Gyémánt

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Gyémánt
Brillanten.jpg
Általános adatok
Kémiai név szén
Képlet C
Kristályrendszer köbös
Ásványrendszertani besorolás
Osztály Terméselemek
Alosztály Félfémek és nemfémek
Azonosítás
Megjelenés oktaéder, ritkábban hexaéder
Szín színe sokféle, többnyire színtelen vagy sárgás
Porszín fehér
Fény gyémántfényű
Átlátszóság átlátszó, áttetsző, de zavaros és átlátszatlan is lehet
Keménység 10 (a Mohs-féle keménységi skála referenciaásványa)
Hasadás oktaéder síkok mentén tökéletes
Törés kagylós
Sűrűség 3,52 g/cm³
Különleges tulajdonság Nagy fénytörés és színszórás, ami a kő lapjain többszörösen színekre bontja a fehér fényt; dörzsölésre pozitív töltést nyer; 720–1000 °C-on oxigén jelenlétében CO2-vé ég el, nitrogén gázban elektromos ív hatására grafittá alakul át; csak a K2Cr2O7 és H2SO4 elegye vagy a K2CO3-olvadék marja.

A gyémánt a terméselemek osztályán belüli széncsoporthoz tartozó ásvány és egyben a legjelentősebb drágakő. Ezt fizikai és kémiai tulajdonságainak köszönheti, hiszen a legkeményebb természetben előforduló ásvány (a nagyon ritka wurtzit-bórnitridet és a lonsdaleitet leszámítva[1]), átlátszósága és fénye tökéletes, fénytörése és színszórása a legmagasabb fokú. Ugyanakkor rajta kívül nincs más drágakő, amely csak egyetlen elemből állna: a gyémánt szénatomokból áll, a szén egy allotróp módosulata (vö. grafit). Rendkívül nagy keménysége miatt ipari felhasználása széles körű.

A „gyémánt” szó etimológiája[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ógörög nyelvben ezt az ásványt αδάμας (adamasz) néven ismerték, ami törhetetlent jelent. Ez a latinba változatlan adamas alakban ment át. A latin, szláv és germán nyelvek többségében ebből származó szóalakok találhatók. Emellett azonban a nem indoeurópai finnugor és kaukázusi nyelvekben is feltűnik. Az újgörög nyelvben már a latinból visszaszármazó διαμάντι (diamándi) található. A török–mongol nyelvek almaz–elmaz szavai is visszavezethetők az ógörög szóra.

Ásványtani jellemzői[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémántrács elemi cellája

Szerkezete kovalens kötésű atomok tetraéderes koordinációiból épül fel. Elemi cellája két lapon centrált kockarács 1/4 testátlónyi mélységgel való egymásba csúsztatásával állítható elő (gyémántrács). Kristályain uralkodó lapok az atomokkal legsűrűbben rakott rácssíkok, azaz az oktaéder és a hexaéder (kocka).

A gyémánt a szabályos rendszerben kristályosodik. Leggyakoribb alakja az oktaéder, majd a rombdodekaéder és hexakiszoktaéder, de előfordul a deltoidikozitetraéder, tetrakiszhexaéder, triákiszoktaéder, tetraéder és hexakisztetraéder formákban is. Ezek formák egymagukban vagy különböző kombinációkban jelennek meg. Az ikerkristályok is gyakoriak. A gyémánt kristályaira jellemző, hogy az élek és lapok sokszor legömbölyödtek és ilyenkor – különösen a soklapú formák esetén – a gömbalakhoz közelednek és a lapok egyenlőtlen kifejlődése folytán gyakran előfordul az alakok eltorzulása. A kristálylapok gyakran érdesek, rostosak és növekedési, illetőleg oldási nyomokkal teltek.[2]

A gyémántkristályok rendszerint kifejlett lapokkal fordulnak elő: magmából lebegve kristályosodtak ki. A gyémánt anyaga, a magmában oldott állapotban levő szén lassan hűl ki, és a gyémántkristály mindaddig növekedik, míg szénutánpótlás létezik vagy amíg a magma körül nem zárja az ásványt, és az megszilárdul. A magma újrafelhevülése során a gyémánt feloldódhat és újrakristályosodhat. Azok a kristályok, amelyeknek kialakulása növekedésük közben ért véget, teljesen sík lapokkal határoltak, az élek rendszerint élesek. Azok a kristályok, amelyek oldódási folyamaton mentek keresztül, görbült lapúak. A növekedő kristályon az oktaéderlapokon megjelenő egyenlő oldalú háromszög alakú növekedési idomok, az oktaéderlapok éleihez képest 60°-kal fordulnak el, míg az oldódási háromszögek élei az oktaéderélekkel párhuzamosak, ugyanolyanok, mint a gyémánt égése közben keletkező idomok. A kockalapokon a növekedési idomok négyszög alakúak és éleik a kocka lapjainak átlójával párhuzamosak.[3]

A gyémánt 720–800 °C-on[4] tiszta oxigén jelenlétében szén-dioxiddá ég el. 1700 °C-on oxigénmentes környezetben vagy nitrogéngázban elektromos ív hatására grafittá alakul. Ezt Newton már 1605-ben feltételezte, de csak 1772-ben bizonyította be Lavoisier. Oxigénben a gyémánt gyenge kékes lánggal ég, és ez akkor is folytatódik, ha a hőforrást eltávolítjuk. A levegőben az égés csak 850–1000 °C-nál indul meg, s a hőforrás eltávolítása után megszűnik. Ha az égési folyamatot megszakítjuk s azután a gyémánt kristálylapjait kézi nagyítóval vagy mikroszkóppal megfigyeljük, az oktaéderlapokon szabályos háromszög alakú égetési idomok észlelhetők, amelyek oldalai egymással és az oktaéderlap éleivel párhuzamosak.[5][6][7][8][9]

Nagyság[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémántkristály rácsszerkezete

A gyémántok nagysága igen változó, többnyire nem érik el az egy karátot; a néhány karátos kő még elég gyakori, de a 20 karáton felüliek már ritkábbak. A 100 karátot vagy ennél is nagyobb súlyt elérő kristályok pedig már ritkaságszámba mennek.

