más familiar de los diamantes anguaño ye como xemes usaes para adornu, un usu que se remonta a l'antigüedá. La dispersión de la lluz blanco nos colores espectrales ye la carauterística xemolóxica primaria de ximir diamantes. Nel sieglu venti, espertos nel campu de la xemoloxía desenvolvieron métodos pa clasificar a los diamantes y otres xemes, basándose nes carauterístiques más importantes del so valor como xema. Los cuatro carauterístiques, conocíes informalmente como les cuatro C, son usaes agora d'una manera común como descriptores básicos de los diamantes: estos son carat, cut, colour y clarity (pesu, talla, color y pureza).

El Cullinan ye'l mayor diamante topáu en tola historia del que se tenga conocencia. El so valor yera incalculable, hasta tal puntu que tuvo de ser estazáu en dellos fragmentos.

Propiedaes materiales

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Artículu principal: Propiedaes físiques del diamante
 
El diamante y el grafitu son dos alótropos del carbonu: formes pures del mesmu elementu, pero que difieren n'estructura.

Un diamante ye un cristal tresparente d'átomos de carbonu enllazaos tetraedralmente (sp³) que cristaliza na rede de diamante, que ye una variación de la estructura cúbica centrada na cara. Los diamantes afixéronse pa munchos usos, por cuenta de les escepcionales carauterístiques físiques. Les más notables son la so durez estrema y la so conductividá térmica (900–2.320 W/(m·K)),[18] según l'amplia banda prohibida y alta dispersión óptica.[19] Sobre los 1.700 °C (1.973 K / 3.583 °F) nel vacíu o n'atmósfera llibre d'osíxenu, el diamante convertir en grafitu; n'aire'l tresformamientu empieza aproximao a 700 °C.[20] Los diamantes esistentes na naturaleza tienen una densidá que va dende 3,15–3,53 g/cm³, con diamantes bien puros xeneralmente desaxeradamente cerca a 3,52 g/cm³.[21]

Ver tamién: Defectos cristalográficos nel diamante

Durez

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El diamante ye'l material natural más duru conocíu hasta'l momentu, onde la durez ta definida como la resistencia a la rayadura.[22] El diamante tien una durez de 10 (la máxima durez) na escala de Mohs de durez de minerales.[23] La durez del diamante foi conocida dende l'antigüedá, y ye la fonte del so nome.

Los diamantes naturales más duros nel mundu son de los campos de Copeton y Bingara, allugaos nel área de New England en Nueva Gales del Sur, Australia. Fueron llamaos can-nin-faire ("nun puede faese nada con ellos"—una combinación del inglés "can" = poder, italianu "nin" = non y el francés "faire" = faer[24]) polos cortadores en Amberes cuando empezaron a llegar en cantidaes dende Australia na década de 1870. Estos diamantes son xeneralmente pequeños, octaedros perfectos a semiperfectos, y úsense p'apolazar otros diamantes. La so durez ta acomuñada cola forma de crecedera del cristal, que ye nuna sola etapa. La mayoría d'otros diamantes amuesen más evidencies de múltiples etapes de crecedera, lo que produz inclusiones, falles y planos de defectos na rede cristalina, tou lo qu'afecta la so durez.[25] Ye posible tratar diamantes regulares so una combinación de presión alta y temperatura alto pa producir diamantes que son más duros que los diamantes usaos en dispositivos de durez.[26]

La durez de los diamantes contribúi a la so aptitú como xema. Por cuenta de que namái pueden ser rayaos por otros diamantes, caltienen la so apolazadura desaxeradamente bien. A diferencia d'otres xemes, afáense bien al usu diariu por cuenta de la so resistencia al rayáu —seique esto contribúi a la so popularidá como la xema preferida n'anillo de compromisu y anillo de matrimoniu, que suelen ser usaos tolos díes mientres décades.

L'usu industrial de los diamantes foi acomuñáu históricamente cola so durez; esta propiedá fai al diamante'l material ideal para ferramientes de cortáu y apolazáu. Como material natural más duru conocíu, el diamante puede ser usáu p'apolazar, cortar, o erosionar cualquier material, incluyendo otros diamantes. Les adautaciones industriales comunes d'esta habilidá inclúin broques y sierres, y l'usu de polvu de diamante como un abrasivo. Los diamantes de grau industrial menos caros, conocíos como bort, con munches falles y color más probe que les xemes, son usaos pa tales propósitos.[27]

El diamante nun ye aptu pa maquinaries d'aleaciones ferrosas a altes velocidaes, yá que el carbonu ye soluble en fierro a les altes temperatures creaes pola maquinaria d'alta velocidá, conduciendo a una gastadura amontada nes ferramientes de diamante cuando les compara con alternatives.[28]

Estes sustancies pueden rayar al diamante:

  • Dellos diamantes son más duros qu'otros.
  • Los agregaos nanocristalinos de diamantes producíos por tratamientu de presión alta y temperatura alto del grafitu o fullerenos (C60).[29]
  • Nitruro de boro cúbicu (Borazón)
  • Una forma hexagonal del diamante denomada lonsdaleíta, que se predixo teóricamente ser 58% más fuerte que'l diamante.[30]

Conductividá llétrica

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Otres aplicaciones especializaes tamién esisten o tán siendo desenvueltes, incluyendo'l so usu como semiconductores: dellos diamantes azules son semiconductores naturales, en contraste a la mayoría d'otros diamantes, que son escelentes aislantes llétricos.[23] La conductividá y color azul aniciar de la impureza de boru. El boro sustitúi a átomos de carbonu na rede de diamante, donando un buecu na banda de valencia.[31]

