Berlian adalah mineral alami, salah satu yang paling terkenal dan mahal. Ada banyak spekulasi dan legenda di sekitarnya, terutama yang berkaitan dengan nilainya dan pendeteksian barang palsu. Topik terpisah untuk dipelajari adalah hubungan antara berlian dan grafit. Banyak orang tahu bahwa mineral ini serupa, tetapi tidak semua orang tahu persis apa. Dan pertanyaan tentang bagaimana mereka berbeda juga, tidak semua orang bisa menjawab. Apa yang kita ketahui tentang struktur berlian? Atau kriteria penilaian permata?
Struktur berlian
Berlian adalah salah satu dari tiga mineral yang merupakan modifikasi kristal dari karbon. Dua lainnya adalah grafit dan lonsdaleite, yang kedua dapat ditemukan di meteorit atau dibuat secara artifisial. Dan jika batu-batu ini merupakan modifikasi heksagonal, maka jenis kisi kristal berlian adalah kubus. Dalam sistem ini, atom karbon disusun dengan cara ini: satu di setiap titik dan di tengah wajah, dan empat di dalam kubus. Jadi, ternyataatom disusun dalam bentuk tetrahedra, dan setiap atom berada di tengah salah satunya. Partikel saling berhubungan oleh ikatan terkuat - kovalen, karena berlian memiliki kekerasan yang tinggi.
Sifat kimia
Secara kasar, berlian adalah karbon murni, oleh karena itu, kristal berlian harus benar-benar transparan dan memancarkan semua cahaya tampak. Tetapi tidak ada yang sempurna di dunia ini, yang berarti mineral ini juga memiliki pengotor. Diyakini bahwa kandungan maksimum pengotor dalam berlian permata tidak boleh melebihi 5%. Komposisi berlian dapat mencakup zat padat dan cair dan gas, yang paling umum di antaranya:
- nitrogen;
- boron;
- aluminium;
- silikon;
- kalsium;
- magnesium.
Juga, komposisinya mungkin termasuk kuarsa, garnet, olivin, mineral lain, oksida besi, air, dan zat lainnya. Seringkali unsur-unsur ini ditemukan dalam komposisi mineral dalam bentuk inklusi mineral mekanis, tetapi beberapa di antaranya dapat menggantikan karbon dalam struktur berlian - fenomena ini disebut isomorfisme. Dalam hal ini, inklusi dapat secara signifikan mempengaruhi sifat fisik mineral, warna, refleksi cahaya, dan inklusi nitrogen memberikan sifat luminescent.
Sifat fisik
Struktur berlian menentukan sifat fisiknya, dievaluasi berdasarkan empat kriteria:
- kekerasan;
- kepadatan;
- dispersi dan pembiasan cahaya;
- kisi kristal.
Kekerasan mineral diperkirakan pada skala Mohs, skornya pada sistem ini adalah 10, ini adalah indikator maksimum. Berikutnya dalam daftar adalah korundum, indikatornya adalah 9, tetapi kekerasannya 150 kali lebih sedikit, yang berarti keunggulan mutlak berlian dalam indikator ini.
Namun, kekerasan mineral tidak berarti kekuatannya sama sekali. Berlian cukup rapuh dan mudah pecah jika dipukul dengan palu.
Gravitasi jenis berlian (kepadatan) ditentukan dalam kisaran 3,42 hingga 3,55 g/cm3. Ini ditentukan oleh rasio berat mineral dengan berat air dengan volume yang sama.
Selain kekerasan, ia juga memiliki indeks bias tinggi (2,417-2,421) dan dispersi (0,0574). Kombinasi sifat ini memungkinkan berlian menjadi batu perhiasan yang paling berharga dan ideal.
Sifat fisik mineral lainnya juga penting, seperti konduktivitas termal (900-2300 W/m·K), juga yang tertinggi dari semua zat. Anda juga dapat mencatat kemampuan mineral untuk tidak larut dalam asam dan basa, sifat dielektrik, koefisien gesekan yang rendah untuk logam di udara dan titik leleh yang tinggi 3700-4000 °C pada tekanan 11 GPa.