Törés és hasadás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémánt törése kagylós. Már idősebb Plinius is észrevette, hogy a gyémánt keménysége miatt összetörhetetlen, de bizonyos irányokban már elég gyenge kalapácsütésre is darabokra hullik. Ez azért következik be, mert az oktaéder sima és fényes lapjai könnyen elválnak egymástól, azaz a gyémánt kitűnően hasad az oktaéder lapjai szerint. Ez a tulajdonság nagyon fontos a kövek csiszolásakor. Az ilyen tökéletes hasadás azonban csak a tökéletes felépítésű kristályokban van meg. A két vagy több kristályból összenőtt gyémánt egy irányban nem hasítható szét. Előfordul még egy kevésbé jó hasadás is, a rombdodekaéder lapjai szerint és egy még gyengébb, a kocka lapjai szerint.[2]

Keménység[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémánt keménysége valamennyi természetben is előforduló ásvány keménységét messze felülmúlja, ezért csak saját porával csiszolható. A Mohs-féle keménységi skála 10. fokának képviselője és 90-szer keményebb, mint az előtte álló korund. A gyémánt keménységét csak a kristályosodott bór és a mesterségesen előállított karborundum keménysége közelíti meg, amelyek a korundnál keményebbek. Az újabb kutatások szerint azonban keményebb a gyémántnál két természetesen előforduló ásvány, a wurtzit-bórnitrid és a lonsdaleit, bár ez utóbbiak nagyon ritkák.[1][2][10][11]

A csiszolási keménység a legnagyobb az oktaéderlapon, legkisebb a kockalapon és közepes a rombdodekaéder lapjain. A különböző lelőhelyekről származó gyémántok eltérő keménységűek. Gyémántcsiszolók adatai szerint a legkeményebb az ausztráliai és legkisebb keménységű a dél-afrikai gyémánt, az indiai keményebb, mint a brazíliai. Ezt a különbséget a belső felépítéssel és a zárványok milyenségével magyarázzák.[12][13]

Sűrűség[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémánt sűrűsége kis eltéréssel középértékben 3,52 g/cm³. Az észlelhető kisebb ingadozásokat a különböző zárványok mennyiségére és minőségére lehet visszavezetni. Általában véve az ausztráliai gyémántok valamivel nehezebbek, mint a többiek, ezeknek sűrűsége: 3,57-3,66 g/cm³.

Optikai tulajdonságok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kristálytani felépítésének megfelelőleg a gyémánt egyszerűen fénytörő. Néha azonban egyes gyémántokban rendellenes kettőstörés is megfigyelhető, amit a folyadékzárványok okoznak. A gyémánt törésmutatója igen nagy: 2,4077-2,4653, ennélfogva a teljes visszaverődés határszöge kicsiny. A diszperzió erős: 0,0576. A gyémánt fénye magas törésmutatója miatt nagyon erős; fényének megjelölésére a gyémántfény kifejezés alkalmas.

Szín[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

1,3 karát súlyú, barna színű, oktahéder alakú nyersgyémánt Sierra Leonéből.

A gyémánt színe változatos. A teljesen színtelen, víztiszta ásványtól kezdve előfordul sárga, zöld, barna, piros, rózsaszínű, szürke, kék és fekete gyémánt is. A szín nagy hatással van az értékre is. A legtisztábbak az indiai gyémántok, a legszínesebbek pedig a dél-afrikaiak.[2]

A színtelen kövek között a teljes víztisztaság szerint megkülönböztetnek első, második és harmadik vízű köveket. Némely teljesen színtelen és átlátszó kő kékesbe hajló fényű, ezek értéke a legmagasabb. Leginkább az indiai gyémántokra jellemző, de Brazíliában is találtak hasonló ásványokat.[2]

A színes kövek közül a legelterjedtebb a sárga, illetve ennek egész gyenge színárnyalata. A dél-afrikai kristályok nagy része ilyen, de nem ritkák az erősebb sárgaszínűek: borsárga, mézsárga, narancssárga. A zöld színárnyalatban inkább a sárgászöld uralkodik; a tiszta zöld ritka. Megfigyelték, hogy a sárga és zöld szín csiszolásnál elhalványodik. A rádiumsugárzás hatására a színtelen gyémánt sötétzöld színűvé válik; ez a szín azonban hevítéskor eltűnik. Az ilyen kövek csiszoláskor is elveszítik színüket, a színveszteséget tehát a csiszoláskor keletkezett hő okozza. Sok esetben a gyémánt nem egyenletesen színezett, és előfordulhat, hogy a színezés csak egy felületi rétegre terjed ki. Ezt szintén csiszoláskor orvosolják.[2]

A barna szín árnyalatai elég gyakoriak, a leggyengébb árnyalattól kezdve egészen a sötétbarnáig. A piros árnyalatú színek, a rózsaszín és ibolya igen ritkák. A színes gyémántok közt a leggyakoribbak a szürkék, piszkosfehértől a majdnem feketéig. A sötét színezés sok esetben csak a gyémánt felületére terjed, az ilyen köveket coated stones-nak (kérgezett kövek) nevezik. A tiszta kék színű gyémánt nagyon ritka, a gyengén kékes árnyalatúak is rendkívül értékesek. Fekete színű gyémántok különösen Borneó szigetén fordultak elő; a fekete színt a nagy számban jelenlevő grafitzárványok idézik elő. A fekete színű gyémántok neve karbonádó, míg a szürke színűeké bort.[14][15]

A talált gyémántoknak körülbelül csak negyede teljesen színtelen; az erősen színezett, átlátszó kövek nagyon ritkák. A színes, átlátszó gyémántokat fantázia-gyémántoknak (fancy diamond) nevezik; ezek a drágakőtől megkívánt minden tulajdonságot egyesítenek magukban: nagy keménységet, erős fényt, tökéletes tüzet, színszórást, átlátszóságot és szép színt.