Comúnmente reparar una conductividá sustancial en diamantes nominalmente non dopados, que crecieron por deposición química de vapor. Esta conductividá ta acomuñada con especies rellacionaes al hidróxenu adsorbido na superficie, y puede ser esaniciada por recocido o otros tratamientos de superficie.[32][33]

Tenacidá

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La tenacidá referir a l'habilidá del material d'aguantar la rotura por cuenta de un impautu fuerte. La tenacidá del diamante natural foi midida como 2,0 MPa·m1/2,[34] y el factor d'intensidá de tensión crítico ye 3,4 MN·m−3/2.[35] Estos valores son altos comparaos con otres xemes, pero baxos comparaos cola mayoría de ciencia de materiales materiales d'inxeniería. Como con cualquier material, la xeometría microscópica d'un diamante contribúi a los so resistencia a quebrar. El diamante tien un planu de quebra y de ende ye más fráxil en delles orientaciones que n'otres. El cortadores de diamantes usen esti atributu pa quebrar delles piedres, como pasu previu al facetado.[22]

Xacimientos

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India, Namibia, Sierra Lleona, Brasil, Colombia, Venezuela, Méxicu, Perú, Australia, Estaos Xuníos, Ghana.

Color

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Artículu principal: Color nos diamantes
 
Diamantes coloriaos de marrón nel Muséu Nacional d'Historia Natural del Institutu Smithsonianu.

El diamante tien una amplia banda prohibida de 5,5 eV (o 225 nm) que toma tol espectru visible, lo que significa que'l diamante puru tendría de tresmitir la lluz visible y apaecer como un cristal tresparente ya incoloru. L'orixe de los colores nel diamante ta nos defectos de rede ya impureces. La mayoría d'impureces de diamantes consisten nel reemplazu d'un átomu de carbonu na rede cristalina. La impureza más cómun, nitróxenu, causa una coloración mariella llixera a intensa, dependiendo del tipu y concentración de nitróxenu presente.[23] El Gemological Institute of America (GIA) clasifica la baxa saturación mariella y marrón como diamantes nel rangu normal de color, y aplica una escala de graduación dende 'D' (incoloru) hasta 'Z' (llixeramente mariellu). El nitróxenu ye, con diferencia, la impureza más común atopada en ximir diamantes, y ye responsable del mariellu y marrón nos diamantes (ver tamién: centro nitróxenu-vacante). El boro ye responsable del color azul buxu.[36]Los diamantes de color distintu, como l'azul, son llamaos diamantes de "colores fantasía", y cayen so una escala de graduación distinta.[21]

Los metales de transición Ni y Co, que s'usen comúnmente pa la crecedera de diamante sintéticu poles téuniques de presión alta y temperatura alto, fueron detectaos nos diamantes como átomos individuales, sicasí la concentración máxima ye 0,01% pal Ni,[37] ya inclusive enforma menor pal Co. Reparar, sicasí, que puede introducise virtualmente cualquier elementu nel diamante, por implantación d'iones.[19]

El color nos diamantes tien dos fuentes adicionales: irradiación (usualmente por partícules alfa), que causa'l color nos diamantes verdes; y deformaciones físiques del cristal de diamante conocíes como deformaciones plástiques. La deformación plástica ye la causa del color en ciertos diamantes marrones[38] y seique en dellos rosados y colloraos.[39] N'orde de rareza, los diamantes incoloros, por enforma los más comunes, son siguíos polos mariellos y marrones, depués polos azules, verdes, negros, blancos tresllúcíos, rosados, violetes, naranxes, moraos, y el más raru, colloráu.[23] Llámense diamantes «negros» a diamantes que nun son verdaderamente negros, pero que contienen numberoses inclusiones escures que-y dan a la xema la so apariencia escura.

Nel 2008, el Diamante Wittelsbach, un diamante azul de 35,56 quilates (7,11 g) que creyó habese pertenecíu a los Reis d'España, algamó la suma de más de US$24 millones nuna puya de Christie's.[40] Nel 2009, un diamante azul de 7,03 quilates (1,41g) algamó'l más altu preciu por quilate enxamás pagáu pa un diamante, cuando foi vendíu en puya por 10,5 millones de francos suizos (6,97 millones d'Euros o US$9,5 millones naquel tiempu) lo qu'entepasaba por demás los US$1,3 millones per quilate.[41]

Identificación

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Los diamantes pueden ser identificaos pola so alta conductividá térmica. El so eleváu índiz de refraición tamién ye indicativu, pero otros materiales tienen similar refractividad. Los diamantes corten el vidriu, pero esto nun identifica positivamente a un diamante, por cuenta de qu'otros materiales, como'l cuarzu, tamién s'atopen sobre'l vidriu na escala de Mohs y tamién pueden cortar el vidriu. Los diamantes fácilmente rayen a otros diamantes, pero esto estropia a dambos diamantes.

Esisten métodos físicos pa la identificación de los diamantes, como l'empléu de líquidos pesaos; tratar de, emplegando como criteriu la densidá del diamante, somorguiar la muestra nuna solución de yoduro de metileno, na que la xema va llexar o se va fundir si tratar d'un diamante o non.

Va unos años fabricáronse unos dispositivos qu'empleguen la conductividá térmica del diamante pa estremalo del restu de xemes tresparentes. Nun primer momentu resultaron bien útiles, sobremanera p'aquellos que nun tener conocencies xemolóxiques, yá que a cencielles tocando la xema con estos aparatos podía determinase si esa xema yera diamante o non. Pero cola apaición de la moissanita, otra nueva imitación del diamante, que tien una conductividá térmica bien similar a la del diamante, la fiabilidá d'estos aparatos quedó n'entredichu.

