Diamant

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Icoontje doorverwijspagina Zie Diamant (doorverwijspagina) voor andere betekenissen van Diamant.
Diamant
Tot briljant geslepen diamanten
Tot briljant geslepen diamanten
Mineraal
Chemische formule C
Kleur kleurloos, wit, grijs, zwart, blauw of bruin
Streepkleur wit
Hardheid 10 (per definitie)
Gemiddelde dichtheid 3,51 kg/dm3
Glans diamantglans
Opaciteit Doorzichtig tot doorschijnend
Breuk schelpvormig tot splinterig
Splijting [111] Perfect, [111] Perfect, [111] Perfect
Habitus l
Kristaloptiek
Brekingsindices 2,417
Dubbele breking geen
Luminescentie blauw, groenachtig
Overige eigenschappen
Veredeling bestraling, vaak in combinatie met temperatuurveranderingen, diffuse kleuring van het oppervlak
Lijst van mineralen
Portaal  Portaalicoon   Aardwetenschappen

Diamant (Oudgrieks: ἀδάμας of adamas, "onverslaanbaar") is een allotrope verschijningsvorm van koolstof die als delfstof aangetroffen wordt, maar ook in laboratoria gemaakt kan worden. In diamant hebben de koolstof-koolstofbindingen een viervlakstructuur waardoor de atomen in drie dimensies gebonden zijn; dit verklaart deels de hardheid waar het mineraal zijn naam aan dankt. Daarentegen heeft grafiet, de koolstofvorm die op aarde het meest voorkomt, een vlakke kristalstructuur waardoor het veel zachter is en schilferende laagjes vormt. Diamant is voor zover bekend het hardste materiaal dat in de natuur voorkomt en is dan ook het ijkpunt voor hardheid 10 op de hardheidsschaal van Mohs. Enkel een aantal industrieel vervaardigde materialen, ook opgebouwd uit zuivere koolstof, zijn harder.

Geschiedenis[bewerken]

In 2500 v.Chr. zouden de Chinezen al diamant gebruikt hebben om edelstenen te polijsten.[1] In India zouden rond die tijd al diamanten als sieraad gedragen zijn en ook de Bijbel vermeldt diamant.[2] Diamanten werden in de 6e tot de 5e eeuw v.Chr. in Europa bekend. Uit deze tijd stamt een oud Grieks bronzen beeld met onbewerkte diamanten, dat zich tegenwoordig in het British Museum in Londen bevindt. Diamant werd al door Manlius (16 na Chr.) en Plinius de Oudere (23-79 na Christus) in zijn Naturalis historia beschreven.[3]

Het moderne diamantslijpen met een gietijzeren draaischijf, diamantpoeder en olijfolie werd in 1456 uitgevonden door de Bruggeling Lodewijk van Berken die de Florentiner voor Karel de Stoute sleep. Dit vormde het begin van de diamantnijverheid te Brugge. Na de verzanding van het Zwin eind 15e eeuw verlegde niet alleen de havenactiviteit, maar ook de diamantnijverheid zich naar Antwerpen. Na de val van Antwerpen vluchtten vele gegoede Antwerpenaren voor de Inquisitie naar Amsterdam en dat markeerde het begin van de diamantnijverheid daar.[4]

In de 17e eeuw bracht de Franse ontdekkingsreiziger Jean-Baptiste Tavernier grote diamanten mee uit India en beschreef de diamantwinning aldaar.

Tot de 18e eeuw werden diamanten alleen in India gedolven. Hier komen ook de bekendste diamanten uit de geschiedenis vandaan. In 1714 werden in Brazilië diamanten ontdekt. Erasmus Jacobs vond in 1866 nabij de Oranjerivier de eerste diamant in Zuid-Afrika: de 'Eureka'. Kort daarop werd ook diamant gevonden in Kimberley. In 1888 richtte Cecil Rhodes de firma De Beers op om de diamanthandel te controleren.[5]

In de 20e eeuw werden belangrijke diamantvoorkomens ontdekt in Siberië, Canada en Australië, en werd het mogelijk om diamant synthetisch te fabriceren.