A színeződést zárványok okozzák, mint például a brazíliai barnás és barnás-sárga kristályokban, amelyeknek belsejében mikroszkopikus rutil- és hematitzárványok mutathatók ki. A fekete gyémántok színét hasonlóképpen grafitzárványok okozzák. A többi esetben króm-, vas- és titán-vegyületek játszanak szerepet a kő elszíneződésében. A gyémánt égési termékeiben vas és titán mutatható ki.

A gyémánt színe hőemelkedésekkel, sugárzásokkal szemben nagyon állandó, de mégis vannak esetek, amikor hevítéssel és sugárzásokkal csekély színváltozás idézhető elő. A legállandóbbak a sárga és a színtelen kövek. Bizonyos zöld kövek hevítésre sárgássá, majdnem színtelenné válnak, a világosbarnák megvilágosodnak vagy rózsaszínűek lesznek, az eredeti szín azonban lehűléskor visszatér.[16]

A napfény nincs hatással a gyémánt színére, az ibolyántúli sugarak sem. A röntgensugarak hatása is csekély. A színtelen kövek nem változnak, a barnák ibolyásszürkévé, a sárgák erősebb sárgává, a zöldek kékeszölddé válnak. A katódsugaraknak alig van hatásuk. Bizonyos színtelen gyémántokon volt észlelhető, hogy barnásszínűekké váltak. A rádiumsugárzás hatására színtelen gyémántok gyengén barnás, sárgás, kékes és zöldes színeződésűvé lettek, sárgák élénkebb sárgává, zöldek kékeszölddé vagy sötétebb zölddé váltak. A rádiumsugárzással keletkezett színváltozás hevítéskor eltűnik.[17]

Lumineszcencia[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A közönséges fény hatására történő lumineszcencia általában véve igen gyenge. Bizonyos esetekben azonban erősebb világítóképességet is megfigyeltek: egy 92 karátos víztiszta kő egy óráig tartó napfény hatása után 20 percig olyan erős fényt bocsátott ki magából, hogy a melléje helyezett fehér írópapír, a teljesen sötét helyiségben egészen jól látható volt. Az ibolyántúli sugarak már erősebb lumineszcenciát eredményeznek, mint a közönséges fény; a jelenség különösen a zöld és kékesfehér ásványokon erős, a színtelen és sárga köveken gyenge vagy teljesen hiányzik. Röntgen- és katódsugarak körülbelül egyforma lumineszcenciát eredményeznek, de a röntgensugarak hatása valamivel gyengébb. A jelenség intenzitása és a kisugárzó fény színe – amely lehet sárga, zöld és kék – összefüggésben van az ásvány színével. A színtelen kövek élénkebben reagálnak. A rádiumsugárzás a legtöbb esetben jelentéktelen lumineszcenciát idéz elő. A kisugárzás kék- és zöldszínű, s a kékesfehér köveken a legélénkebb. A gyémánton tribolumineszcenciát is megfigyeltek: fával, bőrrel, posztóval, sőt fémmel való dörzsölés után a gyémánt a sötétben világított.

Egyéb tulajdonságok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A szén fázisdiagramja. A vonalkázott terület azt fejezi ki, hogy atmoszferikus nyomáson mindkét módosulat (grafit és gyémánt) stabil. A liquid felirattól jobbra (6000–8000 K felett) az anyag szuperkritikus állapotban van

A röntgensugarakat teljesen átbocsátja, úgyhogy a röntgensugárral való átvilágítás segítségével igen könnyen megkülönböztethető a topáztól vagy a kvarctól, amelyek félig, vagy az üvegutánzatoktól, amelyek egyáltalában nem bocsátják át e sugarakat.

A gyémánt dörzsölésre pozitív töltésű lesz. A dörzsölés folytán keletkezett töltés különböző ideig tart. A gyémánt legfeljebb fél óráig marad töltött, ellentétben például a zafírral, ami 5-6 óráig, vagy a topázzal, amely 32 óráig.

A gyémánt igen jó hővezető, ezért hideg tapintású, hidegebb, mint például a gyengébb hővezető üveg.[18][19][20]

Fázisdiagramja[21] szerint a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen cseppfolyós lehet, kb. 4500 K. Ez a gyémánt–grafit–olvadék hármaspontja kb. 10 000 MPa nyomáson. Más adatok[22] szerint ez a hőmérséklet elérheti a 4900 K-t. Feltételezések szerint a kritikus pont hőmérséklete 5800 K, nyomása pedig 2320 atm[23]. Újabb kutatások szerint a folyadék–gőz határgörbe 4000 K-től felfelé egy feltételezett kritikus pont felé tart, amely 6000 K-nél is magasabb hőmérsékletű.[24]

A gázfázisról keveset tudunk. Az irodalom többnyire a folyadék határgörbével foglalkozik (telített gőz és folyadék egyensúlya). 100 GPa nyomáson fémes tulajdonságokat mutat, azonban 5100 K hőmérsékleten ez a jelenség már 40 GPa nyomáson létrejön.[25]

Zárványok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémántban levő zárványok legtöbbnyire ásványok, de előfordulnak folyadék- és gázzárványok is. A zárványok a gyémánt értékét nagy mértékben csökkentik, mert a kő tisztaságát és átlátszóságát zavarják.

Az ásványzárványok közül leggyakoribb a grafit; ritkábban, de előfordulnak még a következő ásványok: ilmenit, hematit, kromit, magnetit s még ritkábban pirit, gránátok, cirkon, diopszid, kvarc, topáz, rutil, olivin, csillám, klorit. A zárványok néha egyenletesen oszlanak el az egész kristály belsejében, más esetekben az eloszlás teljesen egyenlőtlen. A zárványok a legtöbb esetben egész aprók, csak mikroszkóppal figyelhetők meg, de igen sokszor már egyszerű kézi nagyítóval és szabad szemmel is észrevehetők. Alakjuk és színük ásványfajok szerint igen változatos lehet. Néha határozott kristályalak ismerhető fel rajtuk, legtöbb esetben azonban szemcsék, pikkelyek, rostok, tűk alakjában jelennek meg, és sokszor nemcsak egyesével, hanem csoportosan is.