Tamién esisten métodos d'observación direuta pa identificar un diamante. Los microscópios xemolóxicos dexen reparar les inclusiones internes de la xema oxeto d'estudiu, y un espertu puede determinar qu'inclusiones son carauterístiques d'un diamante y cualos non. La tresparencia ye otra carauterística del diamante, siendo menos tresparente que dalguna de les sos imitaciones.

Historia natural

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La formación del diamante natural rique condiciones bien específiques—esposición de materiales que contienen carbonu a presión alta, variando dende 45 a 60 kilobares,[42] pero a un rangu de temperatura comparativamente baxu que va dende aproximao 900-1.300 °C.[42] Estes condiciones alcuéntrase en dos llugares na Tierra; nel manto de la litosfera baxu plaques continentales relativamente estables, y nel sitiu d'impautu de meteoritos.[21]

Formación en cratones

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Les condiciones por qu'asoceda la formación de diamante nel mantu de la litosfera asoceden a fondura considerable, correspondiendo a los requerimientos enantes mentaos de temperatura y presión. Estes fondures tán envaloraes ente 140 y 190 km,[23][42] anque dacuando cristalicen diamantes a fondures de 300-400 km.[43]

La tasa a la que la camuda la temperatura cola medría de fondura na Tierra varia grandemente en distintos partes de la Tierra. En particular, so les plaques oceániques, la temperatura xube más rápido cola fondura, más allá del rangu riquíu pa la formación del diamante a la fondura riquida.[42] La combinación correuta de temperatura y presión namái s'atopa nes partes grueses, vieyes y estables de les plaques continentales, onde esisten rexones de litosfera conocíes como cratones. Una llarga estancia na litosfera cratónica dexa a los cristales de diamante crecer más grandes entá.[42]

 
La forma octaédrica llixeramente aburuyada d'esti cristal de diamante brutu en matriz ye típica del mineral. Les sos cares polenques tamién indiquen que'l cristal ye d'un depósitu primariu.

Al traviés d'estudios de composición isotópica de carbonu (similar a la metodoloxía usada en datación por radiocarbono, sacante colos isótopos estables C-12 y C-13), atopóse que'l carbonu de los diamantes provién de fontes tanto orgániques como inorgániques. Dellos diamantes, conocíos como harzburtigícos, son formaos de carbonu inorgánico atopáu orixinalmente no fondo del mantu terrestre. En contraste, los diamantes eclogíticos contienen carbonu orgánico de detritus orgánicu que foi abasnáu escontra baxo dende la superficie de la corteza terrestre al traviés de subducción (ver tectónica de plaques) enantes de tresformase en diamante.[23] Estos dos fontes distintes de carbonu tienen distintes razones 13C:12C mensurables. Los diamantes que llegaron a la superficie de la Tierra son xeneralmente bastante vieyos, diendo dende mil millones a 3,3 mil millones d'años. Esto ye del 22% a 73% de la edá de la Tierra.

Los diamantes asoceden más frecuentemente como octaedros eudrales o arrondaos y octaedros gemelados denominaos macles. Como la estructura del cristal de diamante tien una disposición cúbica de los átomos, tienen munches facetes que pertenecen a un cubo, octaedru, rombicosidodecaedro, tetraquishexaedro o hexaquisoctaedro. Los cristales pueden arredondiase y les arestes inespresives pueden elongarse. Delles vegaes alcuéntrase-yos crecíos xuntos o formando cristales dobles "gemelados" nes superficies del octaedru. Estes formes distintes y vezos de los diamantes resulten de les distintes circunstancies esternes. Los diamantes (especialmente aquelles coles cares del cristal arredondiaes) atópense comúnmente recubiertos en nyf, una piel opaco gomosa.[44]

Formación en cráteres d'impautu de meteoritos

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Los diamantes tamién pueden formase n'otros eventos naturales d'alta presión. Atopáronse diamantes bien pequeños, conocíos como microdiamantes o nanodiamantes, nos cráteres d'impautu de meteoritu. Tales eventos d'impautu crean zones de choque d'alta presión y temperatura, aparentes pa la formación de diamantes. Los microdiamantes del tipu d'impautu pueden ser usaos como un indicador de cráteres d'impautu antiguos.Dalgunos d'estos diamantes tienen empaquetados hexagonales(EH),a diferencia de los comunes que tienen un empaquetado cúbicu (EC).[23]

Formación estraterrestre

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Non tolos diamantes atopaos na Tierra aniciáronse equí. Un tipu de diamante denomináu diamante carbonado, que s'alcuentra en Suramérica y África, pue depositase ende vía un impautu d'asteroide (non formáu pol impautu) hai aproximao 3 mil millones d'años. Estos diamantes pueden formase nel mediu intraestelar, pero al 2008, nun había consensu científicu avera cómo s'aniciaron los diamantes carbonado.[45][46]

Los granos presolares en munchos meteoritos atopaos sobre la Tierra contienen nanodiamantes d'orixe estraterrestre, formaos probablemente en supernoves. La evidencia científica indica que les estrelles nanes blanques tienen un nucleu de carbonu y osíxenu cristalizáu. El más grande d'estos atopáu nel universu hasta agora, BPM 37093, ta allugáu a 50 años lluz, na constelación Centauru. Una nota de prensa del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics describió'l nucleu estelar de 2.500 milles de diámetru como un diamante.[47] Referíase-y como Lucy, pol cantar Lucy in the Sky with Diamonds (Lucy nel cielu con diamantes), de the Beatles.[26][48]

Llegada a la superficie

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Diagrama esquemáticu d'un camín kimberlítico.