Persamaan dan perbedaan antara berlian dan grafit
Karbon adalah salah satu elemen paling umum di Bumi, ditemukan di banyak zat, terutama dalam organisme hidup. Grafit, seperti berlian, terbuat dari karbon, tetapi struktur berlian dan grafit sangat berbeda. Berlian dapat berubah menjadi grafit di bawah pengaruh suhu tinggi tanpa akses ke oksigen, tetapi dalam kondisi normal, ia mampu bertahan tanpa batas waktu.tetap tidak berubah, ini disebut metastabilitas, selain itu, jenis kisi kristal berlian adalah kubus. Tetapi grafit adalah mineral berlapis, strukturnya terlihat seperti serangkaian lapisan yang terletak di bidang yang berbeda. Lapisan ini terdiri dari segi enam yang membentuk sistem seperti sarang lebah. Ikatan kuat hanya terbentuk di antara segi enam ini, tetapi di antara lapisan mereka sangat lemah, ini menyebabkan pelapisan mineral. Selain kekerasannya yang rendah, grafit menyerap cahaya dan memiliki kilau logam, yang juga sangat berbeda dengan berlian.
Mineral ini adalah contoh alotropi yang paling mencolok - sebuah fenomena di mana zat memiliki sifat fisik yang berbeda, meskipun mereka terdiri dari unsur kimia yang sama.
Asal usul berlian
Tidak ada pendapat yang tegas tentang bagaimana berlian terbentuk di alam, ada teori magmatik, mantel, meteorit, dan lainnya. Namun, yang paling umum adalah magmatik. Diyakini bahwa berlian terbentuk pada kedalaman sekitar 200 km di bawah tekanan 50.000 atmosfer, dan kemudian dibawa ke permukaan bersama dengan magma selama pembentukan pipa kimberlite. Usia berlian bervariasi dari 100 juta hingga 2,5 miliar tahun. Juga telah dibuktikan secara ilmiah bahwa berlian dapat terbentuk ketika meteorit menabrak permukaan bumi, dan juga dapat ditemukan di batu meteorit itu sendiri. Namun, kristal asal ini sangat kecil dan jarang cocok untuk diproses.
Setoran berlian
Setoran pertama yangberlian ditemukan dan ditambang, terletak di India, tetapi pada akhir abad ke-19 mereka sangat menipis. Namun, di sanalah sampel yang paling terkenal, besar, dan mahal ditambang. Dan pada abad ke-17 dan ke-19, deposit mineral ditemukan di Brasil dan Afrika Selatan. Sejarah penuh dengan legenda dan fakta tentang perburuan berlian, yang secara khusus dikaitkan dengan tambang Afrika Selatan. Deposit intan terakhir ditemukan di Kanada, perkembangannya baru dimulai pada dekade terakhir abad ke-20.
Tambang Namibia sangat menarik, meskipun penambangan berlian di sana merupakan bisnis yang sulit dan berbahaya. Deposit kristal terkonsentrasi di bawah lapisan tanah, yang, meskipun memperumit pekerjaan, berbicara tentang mineral berkualitas tinggi. Berlian yang telah menempuh perjalanan beberapa ratus kilometer ke permukaan dengan gesekan konstan terhadap batuan lain adalah kristal bermutu tinggi dan berkualitas rendah tidak dapat menahan perjalanan seperti itu, dan oleh karena itu 95% batu yang ditambang memiliki kualitas permata. Ada juga pipa kimberlite yang terkenal dan kaya mineral di Rusia, Botswana, Angola, Guinea, Liberia, Tanzania, dan negara lainnya.