A gyémántban néha gyémántzárványok is előfordulnak. A zárvány lehet ugyanolyan, de lehet különböző alakú és színű is, mint a külső kristály. A két kristály érintkezési lapja között sokszor nincs elég szoros összefüggés, és ilyenkor előfordulhat, hogy hasításkor a belső kristály teljesen sértetlenül kihull.

A szilárd zárványokon kívül a gyémántban néha folyadékkal telt vagy pedig látszólag üres üregek is láthatók, melyek azonban csak ritkán haladják túl a mikroszkopikus nagyságot. Az üregeket kitöltő folyadék minden valószínűség szerint szénsav, de lehet víz vagy valamilyen vizes sóoldat is.

A gyémántok keletkezése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Oktaéderes gyémántkristály kőzetburokban

A természetes gyémánt képződése nagyon speciális feltételeket igényel. A gyémánt nagy nyomáson (4500-6000 MPa) képződik magas széntartalmú anyagokból átlagosan 900-1300 °C közötti hőmérséklet-tartományban. Ezen feltételek a földkéreg kontinentális lemezei alatti litoszférikus köpenyrészben adottak illetve meteoritbecsapódások helyén.[26]

Gyémántképződés kratonok vidékén[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémántképződéshez szükséges feltételek a földköpeny kéregalatti rétegeiben teljesülnek 140–190 km mélységben, de ismertek olyan esetek is, amikor a gyémántok 300–400 km mélységben kristályosodtak ki. Mivel a Föld belső hője nem egyformán változik a különböző kéreglemezek alatt, azaz az óceáni lemezek alatt gyorsabban növekedik, és meghaladja azt a tartományt, ami gyémántképződéshez szükséges, ezért az ideális hely a gyémántok képződésére a vastag és stabil kontinentális kéreglemezek, az úgynevezett kratonok alatt van. Ez befolyásolja a kialakuló gyémántok méretét is. Ezen elsődleges származású gyémántok alakja oktaéderes, felszínük pedig fénylő.[27]

A szénizotóp vizsgálatok kimutatták, hogy a gyémánt egyaránt tartalmaz szerves és szervetlen eredetű szénatomokat. A kizárólag szervetlen eredetű szénből kialakult gyémántok (harzburgitok) anyaga a földköpenyből származik. A szerves eredetű, úgynevezett eklogitos gyémántok a szubdukció során, a felszínről mélybe kerülő anyagokból épülnek fel. A felszínre került gyémántok általában 1-3,3 milliárd évesek.[27]

Gyémántképződés meteoritbecsapódások helyén[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Egy kürtő keresztmetszete

A meteoritbecsapódások során fellépő nagy nyomás szintén segíti a gyémántok képződét. Az ilyenkor keletkező gyémántok rendszerint kicsik, gyakran mikroszkópikus méretűek (nanogyémántok). E gyémántokat a földtörténeti impakt-kráterek beazonosításához használják.[26]

Földön kívüli gyémántok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémántképződés nem csak a Földre jellemző, ezt bizonyítják a Dél-Amerikában és Afrikában megtalált meteoritokban rejlő karbonádó kristályok. A meteoritokban talált nanogyémántok valószínűleg szupernóva-robbanások során keletkeztek.[28][29]

Gyémántok felszínre kerülése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémántokat tartalmazó anyagok rendszerint olyan vulkáni kitörések során kerülnek a felszínre, melyek magmafészke 150 km-nél mélyebben van. A Föld mélyéből feltörő anyag áttöri a földkérget alkotó rétegeket kürtőszerű csatornákat alkotva (angolul pipe). A gyémánt e csatornák kitöltési anyagában található. Nem minden kürtő anyagában található gyémánt, sőt csak nagyon kevés kürtő anyagában található kitermelésre érdemes mennyiség.[27]

A kürtőkben lehűlő magma általában kimberlites vagy lamproitos. Nem maga a magma tartalmazza a gyémántkristályokat, hanem a magmában megszilárdult kőzetdarabok, az úgynevezett xenolitok. Ezeket tipikusan magas magnéziumtartalmú olivinek, piroxének és amfibolok építik fel, melyek gyakorta szerpentinné alakulnak át a kitörések során keletkező vízgőz és hő hatására. A gyémántokat tartalmazó xenolitok megtalálását jelentősen elősegítik a tipikusan rájuk jellemző magas nyomelemtartalmú ásványok (Cr-pirop, ugrandit, Cr-spinell, Cr-diopszid stb). A kimberlit-lelőhelyeket blue ground-nak (kék föld) nevezik a mélyben szerpentinesedett kőzetek miatt, vagy yellow ground-nak (sárga föld), a felszíni rétegek agyagosodása és részleges oxidációja miatt.[27]

Miután a magma a felszínre vagy annak közelébe hozza a xenolitokat és a gyémántkristályokat, megkezdődik ezek eróziója és szállítása. A vulkáni kürtő a gyémántok elsődleges lelőhelye. Másodlagos lelőhelyek közé tartoznak mindazon területek, melyekre a gyémántkristályok a víz és szél hatása eredményeként elmozdulnak. Ezen gyémántkristályokat burkoló kimberlites és lamproitos kőzetek rendszerint e szállítás során erodálódnak. A leggyakoribb másodlagos lelőhelyek a folyók medrei, földtörténeti partszakaszok, ritkább esetben gleccserek völgye (például Wisconsin, Indiana).[27]

A gyémántipar[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az amszterdami Asscher gyémántcsiszoló műhely

A gyémántiparnak két ága van: a drágakőnek alkalmas gyémántok értékesítése, és a gyémántok értékesítése ipari alkalmazások számára.