La roca portadora de diamantes ye llevada cerca a la superficie al traviés d'erupciones volcániques d'orixe fondu. El magma para tal volcán tien d'aniciase a una fondura onde los diamantes puedan ser formaos[23]—150 km (93 mi) o más (tres veces o más la fondura de la fonte de magma pa la mayoría de los volcanes). Esto ye daqué qu'asocede relativamente escasamente. Les chimenees contienen el material que foi tresportáu escontra la superficie por aición volcánica, pero nun foi eyectada primero que l'actividá volcánica cesara. Mientres la erupción, estes chimenees tán abiertes a la superficie, resultando en circulación abierta; nes chimenees atopáronse munchos xenolitos de roques superficiales, ya inclusive madera y/o fósiles. Les chimenees volcániques que lleven diamantes tán rellacionaos estrechamente a les rexones más vieyes y fríes de la corteza continental (cratones). Esto ye porque los cratones son bien gruesos, y el so mantu litosférico estender a fondures abondo grandes tal que los diamantes sían estables. Non toles chimenees contienen diamantes, ya inclusive menos contienen abondos diamantes pa faer el mináu económicamente vidable.[23]

El magma en chimenees volcániques ye xeneralmente d'unu de dos tipos carauterísticos, que s'esfrecen en roca ígnea conocida tantu kimberlita o lamproita.[23] El magma en sí mesmu nun contién diamantes; sicasí, actúa como un elevador que lleva les roques formaes na fondura (xenolitos), minerales (xenocristos), y fluyíos escontra riba. Estes roques son carauterísticamente riques en minerales d'olivino, piroxeno, y anfibol, ricos en magnesiu[23] que suelen ser alteriaos a serpentina pol calor y los fluyíos mientres y dempués de la erupción. Ciertos minerales indicadores asoceden típicamente en kimberlitas diamantíferas, y son usaes como trazadores mineralóxicos polos prospectores, quien siguen les buelgues del indicador de regresu a la chimenea volcánica que pueden contener diamantes. Estos minerales son ricos en cromu (Cr) o titaniu (Ti), elementos que-y imparten colores brillosos a los minerales. Los minerales indicadores más comunes son los granates cromianos (usualmente requilencia de Cr, colloráu brillosu, y granates verdes de les series ugranditas), granates eclogíticos, requilencia de Ti anaranxáu, espineles coloraes d'altu Cr, cromita escura, diópsido de Cr verde brillante, olivino verde vidriosu, picroilmenita negra, y magnetita. Los depósitos de kimberlita son conocíos como suelu azul, peles partes fondamente serpentinizadas de los depósitos, o como suelu mariellu, pola magre d'esmectita cercana al suelu y carbonatu meteorizado y parte ferruñosa.[23]

Una vegada que los diamantes fueron tresportaos a la superficie pol magma nuna chimenea volcánica, pueden ser erosionados fuera y distribuyíos nun área grande. Una chimenea volcánica que contién diamantes ye conocida como una fonte primaria de diamantes. Les fontes secundaries de diamantes inclúin a toles árees onde hai un númberu significativu de diamantes, erosionados del so matriz de kimberlita o lamproíta, y acumulaos pola aición de l'agua o'l vientu. Estos inclúin depósitos aluviales y depósitos esistentes en llinies costeres esistentes y antigües, onde los diamantes tienden a atropase por cuenta del so tamañu y densidá similares. Los diamantes tamién fueron atopaos escasamente en depósitos dexaos tras por glaciares (notablemente en Wisconsin ya Indiana); sicasí, en contraste colos depósitos aluviales, los depósitos glaciales son menores y, arriendes d'ello, nun son fontes comerciales vidables de diamante.[23]

Mercaos comerciales

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Ver tamién: Diamantes como una inversión
 
Diamante en corte brillosa, engastado nun aniellu

La industria del diamante puede ser dixebrada en dos categoríes básicamente distintes: una rellacionada colos diamantes de grau xema, y otru pa los diamantes de grau industrial. Anque esiste un gran comerciu en dambos tipos de diamantes, los dos mercaos actúen en formes dramáticamente distintes.

Xemes

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Artículu principal: Diamante (xema)

Esiste un gran comerciu en diamantes de grau xema. A diferencia de los metales preciosos, tales como'l oru o'l platín, los diamantes xema nun son comercializaos como un commodity. Contrariu a la creencia popular, hai un mercáu bien establecíu pa la reventa de diamantes pulíos. Un aspeutu remarcable del comerciu de diamantes calidable xema ye la so peralta concentración: el comerciu global y el corte de diamante ta llindáu a namái unes poques llocalidaes. El 92% de les cortes de pieces de diamantes nel 2003 fueron en Surat, Gujarat, India.[49] Otros centros importantes de corte y comerciu de diamantes son Amberes, onde ta basáu'l International Gemological Institute, Londres, Nueva York, Tel Aviv, y Ámsterdam. Una sola compañía —De Beers—controla una proporción significativa del comerciu en diamantes. Tienen el so centru en Johannesburgu, Sudáfrica y en Londres, Inglaterra. Un factor que contribúi ye la naturaleza xeolóxica de los depósitos de diamante: delles mines primaries grandes de pipes de kimberlita contribúin pa porciones significativos del mercáu (tal como la mina de diamantes de Jwaneng en Botsuana, que ye un gran xacimientu operáu por De Beers que puede producir ente 12.5 a 15 millones de quilates de diamantes per añu[50]), ente que los depósitos secundarios aluviales tienden a estazase ente distintos tipos d'operadores, por cuenta de que pueden ser esvalixaos per dellos cientos de quilómetros cuadraos (por casu, los depósitos aluviales en Brasil).