Er zijn talrijke legenden verbonden aan diamanten; zo worden er vaak ook magische of beschermende krachten aan toegeschreven. Diamanten waren het symbool van rijkdom en ze vormen een onderdeel van bijna alle kroonjuwelen, schatkamers en museale collecties. De diamant is een van de "negen edelstenen" in de Thaise Orde van de Negen Edelstenen.

De Cullinan is de grootste ongeslepen diamant die tot nu toe op aarde is gevonden: 3106 karaat (612,2 gram). De Cullinan werd gekloofd en geslepen en het grootste stuk, de Cullinan 1 (530,20 karaat) was na het slijpen ongeveer een eeuw lang de grootste geslepen diamant. De grootste geslepen diamant is sinds 1988 echter de Golden Jubilee (545,67 karaat), die in opdracht van De Beers door Gabriël (Gabi) Tolkowsky werd geslepen en sinds 1997 in het bezit is van de Thaise koning Bhumibol die hem ontving naar aanleiding van zijn 50-jarige kroningsjubileum.

Veel diamant voor industriële doeleinden wordt ook synthetisch gemaakt. Synthetische diamant valt enkel in een laboratorium van natuurlijke te onderscheiden.[6] Onderzoekers van het Carnegie Institution of Washington ontdekten in 2004 een procedé om binnen 24 uur diamant te synthetiseren dat meer dan 50% harder is dan natuurlijk diamant.

Fysische eigenschappen[bewerken]

De kristalstructuur

Diamant is het hardste materiaal dat in de natuur voorkomt.[7] Er zijn anno 2012 slechts twee (industrieel vervaardigde) materialen die harder zijn, namelijk aggregated carbon nanorods en ultrahard fullereen. Deze zijn net als diamant opgebouwd uit koolstofatomen. Diamant zelf is een transparant kristal met een zeer hoge brekingsindex (2,417) en een hoge dispersie (0,044). In juwelen wordt daardoor het (zon)licht schitterend gebroken en weerkaatst al naargelang de slijpvorm. Bovendien wordt het gepolijste glanzend oppervlak van de diamantsteen door de grote hardheid niet mat.

Vanwege zijn extreme hardheid wordt diamant gebruikt in de industrie, o.a. voor slijpen, boren, snijden en polijsten[8][9] en draadtrekken.[10] Een diamant dankt zijn hardheid aan zijn tetraëderstructuur, en is daardoor harder naarmate hij minder insluitsels of kristalroosterdefecten bevat.[11] Door de hardheid is diamant wel relatief bros. In vacuüm gaat diamant vanaf een temperatuur van 1700 °C over in grafiet, in lucht vanaf 700 °C.

Naast de hardheid zijn ook de thermische geleidbaarheid (410 W/cm/K)[12] en de soortelijke (elektrische) weerstand van 1013 Ω·m van diamant bijzonder hoog. Deze combinatie maakt dat diamant gebruikt kan worden in elektronische schakelingen om warmte af te voeren. Diamant gedraagt zich net als silicium als halfgeleider en in vloeibaar helium als supergeleider zoals in 2004 ontdekt.

Slijpvormen[bewerken]

Slijpen van Diamant
De briljant

De diamant kan in verschillende geslepen vormen voorkomen. De meest gebruikte slijpvorm is de briljant, die Antwerpenaar Marcel Tolkowsky in 1919 bedacht na wiskundige berekeningen van de lichtbreking en totale interne reflectie.[13] Andere veel voorkomende slijpvormen zijn:[14]

  • Ovaal, 56 facetten
  • Princess, 76 facetten, rechthoekige vorm
  • Marquise, of Navette, 56 facetten, lensvormig. Deze moeilijke slijpvorm wordt toegeschreven aan Lodewijk XIV
  • Peer, 58 facetten, in vorm van een waterdruppel
  • Emerald, 48 tot 50 facetten, opgebouwd uit rechthoekige facetten aan elke kant en aan de hoeken
  • Hart

Geslepen diamant en prijsbepalende factoren[bewerken]

Het meten van een diamant

Ruwe diamanten worden bewerkt om het licht schitterend te breken. Na de bewerking blijft er een steen over met een schittering en kleurenspel die op verschillende criteria wordt beoordeeld om tot een prijs te komen. De criteria zijn de 4 C's en houden in:

Cut[bewerken]