A nemesfémekkel ellentétben (arany, ezüst, platina) a gyémántot nem értékesítik tőzsdei árucikként. A drágakőpiac nagy részét a gyémánteladások képezik, a gyémántok viszonteladása ezzel szemben elenyésző forgalmat bonyolít. A gyémántpiac egyik érdekessége, hogy földrajzi szempontból rendkívül koncentrált: 2003-ban a drágakőként hasznosítható gyémántok 93%-át az indiai Surat városában csiszolták.[30] További csiszolóműhelyek üzemelnek Antwerpenben, Londonban, New Yorkban, Tel-Avivban és Amszterdamban. A világ gyémántkereskedelmét a johannesburgi és londoni székhelyű De Beers vállalat felügyeli.

A gyémántkereskedelem központja Antwerpen, ahol a világ gyémánttermelésének 80%-a, a csiszolt gyémántok 50%-a cserél gazdát. Ennek tükrében a belga város a világ gyémántfővárosa. New Yorkban értékesítik azonban a világ drágakőgyémántjainak majdnem 80%-át. A piacot egyértelműen az 1888-ban alapított De Beers vállalat uralja, amely nemcsak a kereskedelemben, hanem a kitermelésben is élenjáró. A vállalat sikeres marketingkampányt is folytatott, hiszen a 20. század közepén sikerült felélesztenie az észak-amerikai gyémántpiacot. Szlogenje A Diamond is Forever világszinten ismert.

A WFDB-t[31] (World Federation of Diamond Bourses - Gyémánttőzsdék Nemzetközi Föderációja) kisebb gyémántkereskedő-házak alapították. Az egyesület nevéhez fűződik a World Diamond Council (Gyémánt Világtanács)[32] megalapítása 2000-ben, amelynek célja megakadályozni, hogy a gyémántkereskedelemből származó nyereségből háborúkat és embertelen tetteket pénzeljenek. Ugyancsak a WFDB támogatja a kétévente megrendezett World Diamond Congresst (Gyémánt Világkongresszus) és a gyémántok osztályozásában érdekelt International Diamond Councilt (Nemzetközi Gyémánt-tanács).

Az ipari gyémántok piaca a drágakőpiactól eltérően működik. A gyémánt értékét itt keménysége és hővezetőképessége határozza meg, így a gemmológiai jellemzői (fény, szín, tisztaság) jelentéktelenné válnak. Az évente kitermelt gyémántmennyiség mintegy 80%-át (évi 100 millió karátot, azaz 20 tonnát) használják fel az iparban. A bányászott gyémánt mellett a piac fontos termékei a mesterségesen előállított gyémántok (évente 3 milliárd karát, azaz 600 tonna). Elsősorban vágásra, fúrásra, csiszolásra és őrlésre használják, mivel kicsiny méretük miatt kiválóan lehet illeszteni őket. Az ipari gyémántokat laboratóriumokban is használják (magas nyomású próbák).

Előfordulás és kitermelés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémántok leggyakrabban másodlagos lelőhelyen, azon belül is inkább folyami üledékekben fordulnak elő, ahová az eredeti kőzet elmállása után kerülnek. Az első gyémántokat az i. e. 9. században találták meg a mai India területén, mely egészen a 18. század közepéig a világ egyetlen gyémántlelőhelye volt. A 18. században Brazíliában is megtalálták az első gyémántokat, és rövid időn belül ez a dél-amerikai ország vált a világ első számú gyémánttermelőjévé. Dél-Afrikában az 1870-es években indult meg a bányászat, miután felfedezték a gyémántban gazdag kimberlit és lamproit tartalmú kürtőket. 2006-ban a világ gyémánttermelése (a kibányászott karátok alapján) a következőképpen oszlott meg: Oroszország (22%), Botswana (20%), Ausztrália (17%), Kongói Demokratikus Köztársaság (17%), Dél-afrikai Köztársaság (8%), Kanada (7,5%). A fennmaradó hányad Angolából, Namíbiából, Brazíliából, Kínából, Ghánából, Guineából, Guyanából, Indonéziából, Lesothóból, Sierra Leonéból, Tanzániából és Venezuelából származik.[33]

Véres gyémántok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Kimberley Egyezményt aláíró országok

Instabil politikai rendszerű afrikai országokban gyakori jelenség, hogy a gyémántlelőhelyeket felkelő csoportosulások veszik birtokba, és a kitermelt kövek eladásából származó jövedelemből saját háborús tevékenységeiket finanszírozzák. Az így eladott gyémántokat véres gyémántoknak (angolul: blood diamonds) nevezik. Ezt megakadályozandó, az ENSZ, a gyémántipar képviselői, valamint a gyémántkitermelő országok képviselői aláírták a Kimberley Egyezményt, amelynek célja felülvizsgálni a gyémántok származási helyét, és megakadályozni, hogy az eladott gyémántokból fegyveres konfliktusokat pénzeljenek. A bevezetett intézkedések csak mérsékelt eredményeket értek el, hiszen Afrikában még mindig könnyű a határokon átcsempészni a köveket úgynevezett tiszta országokba. 2006-ban a gyémántpiac mintegy 2-3%-át tette ki a véres gyémántok kereskedelme.[34] Egyes országok, így például Kanada, külön kódrendszert vezettek be a gyémántok azonosítására.[35]

Kereskedelem[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Diamond Trading Company (DTC) a De Beers egyik leányvállalata, mely a szintén De Beershez tartozó bányákból származó gyémántok értékesítésével foglalkozik. Az eladott nyers gyémántok csiszolóműhelyekbe kerülnek, ahol drágakővé csiszolják őket. A csiszolt kövek ezek után az úgynevezett gyémánttőzsdékre kerülnek. A világon 26 ilyen jellegű, nyilvántartott intézmény működik. Itt a viszonteladók vásárolják fel őket, ahonnan ékszerészműhelyekbe kerülnek. Itt foglalatba helyezik őket, és úgy árusítják tovább. A Riot Tinto Group 2002-es felmérése szerint a világ nyersgyémántjainak értéke 9 milliárd dollár volt, a csiszolt gyémántoké 14 milliárd dollár, a viszonteladókhoz került gyémántok értéke 28 milliárd dollár, míg a vevőkhöz került gyémántok értéke 57 milliárd dollár. [1]

A gyémánt értéke[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Darya-I-Nor gyémánt

A gyémánt értéke nagy mértékben függ a kő minőségétől, nagyságától, színétől, tisztaságától. E tulajdonságokhoz járul még a csiszolás minősége. Az említett tulajdonságokon kívül a gyémánt árát egyéb tényezők is befolyásolják, különösen az ajánlat és kereslet kérdése. Ma a kereslet és kínálat mesterséges egyensúlyban való tartásával nagy áringadozások csak ritkán fordulnak elő.