La producción y distribución de diamantes ta grandemente consolidada nes manes d'unos pocos xugadores clave, y concentraos en centros d'intercambiu de diamantes tradicionales. Siendo'l más importante, Amberes, onde se remanen el 80% de los diamantes brutos, 50% de tolos diamantes cortaos y más del 50% de diamantes brutos, cortaos ya industriales combinaos.[51] Esto fai a Amberes la "capital mundial de diamante" 'de facto'. Sicasí, Nueva York, xunto col restu de los Estaos Xuníos, ye onde aproximao'l 80% de los diamantes del mundu son vendíos, incluyendo ventes en puya. Coles mesmes, tamién terminen en Nueva York los diamantes más grandes y de formes brutes más inusuales.[51] La compañía De Beers, como'l más grande estractor de diamantes nel mundu, caltién una posición claramente dominante na industria, y foi asina dende la so fundación en 1888 pol imperialista británicu Cecil Rhodes. De Beers tien o controla una proporción significativa de les instalaciones mundiales de producción de diamante brutu (mines) y canales de distribución pa los diamantes calidable xema. La compañía y les sos subsidiarias tienen mines que producen cuasi'l 40 per cientu de la producción mundial añal de diamantes. En dalgún tiempu pensóse que más del 80 per cientu de la producción mundial de diamantes brutos pasaba al traviés de la Diamond Trading Company (DTC, una subsidiaria de De Beers) en Londres,[52] pero anguaño la cifra ta envalorada n'aproximao 40 per cientu.[53] De Beers vendió una vasta mayoría de les sos reserves de diamantes a finales de la década de 1990 - principios de la década de 2000[54] y el restu representa principalmente inventariu en trabayu (diamantes que tán siendo ordenaos enantes de la so venta).[55] Esto foi bien documentáu na prensa[56] pero permanez pocu conocíu al públicu polo xeneral.

La campaña de publicidá de diamantes de De Beer ye apreciada como una de les campañes más esitoses ya innovadores na historia. N. W. Ayeri & Son, la firma publicitaria retenida por De Beers a mediaos del sieglu XX, algamó ésitu n'alicar el mercáu americanu de diamantes y abrió nuevos mercaos, inclusive en países onde nun esistiera una tradición de diamantes. La multifacética campaña publicitaria de N.W. Ayeri incluyía publicidá per allugamientu, espublizando'l diamante en sí, en cuenta de la marca De Beers, y construyendo asociaciones con celebridaes y realeza. Esta campaña coordinada duró décades y sigue anguaño: seique ye prindáu meyor pol eslogan: "a diamond is forever" (un diamante ye pa siempres).[16]

Embaxo de la cadena de suministrus, los miembros de la Federación mundial de bolses de diamantes (WFDB) actúen como un mediu pal intercambiu global de diamantes, comerciando tantu diamantes pulíos y brutos. La WFDB consiste de bolses de diamantes independientes en centros principales de corte tales como Tel Aviv, Amberes, Johanesburgu y otres ciudaes nos Estaos Xuníos, Europa y Asia.

Nel 2000, la WFDB y la International Diamond Manufacturers Association establecieron el World Diamond Council pa evitar el tráficu de diamantes usaos pa subvencionar guerres y actos inhumanos. Actividaes adicionales de la WFDB inclúin tamién la promoción del World Diamond Congress cada dos años, según l'establecimientu del International Diamond Council (IDC) pa supervisar la graduación de los diamantes.

Grau industrial

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Diamantes nuna fueya de corte.
 
Un escalpelu con fueya de diamante sintéticu.

El mercáu pa los diamantes de grau industrial opera de forma bien distinta de la so contraparte ornamental. Los diamantes industriales son valoraos mayoritariamente pola so durez y conductividá térmica, faciendo dalgunes de les carauterístiques xemolóxiques de los diamantes, tales como claridá y color, irrelevantes pa la mayoría d'aplicaciones. Esto ayuda a esplicar por qué'l 80% de los diamantes minaos (igual a aproximao 100 millones de quilates, o 20.000 kg añalmente), non aptos pal so usu como piedres precioses, son destinaes al usu industrial. Amás de los diamantes minaos, los diamantes sintéticos atoparon aplicaciones industriales cuasi darréu tres la so invención na década de 1950; prodúcense añalmente otros 3 mil millones de quilates (600 tonelaes métriques) de diamantes sintéticos pa usu industrial. Anguaño, aproximao'l 90% del material abrasivo de les llixes de diamante ye d'orixe sintéticu.[57]

L'usu industrial dominante de los diamantes ye la corte, perforación, llixáu y apolazáu. La mayoría d'usos de diamantes nestes teunoloxía nun riquir de diamantes grandes; n'efeutu, la mayoría de diamantes que son calidable de xema, sacante pol so tamañu pequeñu, pueden atopar un usu industrial. Los diamantes son inxertaos na punta de parafuses o fueyes de sierres, o espardíos nun polvu pal so usu n'aplicaciones de llixáu y apolazáu. Delles aplicaciones especializaes inclúin l'usu en llaboratorios como contenedor pa esperimentos d'alta presión, rodamientos d'altu desempeñu, y un usu llindáu en ventanes especializaes.[58]

Coles meyores continues fechos na producción de diamantes sintéticos, les aplicaciones futures tán volviéndose facederes. Ta xenerando muncha escitación el posible usu del diamante como un semiconductor aptu pa construyir microchips, o l'usu del diamante como un disipador[59] en electrónica, anque antaño nesta caña de la teunoloxía emplegóse llargamente na fabricación d'aguyes de les cápsules fonocaptoras de los tocadiscos.