Hieronder wordt verstaan het maaksel van de steen. De vorm waarin de steen geslepen wordt is een onderdeel hiervan. Het maaksel heeft betrekking op de kwaliteit van het slijpen en de verhoudingen van de slijpvorm. De essentie ligt in de juiste "verhoudingen" en de "verfijning" van de geslepen steen. Onder de verhoudingen wordt verstaan de hoogte van de kroon, de kroonhoek, de diepte van de paviljoenzijde, de tafelspiegeling, de verhouding van de rondist t.o.v. de totale diepte van de steen. Onder de verfijning wordt verstaan de precieze afwerking van het totale maaksel. Hoe regelmatig is de rondist, is de kollet zwaar of licht, zijn er symmetrieverschillen tussen kroon en paviljoenzijde, sluiten de facetten recht op elkaar aan, ligt de kollet exact in het midden of ligt de tafel decentraal? Al deze zaken zijn direct van invloed op het spel van het licht in de steen. Het maaksel is mensenwerk in tegenstelling tot de zuiverheid, kleur en ten dele het gewicht. Ze is dan ook een grote prijsbepalende factor in de vier “C”’s: een steen met een mooi rond gewicht, loepzuiver en de hoogste kleur in een briljante slijpvorm kan een topsteen lijken, maar als de steen te diep geslepen is (spijker) of te ondiep (visoog) dan is het lichtspel in de steen dood en heeft de steen een geringere waarde. Kortom, het maaksel is van groot belang omdat het uiteindelijk het belangrijkste in de steen tot uiting laat komen: de schittering en het kleurenspel in volle glorie.

Carat[bewerken]

Het gewicht van edelstenen wordt uitgedrukt in karaat (1 karaat = 0,2 gram). Het karaat wordt onderverdeeld in 100 punten en wordt altijd in twee decimalen uitgedrukt, bijvoorbeeld 0,24 karaat of 24 punt. De karaat heeft zijn oorsprong in een in de oudheid gebruikt standaardgewicht: dat van een zaadje van de johannesbroodboom (Ceratonia siliqua).[15]

Clarity[bewerken]

De zuiverheid van geslepen diamant. De steen kan zowel in- als uitwendig kenmerken vertonen. De inwendige bestaan veelal uit gletsen (inwendige scheuren), resten koolstof die niet geheel uitgekristalliseerd zijn of insluitingen van stikstof.[16] Ze komen in allerlei vormen voor maar ook in diverse gradaties van intensiteit. Het zijn groeilijnen die de opbouw van de ruwe steen laten zien. Ook zijn er uitwendige kenmerken zoals "baard", die overblijft wanneer de steen te hard gesneden is, en "nijf" die achterblijft wanneer de steen zuinig gesneden is. Beide kenmerken zijn op de rondist te zien. Al deze kenmerken bepalen de zuiverheid van de steen die in verschillende categorieën wordt ingedeeld: LC, VVS1, VVS2, VS1, VS2, SI1, SI2, P1, P2, P3. De beoordeling hiervan gebeurt altijd visueel met een loep en onder een lamp die een licht uitstraalt gelijkwaardig aan daglicht. De loep heeft een vergroting van 10 en is een achromaat, vrij van sferische en chromatische aberraties. Dit wil zeggen dat de diamant volledig scherp en zonder kleurafwijkingen kan waargenomen worden door de lens van de loep.

Tabel voor de zuiverheid t.o.v. zichtbaarheid van de inwendige kenmerken:

Zuiverheid Benaming Zichtbaarheid
LC Loupe-clean Geen enkel kenmerk is zichtbaar met de loep
VVS1 en VVS2 Very very small internal characteristics De kenmerken zijn erg moeilijk tot moeilijk te vinden met de loep
VS1 en VS2 Very small internal characteristics De kenmerken zijn vrij gemakkelijk te vinden met de loep
SI1 en SI2 Small internal characteristics De kenmerken zijn gemakkelijk tot erg gemakkelijk te vinden met de loep
P1 Pique 1 De kenmerken zijn moeilijk te vinden met het blote oog door de bovenkant van de diamant
P2 Pique 2 De kenmerken zijn makkelijk te vinden met het blote oog en hebben weinig invloed op de schittering van de diamant
P3 Pique 3 De kenmerken zijn erg gemakkelijk te vinden met het blote oog en hebben invloed op de schittering van de diamant

Colour[bewerken]

Der Blaue Wittelsbacher, een 31 karaats Fancy Deep Blue diamant.