A kisebb köveknél az ártöbbletet a magasabb csiszolási költségek okozzák. Egy egykarátos kő csiszolásához sokkal kevesebb munka és gyémántpor szükséges, mint 100 olyan kisebb kő megcsiszolásához, amely összesen tesz ki egy karátot. A nyers kövek ára körülbelül nyolcada-tizede a csiszoltakénak.

A drágakőként felhasznált gyémánt értékét a 4C alapján határozzák meg:

  • Colour (szín)
  • Clarity (tisztaság)
  • Carat (tömege karátban)
  • Cut (csiszolás)

Szín (colour)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ékszerminőségű gyémántok értékének meghatározó jellemzője a színük. Leszámítva a ritka, színes gyémántokat (rózsaszín, kék) a kövek értéke annál magasabb, minél fehérebb a színük. A gyémánt általában a sárga szín irányába tér el a fehértől, az árnyalatokat sokféleképpen jelzik, a legelterjedtebb skála az ábécé betűit használó, amely a d betűtől, a legfehérebb minőségtől indul.

Többféle osztályozás létezik, például GIA, CIBJO, de ezek nagyon hasonlítanak egymásra, a kövek értékelésekor gyakorlatilag ugyanazt az eredményt adják.

A kövek színének osztályozására két módszert alkalmaznak:

  • a gyémántműhelyekben úgynevezett mesterpéldányok (masterstones) találhatók minden színfokozatból, és az új gyémántokat ezekhez hasonlítják
  • a szín megállapítására használják az 1972-ben feltalált Gran kolorimétert (nevét feltalálója, Paul Gran után kapta) is, mely ±½ pontossággal megállapítja a színfokozatot.

Tisztaság (clarity)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az Orlov másolata

A gyémántok tisztaságának ellenőrzését tízszeres nagyítás alatt végzik. Mindent, ami ilyen nagyítás mellett látható, zárványnak neveznek. A zárványok rontják a drágakövek minőségét, mert csökkentik az átlátszóságot és hatással lehetnek a kő színére is. Az értékcsökkentő hatás elhelyezkedésüktől, méretüktől és intenzitásuktól függ. Leggyakoribb zárvány a grafit.

Egy gyémánt tisztaságát több tényező is befolyásolja:

  • a zárványok mérete – minél nagyobb egy kő ásványtartalma, annál kisebb a tisztaságának fokozata
  • a zárványok száma – minél több zárvány található egy kőben, annál kisebb tisztaságának fokozata
  • a zárványok helyzete – egy zárvány akkor a legláthatóbb, ha közvetlenül a fazetták alatt helyezkedik el. A pavilon zárványai többszörösen is visszatükröződnek a kövön, ezért reflektoroknak is nevezik őket. A zárványok kevésbé észrevehetők, ha a korona fazettái alatt találhatók, vagy a rundiszt mentén.
  • a külső és belső hibák természete – a belső hibák a zárványok, ezek változó alakúak és méretűek lehetnek. A felületi, azaz külső hibák a fazettákon megjelenő abráziók, karcok, üregek, csiszolásnyomok stb.
  • a hibák színe – ha a hibák (elsősorban zárványok) helyi elszíneződéseket okoznak, melyek eltérnek a gyémánt eredeti színétől, lecsökken a kő tisztaságának fokozata

Méret (carat)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A kilenc Cullinan gyémánt üvegmásolata

A karát a drágakövek tömegének megadására használt mértékegység. 1 karát = 0,2 g. (Nem összetévesztendő a nemesfémek finomságát jelző karáttal.)

Csiszolás (cut)[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A csiszolás és fényezés azon eljárások, melyek során a kő természetes rejtett szépségeit, tüzét, színszórását a legjobban érvényre juttatják. Különbség figyelhető meg a keleti és európai csiszolási mód között. Az európaiak arra törekednek, hogy a csiszolással a lehető legtöbb szépséget hozzák ki a kőből, így az sokat is veszít súlyából, míg a keleti csiszolási mód arra helyezi a fősúlyt, hogy a kő súlyából minél kevesebbet veszítsen.

A leggyakoribb csiszolási formák : briliáns (kerek), smaragdcsiszolás (csapott sarkú téglalap), princess (négyzet), ovális, Marquise vagy navette (hegyes ovális), pendeloque (körte) vagy briolett (csepp), szív alak. Emellett úgynevezett fantázia csiszolások is léteznek, általában gyengébb minőségű gyémántok vagy különleges sajátosságok miatt alakítanak ki ilyeneket.

Híres gyémántok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyémántok értéke elsősorban karátban kifejezett nagyságuknak köszönhető. A természetben talált nagy, nyers gyémántok mérete általában nem ismert, hiszen a felhasználhatóság és értékesítés kedvéért rendszerint több darabra vágták szét őket. A ritkaságszámba menő nagyobb súlyú gyémántok nagy részének megtalálási körülményei kizárólag csak helyi legendákból ismertek, de a tudomány fejlődésével ma már kimutatható, hogy melyik kürtőből származnak, hiszen mindegyik egyedi geokémiai tulajdonságokkal rendelkezik. A legnagyobb gyémánt jelenleg az 1905-ben, Dél-Afrikában megtalált 3106 karátos kőből csiszolt 530,2 karátos Cullinan I vagy más néven Afrika nagy csillaga, amely nagyobb társaival együtt a brit koronaékszereket díszíti.[36]

Mesterséges gyémántok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Mivel az ipar évente jóval nagyobb mennyiségű gyémántot ígényel, mint amennyit a természetes forrásokból elő tudnak állítani, kifejlesztették az úgynevezett mesterséges gyémántokat a hiány pótlására. Az első mesterséges (vagy szintetikus) gyémántokat az 1950-es években gyártották le, napjainkban a technológia fejlődése révén lehetőség nyílt drágakő minőségű kövek előállítására is.[27]

