Diamant

Rik van Boxtel & Jasper Winkes

Als werktuigbouwers een ding met diamant gemeen hebben dan is het wel dat ze bikkelhard zijn. Goede reden voor Rhetoricadispuut Tau om een keer wat dieper in te gaan op de diamant: A girl’s best friend.

Wat is diamant

Een steensoort van puur koolstof

Diamant is een steensoort en bestaat volledig uit koolstof. Puur koolstof kan in verschillende vormen voorkomen. Voorbeeld en zijn grafiet en buckyballen. Grafiet is het elektrisch geleidende zwarte spul, bekend om de zijn smerende eigenschappen en toepassing in potloden. Buckyballen zijn ballen op moleculaire schaal; ze lijken op voetballen waarbij de hoekpunten van het veelvlak bestaan uit koolstof atomen. Diamant is een andere verschijningsvorm: het is net als grafiet met een regel matige stapeling van koolstofatomen in tetraëder-structuur. De stapeling van de koolstof tot diamant vindt alleen onder exotische omstandigheden plaats. Druk en temperatuur moeten hoog zijn om koolstof tot diamant om te vormen. Omstandigheden die 150 tot 200 km onder het aardoppervlak voorkomen. De diamant vindt zijn weg naar het aardoppervlak door vulkanische uitbarstingen. Het vulkanisch materiaal dat diamant bevat noemen we “kimberliet”. Het is daarom niet verwonderlijk dat er niet zoveel van het spul voorkomt op aarde.

Waar wordt het gedolven

Al 2800 jaar geleden werd er diamant gedolven in India. Pas veel later, eind 19e eeuw, begon de moderne diamant industrie in Zuid-Afrika. Op de plek waar een jongen een 21.25-karaats diamant vond ontstond de

“kimberly mijn”, de eerste grote mijn. In eerste instantie werd de jongen niet serieus genomen met zijn steen die Eureka genoemd werd, maar nadat een herder op dezelfde plek een diamant van 83.5 karaat vond verstomde de kritiek. Het delven van diamant is ondanks alle moderne technieken nog steeds erg gecompliceerd. Er moet gemiddeld iets meer dan zes ton ruw gesteente verwerkt worden om één gram ruwe diamant te winnen. In totaal

is er ongeveer 500 ton diamant gewonnen op aarde. Ongeveer 15 tot 20 procent is ook echt geschikt om te dienen als sieraad. 90 procent van de diamantwinning gebeurt in Australië, Zaïre, Rusland, Botswana en Zuid-Afrika. Uit het laatst genoemde land komt het fameuze bedrijf “De Beers”.

De vier c’s

Diamanten worden beoordeeld op vier gebieden om de waarde te bepalen. In het Engels beginnen deze allemaal met een c, vandaar de term “the four c’s”. Ten eerste wordt gekeken naar Carat weight, oftewel het karaatgewicht.

Carat weight

Iedereen heeft wel van de term karaat gehoord bij edelmetalen zoals goud. Dit zegt iets over het percentage goud in een legering, terwijl karaat bij diamanten alleen iets over het gewicht van de steen zegt. Eén karaat is vastgesteld op 0,2 gram, maar oorspronkelijk was het afgeleid van het gewicht van de zaadjes van de Johannesbroodboom.

Clarity

Bijna alle diamanten bevatten minuscule sporen van niet gekristalliseerde koolstof of andere mineralen. Meestal zijn deze onzuiverheden, “insluitsels genoemd”, pas te zien met behulp van een loep. Een diamant is er aan te herkennen, want elke diamant heeft unieke insluitsels. Deze insluitsels zijn over het algemeen negatief voor de waarde van de diamant. Hoe zuiverder des te duurder. Een diamant die bij een tien maal vergrotende loep geen insluitsels vertoont, wordt loepzuiver (flawless) genoemd.

Colour

Diamanten lijken geen kleur te hebben. Maar de meeste diamanten hebben toch een licht gele of bruine kleur. Volledig kleurloos is het duurst omdat er betere prismawerking optreedt. Zeldzaam zijn diamanten die inherent een roze, rode, gele, groene of blauwe kleur hebben. Dit wordt ‘fancy colour’ genoemd.

Cut

Cut ofwel slijpvorm is een eigenschap die als enige door de verwerking tot stand komt. Een ruwe diamant ziet eruit als een gewone steen en is nog niet zo veel waard. Een kundig diamantslijper kan er iets moois van maken. In de regel wordt er ongeveer de helft van de steen weggeslepen. Dit gebeurt omdat de schittering veroorzaakt wordt door de weerkaatsing van het licht. Hiervoor zijn dus vlakken, ofwel facetten, nodig. Afhankelijk van de vorm van de ruwe diamant wordt er voor een bepaald slijppatroon gekozen. Dit vergt veel vakmanschap en ervaring. Er zijn verschillende slijppatronen denkbaar met verschillende lichteffecten tot gevolg. Het als mooist beschouwde, en dus het duurste, slijppatroon is de briljant.

Cubic zirconia

Alhoewel cubic zirconia een in de natuur zeer zeldzaam voorkomend mineraal is, wordt het wereldwijd op grote schaal gemaakt. Cubic zirconia is lastig te onderscheiden van echte diamanten. Deze zogenaamde nep- diamant wordt op grote schaal gemaakt. Met een hardheid van 8.5 op de schaal van Mohs nog steeds een hard materiaal maar lang niet zo hard als echt diamant. Ook is de dichtheid van cubic zirconia aanzienlijk hoger dan die van diamant, 5.6-6.0 tegen 3.52.

Waarom fonkelt het

Het fonkelen van een diamant

De brekingsindex van diamant is 2.417 en de grenshoek 24.4°. De grenshoek geeft aan bij welke hoek van inval er nog totale terugkaatsing optreedt. Door de kleine grenshoek zal er op vele geslepen vlakken totale terugkaatsing van het licht optreden. Het licht zal slechts bij een gering aantal geslepen vlakjes de diamant verlaten. In dat geval is de hoek kleiner dan 24.4°. Omdat de diamant voor het grootste gedeelte donker is, lijkt de diamant op deze plaatsen te schitteren zoals te zien is op de foto.

In 1822 was het de Duitse mineraloog Frederich Mohs die bepaalde dat edelstenen stenen waren waar in met kwarts geen kras gemaakt kon worden. Hij leidde hiervoor de schaal van Mohs af. Deze schaal is echter verre van lineair. Andere methoden voor het bepalen van de hardheid, (Brinell, Rockwell, Vickers en Wilson) zijn gebaseerd op de weerstand tegen indrukking van verschillende vormen en terugkaatsing (Shore).

Publicatie verschenen in Simon Ster 36.2