La llende ente los diamantes calidable de xema y los diamantes industriales ta definíu ruinamente, y parcialmente depende de les condiciones de mercáu (por casu, si la demanda de diamantes apolazaos ye alta, delles piedres aptes van ser apolazaos en xemes pequeñes o de baxa calidá en cuenta de ser vendíes pa usu industrial). Dientro de la categoría de diamantes industriales, hai una subcategoría qu'entiende les piedres de menor calidá, principalmente piedres opaques, que son conocíes como bort o 'boart'.[58]

Cadena de suministru

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Aproximao 130 millones de quilates (26.000 kg) son minaos añalmente, con un valor total cercanu a USD $9 mil millones, y aproximao 100.000 kg son sintetizaos añalmente.[60]

Más o menos el 49% de los diamantes provienen d'África central y del sur, anque s'afayaron fontes significatives del mineral en Canadá, India, Rusia, Brasil y Australia. Mínase-yos de la kimberlita y lamproíta presentes en pipes volcániques, que pueden tresportar los cristales de diamante aniciaos nes fondures de la Tierra onde les altes presiones y temperatures déxen-y formase- escontra la superficie. La minería y distribución de los diamantes naturales son un motivu de discutiniu frecuente, tales como les esmoliciones sobre la venta de los "diamantes de sangre" polos grupos paramilitares africanos.[61] La cadena de suministru de diamantes ta controlada por un númberu llindáu de negocios poderosos, y ta tamién altamente concentrada nun pequeñu númberu de llocalizaciones alredor del mundu (ver figura).

Minería, fontes y producción

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Namái una fraición bien pequeña de mineral de diamante consiste de diamantes reales. El mineral ye chancado, procesu mientres el cual tiense'l cuidu riquíu pa nun destruyir los diamantes más grandes, y depués son ordenaos por densidá. Anguaño, los diamantes son alcontraos na fraición de densidá rica en diamantes, cola ayuda de fluorescencia de rayos X, dempués de lo cual los pasos finales d'ordenamientu son fechos a mano. Primero que l'usu de los rayos X fáigase común, la separación facer con petrines de grasa; los diamantes tienen un enclín más fuerte a pegase a la grasa que los otros minerales na muestra.[62]

Históricamente, los diamantes yeren atopaos namái en depósitos aluviales nel sur de la India.[63] India lideró la producción mundial de diamantes dende'l tiempu del so descubrimientu, aproximao nel sieglu IX A.C.[13][64] hasta mediaos del sieglu XVIII d.C., pero'l potencial comercial d'estes fontes fuera escosáu a finales del sieglu XVIII, y naquel tiempu, la India foi clisada per Brasil, onde se toparon los primeros diamantes non provenientes de la India en 1725.[13]

La producción de diamante de depósitos primarios (kimberlitas y lamproítas) empezó namái na década de 1870, tres el descubrimientu de los campos de diamantes na República Sudafricana.[65] La producción aumentó col tiempu, y agora minóse un acumuláu total de 4.5 mil millones de quilates dende la fecha.[66] Interesante ye'l fechu de que'l 20% de dicha cantidá minárase namái nos postreros 5 años, y mientres los últimos diez años, 9 mines nueves empezaren la producción, mientres 4 más tán esperando ser abiertes llueu. La mayoría d'estes mines tán allugaes en Canadá, Zimbabwe, Angola, y una en Rusia.[66]

Nos Estaos Xuníos, atopóse diamantes n'Arkansas, Colorado, y Montana.[67][68] Nel 2004, el descubrimientu d'un diamante microscópicu nos Estaos Xuníos[69] condució al muestreo en brutu de pipes de kimberlita nun llugar remotu de Montana.[70]

Anguaño, la mayoría de depósitos de diamantes comercialmente vidables tán en Rusia (principalmente en Yakutia, por casu la mina Mir y la mina Udachnaya), Botsuana, Australia (norte y oeste) y la República Democrática d'El Congu.[71]

Nel 2005, Rusia produció cuasi un quintu de la producción global de diamante, según reportar de British Geological Survey. Australia tien les pipes diamantíferas más riques, con producción qu'algama niveles picos de 42 TM per añu na década de 1990.[67]

Tamién hai depósitos comerciales siendo minaos viviegamente nel Territoriu del Noroeste de Canadá, y en Brasil. Los prospectores de diamantes siguen buscando nel globu pipes de kimberlita y lamproíta que contengan diamantes.