A mesterséges gyémántok rendszerint sárga színűek és leggyakrabban az úgynevezett High Pressure High Temperature - HPHT (nagy nyomás, magas hőmérséklet) technológiával készülnek.[37] Elsődleges színét a nitrogénzárványoknak köszönheti. Más színű kövek is előállíthatók, például rózsaszín, bór hozzáadásával.[38] Napjainkban a drágakőként felhasználható mesterséges gyémántok mennyisége eltörpül a természetes forrásokból nyert kövek mellett, viszont minőségük egyre kiválóbb, ezért a különbséget a természetes és mesterséges kövek között néha csak tapasztalt szakemberek vagy laboratóriumi vizsgálatok tudják megállapítani. Az a tény, hogy a drágakőként felhasznált gyémánt egyes fizikai tulajdonságai (például keménység) kevésbé relevánsak, számos olyan eljárás kialakulásához vezetett, amelyek során a kövek gemmológiai tulajdonságai feljavíthatókká váltak.[39][40]

Gyémántimitációk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az olyan anyagokat, amelyek gemmológiai tulajdonságai hasonlítanak a természetes és mesterséges gyémántokéhoz, utánzatoknak vagy imitációknak nevezik. Ezek közül a legismertebb a köbös cirkon, amely a kereskedelemben Matura-gyémánt vagy éretlen gyémánt név alatt van forgalomban. Ásványtani jellemzőit (szín, zárványok, törések, hasadások stb.) általában mesterséges úton feljavítják. Egy másik utánzat a moissanit, ez azonban ritkábban fordul elő a kereskedelemben.[41]

Gyémántok a hiedelemvilágban[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A történelem során a gyémántokat számos természetfeletti tulajdonsággal ruházták fel:

  • biztos győzelmet jelentett, ha a gyémántot a bal karon viselték
  • immunitást biztosít pánikbetegségekkel, pestissel és babonázással szemben
  • gyógyítja a kóros alvajárókat és elmebetegeket
  • semlegesíti a mágnes tulajdonságait, viszont az arab kultúrában úgy tartották, hogy a mágnesnél jobban vonzza a vasat
  • a gyémánt keménységét csak friss kecskevérrel lehet megtörni
  • a hinduk úgy tartották, hogy a repedezett felületű gyémánt szerencsétlenséget hoz.

Különleges fizikai tulajdonságaik miatt a gyémántok több kultúrában is kiemelt jelentőséggel bírtak és bírnak napjainkban is. A hinduknál például gyakori szokás volt, hogy az istenek szobrait gyémántszemekkel díszítették. Indrát leggyakrabban fegyverével Vajraryudhammal, azaz a villámmal együtt ábrázolták. A vajra szó jelentése szanszkrit nyelven gyémánt. Egy másik elterjedt elnevezése agira, melynek jelentése tűz vagy nap. A gyémántnak összesen 14 elnevezése létezik a hagyományos hindu kultúrában.

A világ egyik legrégebbi könyve a Kínában talált Gyémánt szútra, mely Buddha tanításait írja le. A könyv címe szimbolikus: egy gyémánt pengére vonatkozik, mely átvágja a hétköznapok illúzióját, megvilágítva az igazat és örökkévalót. A drágaköveknek is nagy jelentősége van a buddhizmusban: a hármas kő Buddhát, a dharmát és a sanghát szimbolizálja.

A görög mitológiában Zeusz adamosszá változtatta a krétai fiatalokat, akik megzavarták.

A természetfilozófusok és elsősorban Platón úgy képzelték, hogy a drágakövek a csillagokban keletkeztek és hullottak a földre.