Hoe een kleurdiamant beoordeeld wordt, is tamelijk subjectief. Een zuivere diamant is kleurloos. Meestal geldt dan ook; hoe minder kleur, hoe zuiverder dus, hoe waardevoller. Bepaalde relatief veel voorkomende verkleuringen zoals geel laten de waarde van de diamant dalen. Uiteraard blijven deze stenen waardevol; in 2011 werd een gele diamant geveild voor circa 8 miljoen euro[17]. Minder voorkomende kleuren zoals roze en blauw zorgen daarentegen voor een waardestijging; in 2010 bracht een roze diamant het recordbedrag van 34 miljoen euro op.[17] Ook zwarte diamant, die mogelijk van buitenaardse oorsprong is,[18][19] is zeldzaam. In 2011 en 2012 ontdekten wetenschappers voor het eerst hemellichamen die volgens hen voornamelijk uit diamant bestaan, al wordt de claim uit 2011 betwist.[20][21][22][23]

De kleur wordt bepaald aan de hand van een set zogenaamde ijkstenen (de zogenaamde masterstones). Dit is een door verschillende vooraanstaande diamantairs beoordeelde verzameling stenen met verschillende kleuren in de hoogste graden, die als standaarden worden beschouwd. De beoordeling gebeurt meestal visueel (met het oog). Tegenwoordig zijn er ook elektronische beoordelingen mogelijk, bijvoorbeeld door een fotospectrometer.

Het IDC (International Diamond Council) gebruikt het volgende kleurenschema:

Kleur Nederlandse benaming Oude benaming
D Fijnste wit+ Jager
E Fijnste wit River
F Fijn wit+ River
G Fijn wit Top Wesselton
H Wit Wesselton
I Licht getint wit+ Top Crystal
J Licht getint wit Crystal
K Getint wit+ Top Cape
L Getint wit Top Cape
M Getinte kleur Cape
N Getinte kleur Low Cape
O Getinte kleur Very Light Yellow
P-Z Getinte kleur Light Yellow

Edelsteenlaboratoria[bewerken]

Edelsteenlaboratoria houden zich uitsluitend bezig met de beoordeling van geslepen edelstenen. Laboratoria houden zich niet bezig met de markt en geven geen waardeoordeel in geld. De essentie van het laboratorium is gelegen in de wetenschappelijke grondslag waarmee de kenmerken beoordeeld worden.

Men beoordeelt op de hierboven omschreven vier "C"'s met de modernste middelen en technieken. Het eindresultaat wordt neergelegd in het certificaat waarop de details van de vier beoordelingen staan vermeld met als extra beoordeling de "Finish Grade", die bij grotere en hoge kwaliteiten een extra rol speelt. Het certificaat heeft een nummer dat refereert aan het werkblad waarop de steen is geïdentificeerd en gegradueerd. Dit nummer wordt in de rondist gezet met een laser. Van het certificaat wordt een microfoto gemaakt. Deze microfoto wordt gelijktijdig met de steen "geseald".

Gecertificeerde stenen worden ook vaak gebruikt als onderdeel van een beleggingsportefeuille en verdwijnen in een kluis om op een later tijdstip van 15 tot 20 jaar opnieuw verhandeld te worden. Wordt de steen uit het seal gehaald om in een sieraad te verwerken, dan kan op een later tijdstip, aan de hand van het nummer en werkblad de steen geïdentificeerd en vervolgens opnieuw geseald worden.

Enkele voorbeelden van laboratoria zijn: Hoge Raad voor de Diamant (HRD), Nederlands Edelsteenlaboratorium, International Gemological Institute (IGI), Gemological Institute of America (GIA). Er bestaat ook fraude in certificaten.[24]

Beroemde diamanten[bewerken]

De negen grootste fragmenten van de Cullinan in geslepen vorm (kopieën van glas)
Nuvola single chevron right.svg Zie Lijst van bekende diamanten voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Een aantal diamanten is vanwege hun grootte, optische kenmerken of vanwege hun avontuurlijk verleden bekend en beroemd.