Fontes revesoses

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Artículu principal: Diamantes de sangre

En dalgunos de los países d'África central y occidental políticamente más inestables, los grupos revolucionarios tomaron control de les mines, usando los ingresos provenientes de les ventes de diamantes pa financiar les sos operaciones. Los diamantes vendíos al traviés d'esti procesu son conocíos como "diamantes de conflictu" o "diamantes de sangre".[61] Grandes corporaciones de comerciu de diamantes siguen financiando y alimentando estos conflictos al faer negocios colos grupos armaos. En respuesta a la esmolición pública de que les sos compres de diamantes pudieren tar contribuyendo a la guerra y a violación de los derechos humanos nel África central y occidental, la Organización de les Naciones Xuníes, la industria de diamantes, y les naciones comercializadoras de diamantes introducieron el Procesu Kimberley nel 2002. El Procesu Kimberley apunta a asegurar que los diamantes de conflictu nun s'entemezan colos diamantes controlaos por tales grupos rebalbos. Esto llógrase al riquir que los países productores de diamantes aprovan pruebes de que'l dineru que faen de la venta de diamantes nun ye usáu pa financiar actividaes criminales o revolucionaries. Anque'l Procesu Kimberley tuvo un ésitu moderáu en llindar el númberu de diamantes de conflictu qu'entren al mercáu, dalgunos entá atopen el so camín ende. Ente'l 2% y el 3% de los diamantes comerciados anguaño son, potencialmente, diamantes de conflictu.[72] Dos grandes fallos entá llinden la efectividá del Procesu Kimberley: (1) la relativa facilidá de faer contrabandu de diamantes al traviés de les fronteres africanes, y (2) la naturaleza violenta de la minería de diamantes nes naciones que nun tienen téunicamente un estáu de guerra, y que los sos diamantes son consideraos, arriendes d'ello, "llimpios".[73]

El gobiernu canadiense estableció un cuerpu conocíu como'l Canadian Diamond Code[74] p'ayudar a autentificar los diamantes canadienses. Ésti ye un sistema bien rigorosu de vixilancia de los diamantes, y ayuda a protexer la reputación de "llibre de conflictos" de los diamantes canadienses.[75]

Distribución

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La Diamond Trading Company (DTC) ye una subsidiaria de De Beers, y comercializa diamantes en brutu de les mines operaes por De Beers (dexó de mercar diamantes nel mercáu abiertu en 1999, y cesó de mercar diamantes rusos minaos pola compañía rusa Alrosa a finales del 2008. Alrosa apeló exitosamente contra una corte europea[76] y va reiniciar les sos ventes en mayu del 2009[77]).

Una vegada adquiríos por Sightholders (que ye un términu rexistráu, que fai referencia a les compañíes que tienen un contratu de suministru de tres años con DTC), los diamantes son cortaos y apolazaos en preparación a ser vendíos como xemes precioses. La corte y apolazáu de los diamantes brutos ye un llabor especializáu que ta concentrada nun númberu llindáu de llocalidaes alredor del mundu. Los centros tradicionales de corte de diamante son Amberes, Ámsterdam, Johannesburgu, Nueva York y Tel Aviv. Apocayá, estableciéronse centros de corte de diamantes en China, India, Tailandia, Namibia y Botswana. Los centros de corte con menores costos de mano d'obra, notablemente Surat en Gujarat, India, remanen un gran númberu de diamantes de pocos quilates, ente que cantidaes más pequeñes de los diamantes más grandes o más pervalibles tienden a ser remanaos n'Europa o Norteamérica. La recién espansión d'esta industria na India, emplegando mano d'obra barata, dexó que diamantes más pequeños sían preparaos como xemes en cantidaes más grandes de lo qu'antes yera económicamente facederu.[51]

Los diamantes que fueron preparaos como xemes precioses son vendíes en centros d'intercambiu de diamantes conocíos como "bolses". Hai 26 bolses de diamantes rexistraes nel mundu.[78] Les bolses son l'últimu pasu fuertemente controláu na cadena de suministru de diamantes, grande mayoristas ya inclusive minoristes pueden mercar cantidaes relativamente pequeñes de diamantes nes bolses, dempués de lo cual son preparaes pa la so venta final al consumidor. Los diamantes pueden ser vendíos yá engastados en xoyería, o vendíos ensin engastar. D'alcuerdu al Rio Tinto Group, nel 2002 los diamantes producíos y lliberaos al mercáu taben valorizados en US$9 mil millones, como diamantes brutos, US$14 mil millones dempués de cortaos y apolazadures, US$28 mil millones en xoyería de diamantes mayorista, y US$57 mil millones en ventes d'escaparate.[79]

Sintéticos, simulantes y meyores

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Sintéticos

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Artículu principal: Diamante sintetico
 
Diamantes sintéticos de dellos colores, crecíos pola téunica d'alta presión y alta temperatura.

Los diamantes sintéticos son cristales de diamante que son manufacturados nun llaboratoriu, en contraste a los diamantes naturales que se formen naturalmente nel sosuelu. Los usos xemolóxicos ya industriales del diamante crearon una gran demanda de piedres brutes, esta demanda foi satisfecha en gran parte polos diamantes sintéticos por más de mediu sieglu; estos fueron fabricaos por diversos procesos, sicasí, ye n'años recién en que se fixo posible producir diamantes sintéticos calidable de xema de tamañu significativu.[23]

La mayoría de diamantes sintéticos disponibles comercialmente son de color mariellu, y son producíos por procesos denominaos d'Alta Presión y Alta Temperatura (HTHP).[80] El color mariellu ye causáu por impureces de nitróxenu. Otru colores tamién pueden ser reproducíos, como l'azul, verde o rosa, que resulten de la adición de boru o de la irradiación dempués de la síntesis.[81]

 
Corte incoloru de xema a partir de diamante crecíu por deposición química de vapor.