Érdekesség[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kapcsolódó lapok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b Mégsem a gyémánt a legkeményebb anyag (Index, 2009. február 23.)
  2. ^ a b c d e f P. G. Read. Gemmology (2nd ed., available on Google Books). Butterworth-Heinemann, Great Britain (1999). ISBN 0-7506-4411-7 
  3. Pan, Zicheng; Sun, Hong; Zhang, Yi; and Chen, Changfeng (2009.). „Harder than Diamond: Superior Indentation Strength of Wurtzite BN and Lonsdaleite”. Physical Review Letters 102 (102), 055503. o. DOI:10.1103/PhysRevLett.102.055503. Laikus összefoglaló – Physorg.com (2009. február 12.) 
  4. John, P (2002.). „The oxidation of (100) textured diamond”. Diamond and Related Materials 11 (3–6), 861. o. DOI:10.1016/S0925-9635(01)00673-2.  
  5. Davies, G. and Evans, T. (1972.). „Graphitization of Diamond at Zero Pressure and at a High Pressure”. Proceedings of the Royal Society a Mathematical Physical and Engineering Sciences 328 (1574), 413. o. DOI:10.1098/rspa.1972.0086.  
  6. Evans, T. (1964.). „A Study of the Transformation of Diamond to Graphite”. Proc. Roy. Soc. A 277 (1369), 260. o. DOI:10.1098/rspa.1964.0020.  
  7. Evans, T (1981.). „The stages of nitrogen aggregation in diamond”. Journal of Physics C Solid State Physics 14 (12), L379. o. DOI:10.1088/0022-3719/14/12/005.  
  8. Shatskiy, A. et al. (2009.). „Boron-doped diamond heater and its application to large-volume, high-pressure, and high-temperature experiments”. Rev. Sci. Instrum. 80 (2), 023907. o. DOI:10.1063/1.3084209. PMID 19256662.  
  9. Webster, R. and Read, P. G.. Gems: Their sources, descriptions and identification. Butterworth-Heinemann, Great Britain (2000). ISBN 0-7506-1674-1 
  10. Blank, V. (1998.). „Ultrahard and superhard phases of fullerite C60: comparison with diamond on hardness and wear”. Diamond and Related Materials 7 (2–5), 427–431. o. DOI:10.1016/S0925-9635(97)00232-X.  
  11. Boser, U. (2008.). „Diamonds on Demand”. Smithsonian 39 (3), 52–59. o.  
  12. Weber, M.J.. Handbook of optical materials. CRC Press (2002). ISBN 0849335124 
  13. Field, J.E. (1981.). „Strength and Fracture Properties of Diamond”. Philosophical Magazine A 43 (3), 595–618. o, Kiadó: Taylor & Francis. DOI:10.1080/01418618108240397.  
  14. Hounsome, L. S. et al. (2006.). „Origin of brown coloration in diamond”. Phys. Rev. B 73, 125203. o. DOI:10.1103/PhysRevB.73.125203.  
  15. Iakoubovskii, K (2002.). „Optical characterization of natural Argyle diamonds”. Diamond and Related Materials 11, 125. o. DOI:10.1016/S0925-9635(01)00533-7.  
  16. The Dresden Green. (Hozzáférés: 2009. május 5.)
  17. Walker, J. (1979.). „Optical absorption and luminescence in diamond”. Reports on Progress in Physics 42, 1605–1659. o. DOI:10.1088/0034-4885/42/10/001.  
  18. Collins, A.T. (1993.). „The Optical and Electronic Properties of Semiconducting Diamond”. Philosophical Transactions of the Royal Society A 342, 233–244. o. DOI:10.1098/rsta.1993.0017.  
  19. Landstrass, M.I. (1989.). „Resistivity of chemical vapor deposited diamond films”. Applied Physics Letters 55, 975–977. o. DOI:10.1063/1.101694.  
  20. Zhang, W. (2008.). „Hydrogen-terminated diamond electrodes. II. Redox activity”. Physical Review E 78, 041603. o. DOI:10.1103/PhysRevE.78.041603.  
  21. Regards sur la couleur - Physique. curiosphere.tv, 2011. (Hozzáférés: 2012. május 26.)
  22. Diamant et graphite. philippe.boeuf.pagesperso-orange.fr, 2006. (Hozzáférés: 2012. május 26.) A közölt ábráról hiányzik a légnemű tartomány. A szén 5000 K felett fordulhat elő gőzállapotban
  23. Crokes, William (1905.). „A new formation od diamond”. Proceedings of the Royal Society of London. 76 (512). Hozzáférés ideje: 2012. május 29.  
  24. Stephen S. Zumdahl, Susan A. Zumdahl. Chemistry. ISBN 978-0-618-52844-8 (2007) 
  25. Gerld I. Kerley, Lalit Chhabildas: Multicomponent-mulriphase equation of state carbon. prod.sandia.gov, 2012. (Hozzáférés: 2012. május 29.)
  26. ^ a b Carlson, R.W.. The Mantle and Core. Elsevier (2005). ISBN 0080448488 
  27. ^ a b c d e f Erlich, E.I.. Diamond Deposits. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, 74–94. o (2002). ISBN 0873352130 
  28. Garai, J. (2006.). „Infrared Absorption Investigations Confirm the Extraterrestrial Origin of Carbonado Diamonds”. Astrophysical Journal 653 (2), L153–L156. o. DOI:10.1086/510451.  
  29. Diamonds from Outer Space: Geologists Discover Origin of Earth's Mysterious Black Diamonds. National Science Foundation, 2007. január 8. (Hozzáférés: 2007. október 28.)
  30. Uncommon Brilliance (angol nyelven). Time.com, 2004. április 12. (Hozzáférés: 2008. március 20.)
  31. A WFDB honlapja (angol nyelven). World Federation of Diamond Bourses. (Hozzáférés: 2008. március 20.)
  32. A World Diamond Council honlapja (angol nyelven). World Diamond Council Association. (Hozzáférés: 2008. március 20.)
  33. A gyémántipar 2006-ban (angol nyelven). Kimberley Process Certificatin Scheme, 2007. május 7. (Hozzáférés: 2008. március 20.)
  34. Joint Resolution - World Federation of Diamond Bourses (WFDB) and International Diamond Manufacturers Association. World Diamond Council, 2000. július 19. (Hozzáférés: 2006. november 5.)
  35. Zoellner, Tom. The Heartless Stone: A Journey Through the World of Diamonds, Deceit, and Desire. St. Martin's Press (2006). ISBN 0312339690 
  36. Famous, Historic and Notable Diamonds. (Hozzáférés: 2011. október 29.)
  37. Shigley, J.E. (2002.). „Gemesis Laboratory Created Diamonds”. Gems & Gemology 38 (4), 301–309. o. DOI:10.5741/GEMS.38.4.301.  
  38. Shigley, J.E. (2004.). „Lab Grown Colored Diamonds from Chatham Created Gems”. Gems & Gemology 40 (2), 128–145. o. DOI:10.5741/GEMS.40.2.128.  
  39. Kogel, J. E.. Industrial Minerals & Rocks. SME, 426–430. o (2006). ISBN 0-87335-233-5 
  40. O'Donoghue, Michael. Gems: their sources, descriptions and identification. Butterworth-Heinemann, 115. o (2006). ISBN 0-75-065856-8 
  41. O'Donoghue, M.. Identification of gemstones. Great Britain: Butterworth-Heinemann, 12–19. o (2003). ISBN 0-7506-5512-7 
  42. 1001 Unbelievable Facts, p 154

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Dudichné Dr. Vendl Mária, Koch Sándor - A drágakövek, Magyar Természettudományi Társulat, Budapest, 1935
  • Koch Sándor-Sztrókay Kálmán - Ásványtan, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1994
  • Medenbach, Olaf, Sussieck-Fornefeld, Cornelia - Ásványok, Magyar Könyvklub, Budapest, 1992
  • Oberfrank Ferenc – Rékai Jenő: Drágakövek – Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1993.
  • Wermusch, Günther: A gyémánt története – Kossuth Könyvkiadó, 1987.

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Gyémánt témájú médiaállományokat.
Wiktionary-logo-hu.png
Nézd meg a gyémánt címszót a Wikiszótárban!