Ontstaan, vindplaatsen en winning[bewerken]

Top 10 landen met de hoogste diamantwinning
Diamantvelden van De Beers in Namibië
De kimberlietpijp Oedatsjnaja in het noorden van Jakoetië is de grootste diamantgroeve van Rusland en is met 530 meter een van de diepste dagbouwgroeven ter wereld
Industriële diamant

Diamanten worden onder hoge druk gevormd op een diepte tussen 140 en 190 kilometer in de aardmantel door samenpersing van koolstof. Ze worden aan het aardoppervlak gebracht door snel transport door middel van explosieve vulkanen.[25] Het vulkanisch gesteente heeft een kenmerkende blauwe kleur en wordt kimberliet genoemd naar de plaats Kimberley in Zuid Afrika. Naast voorkomens in kimberlietpijpen en hun directe omgeving komen diamanten ook voor in alluviale afzettingen.[26] In India was de delta van de Krishna rivier van oudsher de vindplaats van alluviale diamanten.

Alluviale diamant wordt ook gevonden in het Sperrgebiet ten zuiden van Lüderitz aan de kust van Namibië en in het aansluitende kustgebied van Zuid-Afrika. In die gebieden komt diamant voor in een zandlaag enige meters onder de oppervlakte. Deze gebieden zijn gesloten voor iedereen die er niets te zoeken heeft. Een deel van de diamant spoelt ook wel de Atlantische Oceaan in en wordt daar door diamantvissers gewonnen. Zij werken onder licentie van De Beers, het grote diamantbedrijf dat vrijwel een wereldmonopolie op diamant bezit, hoewel landen van de voormalige Sovjet-Unie ook een belangrijke diamantproducent zijn geworden. Het bedrijf ALROSA uit de Russische deelrepubliek Jakoetië is het tweede bedrijf met 20% van de wereldproductie. In Australië is Rio Tinto de grootste producent van gekleurde diamanten in de Argylemijn in het gebied Kimberley.[27] Hogedruk subductiezones kunnen mogelijk als alternatief moedergesteente voor diamant fungeren. In het Beni Bouseramassief in Noord-Marokko zijn microdiamantassociaties gevonden die in die richting wijzen.[28]

Een diamantvoorkomen is economisch winbaar als er ten minste 1 karaat diamant van edelsteenkwaliteit per ton gesteente aanwezig is. In de jaren negentig van de 20e eeuw was er een diamond rush in Noord-Canada na de ontdekking van een kimberlietpijp met economisch winbare diamant in Lac de Gras in 1991. Deze kimberlietpijp wordt nu geëxploiteerd door BHP Billiton.

Naast edelsteenkwaliteit levert een voorkomen in de praktijk een veelvoud van lage kwaliteit diamant. Deze diamant vindt zijn weg als industriële diamant, gebruikt voor boren en zagen. Jaarlijks wordt 169 miljoen karaat diamant gewonnen, waarvan zo'n 80% (ongeveer 135 miljoen karaat of 27 ton) industriële diamant is.

Daarnaast wordt er jaarlijks 570 miljoen karaat (110 ton) synthetische diamant geproduceerd voor industrieel gebruik.[29] Ongeveer 90% van alle diamantslijppoeder is tegenwoordig synthetisch. Van de synthetische diamanten wordt het overgrote deel nog onder hoge druk vervaardigd. Een groeiend aandeel wordt vervaardigd door middel van opdamping bij lage druk. De kleine kristallen die deze techniek oplevert, vinden hun toepassing als ultraharde coating bij de fabricage van voorgevormd gereedschap.

Verwerking[bewerken]

De belangrijkste centra voor verhandeling van diamant zijn Londen, waar De Beers gevestigd is, en Antwerpen. 80% van alle ruwe diamanten en 50% van alle geslepen diamanten gaat langs Antwerpen. In Antwerpen zijn er vier diamantbeurzen, de oudste dateert van 1886.[30] In 2011 werden in Antwerpen diamanten verhandeld met een totale waarde van 44,6 miljard euro.[31] Ook de diamantbeurs te Amsterdam is belangrijk. In de wereld zijn er 28 diamantbeurzen.[32]

Bloeddiamant[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Bloeddiamant voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
De gerechtszaal in Leidschendam