Otru métodu popular de crecedera de diamante sintéticu ye la deposición química de vapor (CVD). La crecedera tien llugar en presión baxa (menor a la presión atmosférica). Arreya alimentar un amiestu de gases (típicamente 1:99 metanu:hidróxenu) nuna cámara y descomponelos pola aición de radicales químicamente activos nun plasma empecipiáu por microondes, filamentu caliente, descarga llétrica, welding torch o láser.[82] Esti métodu ye usáu principalmente pa recubrimientos, pero tamién puede producir cristales individuales de dellos milímetros de tamañu (ver imaxe).[60]

Nel presente, la producción añal de diamantes sintéticos calidable de xema ye namái d'unos cuantos miles de quilates, ente que la producción total de diamantes naturales ye alredor de 120 millones de quilates. A pesar d'esti fechu, frecuentemente un consumidor atopa diamantes sintéticos cuando busca un diamante de color de fantasía, porque cuasi tolos diamantes sintéticos son de color de fantasía, mientres namái'l 0,01% de los diamantes naturales son de color de fantasía.[21] La producción de diamantes sintéticos más grandes amenacia'l modelu de negociu de la industria de diamantes. L'efectu final de la rápida disponibilidad de diamantes calidable de xema de baxu costu nel futuru ye malo de predicir.

Imitaciones

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Artículu principal: Diamante d'imitación

Un diamante d'imitación ta definíu como un material distinto al diamante que ye usáu p'asemeyar l'apariencia d'un diamante. Les xemes qu'asonsañen al diamante suelen ser referíes como «diamantes», a seques, anque puramente son «diamantes d'imitación»; dacuando llámense «simulantes del diamante» por calcu semánticu del inglés. El diamante d'imitación más familiar a la mayoría de consumidores ye la zirconia cúbica. La popular xema moissanita (carburu de siliciu) suel ser tratada como un diamante d'imitación, anque ye una xema por derechu propiu. Anque la moissanita tien una apariencia similar al diamante, la so principal desventaxa como simulante del diamante ye que'l zircón cúbicu ye muncho más baratu y cuasi igualmente convincente. Tanto'l zircón cúbicu como la moissanita son producíos sintéticos.[83]

Meyores

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Les meyores del diamante son tratamientos específicos realizaos sobre los diamantes naturales o sintéticos (usualmente sobre aquellos yá cortaos y apolazaos nuna xema), que tán diseñaos p'ameyorar les carauterístiques xemolóxiques de la piedra n'unu o más formes. Estes inclúin la perforación láser pa esaniciar inclusiones, aplicación de sellantes pa rellenar fisuras, tratamientu p'ameyorar el grau de color d'un diamante blancu, y tratamientos pa dar color de fantasía a un diamante blancu.

Los recubrimientos tán usándose más pa da-y a los simulantes de diamantes, como'l zircón cúbicu, una apariencia más "como'l diamante". Una sustancia asina ye'l carbonu diamantino—un material carbonáceo amorfu que tien delles propiedaes físiques similares a les de los diamantes. La publicidá suxer que tal recubrimientu podría tresferir delles d'estes propiedaes similares al diamante a la piedra recubierta, cola consecuencia del meyoramientu del simulante de diamante. Sicasí, les téuniques modernes, como la espectroscopia Raman dexen identificar fácilmente esti tratamientu.[84]

Identificación

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Indicóse qu'un procesu de recocido pudieron convertir diamantes sintéticos, típicamente marrones (CVD) en diamantes incoloros, y que estos diamantes, dempués de ser unviaos pa identificación en xoyería de diamantes, nun fueron identificaos como distintos a los diamantes naturales.[85] Tales anuncios suelen ser fechos pa nueves piedres sintétiques, simulantes, y trataes, asina que ye importante validar cómo fueron unviaes les piedres pa la so identificación.

Los gemologistas afechiscamente entrenaos y forníos pueden estremar ente diamantes naturales y diamantes sintéticos. Tamién pueden identificar la gran variedá de diamantes naturales trataos, siendo dos esceiciones una pequeña minoría de diamantes trataos por HPHT del Tipu II, los diamantes d'esti tipu suelen ser brown, y al traviés del yá mentáu procesu HPHT lo que se fai ye un procesu físicu que dexa que'l diamante llogre un color bien alto (dende colores D hasta H) y dellos diamantes verdes artificialmente irradiaos, estos diamantes naturales atópase na so mayoría en Africa y son fáciles de detectar. Nun s'atopó cristales "perfectos" (a nivel de rede cristalina atómica), asina que tanto los diamantes natural y sintéticu siempres tienen imperfecciones carauterístiques, que surden de les circunstancies de la crecedera del cristal, que-yos dexa ser estremaos unos d'otros.[86]

Los llaboratorios usen téuniques como les espectroscopía, microscopía y luminiscencia so lluz ultravioleta curtia pa determinar l'orixe d'un diamante. Tamién usen máquines especialmente diseñaes p'ayudar nel procesu d'identificación. Dos d'estes máquines son la "DiamondSure" y la "DiamondView", dambes producíes pola DTC y comercializaes pol GIA.[87]

Pueden realizase dellos métodos pa identificar diamantes sintéticos, dependiendo del métodu de producción y del color del diamante. Los diamantes CVD suelen ser identificaos por una fluorescencia colorada. Los diamantes coloriaos C-J pueden ser detectaos al traviés del Diamond Spotter del Swiss Gemmological Institute.[88] Les piedres nel rangu de color D-Z pueden ser esaminaes al traviés del espectrómetru UV/visible DiamondSure, ferramienta desenvuelta por De Beers.[86] De manera similar, los diamantes naturales suelen tener imperfeciones y falles menores, tales como inclusiones de material estraño, que nun se ven en diamantes sintéticos.

Ver tamién

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Referencies

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