Het winnen van diamanten in bepaalde delen van Afrika roept tegenwoordig ethische bezwaren op, omdat de handel door verschillende legers wordt gebruikt om hun oorlogen mee te financieren. Men spreekt dan van conflict- of bloeddiamant. Begin 21e eeuw zijn de eerste stappen genomen om de handel in bloeddiamanten tegen te gaan door uitgifte van oorsprongcertificaten, het zogenaamde Kimberley Process Certification Scheme (naar een conferentie in die Zuid-Afrikaanse stad).[33] Afgesproken is dat diamanten nog alleen zullen mogen circuleren met een attest, waaruit blijkt dat ze niet in conflictzones zijn gewonnen. Het proces staat nog maar in de kinderschoenen, omdat de controle moeilijk is en omdat regeringen - die moeten instaan voor de attestatie - nu juist in oorlogszones meestal geen grote garantie voor betrouwbaarheid bieden. Bovendien staan er zulke grote bedragen op het spel, dat smokkel, corruptie en fraude uiterst verlokkelijk zijn. In de toekomst zal een oplossing wellicht gezocht moeten worden in spectrografisch bewijs van oorsprong. Aan die technologie wordt gewerkt.

Zie ook[bewerken]

Externe links[bewerken]

Noten
  1. (en) Chinese made first use of diamond, BBC News, 17 mei 2005
  2. (en) The Book Of Diamonds, Google Boeken
  3. (en) Diamond mineral information and data, mindat.org
  4. (en) The Diamond Makers, Google Boeken
  5. (en) Have You Ever Tried To Sell A Diamond? Atlantic Magazine, februari 1982
  6. Massale poging tot vervalsing in diamanthandel, knack.be
  7. (en) Gemmology, Google Boeken
  8. (en) Innovative Superhard Materials and Sustainable Coatings for Advanced Manufacturing, Google Boeken
  9. (en) Handbook of Ceramic Grinding and Polishing, Google Boeken
  10. (en) The Nature of Diamonds blz. 34, Google Boeken
  11. (en) Properties, Growth and Applications of Diamond, Google Boeken
  12. (en) Phys. Rev. Lett. 70, 3764–3767 (1993), American Physical Society
  13. (en) A Study of the Reflection and Refraction of Light in a Diamond by Marcel Tolkowsky, oorspronkelijke publicatie 1919, webeditie 2001
  14. Diamantvormen
  15. (en) Jewelrymaking Through History: An Encyclopedia, Google Boeken
  16. (en) The Mantle and Core, Google Boeken
  17. a b Recordprijs voor gele reuzendiamant, knack.be
  18. (en) Infrared Absorption Investigations Confirm the Extraterrestrial Origin of Carbonado-Diamonds, Cornell University Library
  19. (en) Diamonds from Outer Space: Geologists Discover Origin of Earth's Mysterious Black Diamonds, National Science Foundation
  20. Astronomen vinden diamanten planeet, knack.be
  21. [http://news.yale.edu/2012/10/11/nearby-super-earth-likely-diamond-planet Yale News: Nearby super-Earth likely a diamond planet Geraadpleegd 22 oktober 2012
  22. NWT Online: 'Diamanten planeet gevonden' Geraadpleegd 22 oktober 2012
  23. NWT Online: Diamanten planeet ontdekt Geraadpleegd 22 oktober 2012
  24. Diamantairs verdacht van omkopen Hoge Raad Diamant, De Standaard, 21 juni 2012
  25. (en) Diamond Deposits: Origin, Exploration, and History of Discovery, Google Boeken
  26. (en) The Nature of Diamonds blz. 223, Google Boeken
  27. (en) Discovery and Mining of the Argyle Diamond Deposit, Australia ArgyleDiamonds.com
  28. Edward I. Erlich en W. Dan Hausel (2002): Diamond Deposits: Origin, Exploration, and History of Discovery. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration. 392 pp, blz 166
  29. (en) Diamonds on Demand, Smithsonian Magazine
  30. ABC van diamant, diamantmuseum Antwerpen
  31. Topjaar voor Antwerpse diamant, knack.be
  32. (en) World Federation of Diamond Bourses
  33. (en) Diamonds: Changing facets, The Economist, 22 februari 2007