Pengolahan berlian
Pemrosesan berlian membutuhkan pengalaman, pengetahuan, dan keterampilan yang luar biasa. Sebelum mulai bekerja, perlu untuk mempelajari batu secara menyeluruh untuk selanjutnya mempertahankan beratnya sebanyak mungkin dan menyingkirkan inklusi. Jenis potongan berlian yang paling umum adalah bulat, memungkinkan batu berkilau dengan semua warna dan memantulkan cahaya sebaik mungkin. Tetapi pekerjaan ini juga yang paling sulit:berlian bundar memiliki 57 bidang, dan saat memotongnya, penting untuk mengamati proporsi yang paling tepat. Jenis potongan yang juga populer adalah: oval, tetesan air mata, hati, marquise, zamrud, dan lainnya. Ada beberapa tahapan pengolahan mineral:
- markup;
- membelah;
- menggergaji;
- pembulatan;
- potong.
Masih diyakini bahwa setelah diproses, berlian kehilangan sekitar setengah dari beratnya.
Kriteria evaluasi berlian
Saat berlian ditambang, hanya 60% mineral yang cocok untuk diproses, mereka disebut perhiasan. Secara alami, biaya batu kasar jauh lebih rendah daripada harga berlian (lebih dari dua kali lipat). Berlian dinilai menurut sistem 4C:
- Carat (berat karat) - 1 karat sama dengan 0,2 g.
- Color (warna) - berlian putih murni hampir tidak pernah ditemukan, sebagian besar mineral memiliki warna tertentu. Nilainya sangat tergantung pada warna berlian, sebagian besar batu yang ditemukan di alam memiliki warna kuning atau coklat, batu merah muda, biru dan hijau dapat ditemukan lebih jarang. Yang paling langka, indah, dan karena itu mahal adalah mineral warna jenuh, mereka disebut fantasi. Yang paling langka adalah hijau, ungu dan hitam.
- Kejelasan (clarity) juga merupakan indikator penting yang menentukan adanya cacat pada batu dan secara signifikan mempengaruhi nilainya.
- Cut (potong) - penampilan berlian sangat tergantung pada potongannya. Pembiasan dan pemantulan cahayasemacam pancaran "cemerlang" membuat batu ini sangat berharga, dan bentuk atau rasio proporsi yang salah selama pemrosesan dapat merusaknya.
Pembuatan berlian buatan
Sekarang teknologi memungkinkan Anda untuk "menumbuhkan" berlian, hampir tidak dapat dibedakan dari berlian alami. Ada beberapa cara untuk mensintesis:
- Pembuatan HPHT-berlian adalah metode yang paling mendekati kondisi alam. Mineral dibuat dari grafit dan berlian biji pada suhu 1400 ° C di bawah tekanan 50.000 atmosfer. Metode ini memungkinkan Anda untuk mensintesis batu berkualitas permata.
- Pembuatan berlian CVD (sintesis film) - pembuatan batu dalam kondisi vakum menggunakan benih dan gas metana dan hidrogen. Metode ini memungkinkan untuk mensintesis mineral yang paling murni, namun ukurannya sangat kecil, oleh karena itu terutama digunakan untuk keperluan industri.
- Ffusion eksplosif adalah metode yang menghasilkan kristal berlian kecil dengan meledakkan bahan peledak dan kemudian mendinginkannya.
Cara membedakan yang asli dari yang palsu
Berbicara tentang metode untuk menentukan keaslian berlian, ada baiknya membedakan antara verifikasi keaslian berlian dan berlian kasar. Orang yang tidak berpengalaman dapat mengacaukan berlian dengan kuarsa, kristal, mineral transparan lainnya, dan bahkan kaca. Namun, sifat fisik dan kimia yang luar biasa dari berlian membuat berlian mudah dikenali.
BPertama-tama, perlu diingat kekerasannya. Batu ini mampu menggores permukaan apapun, tetapi hanya berlian lain yang bisa meninggalkan bekas di atasnya. Juga, keringat tidak akan tertinggal di kristal alami jika Anda menghirupnya. Di atas batu basah, akan ada tanda seperti pensil jika Anda mengoleskan aluminium di atasnya. Anda dapat memeriksanya dengan x-ray: batu alam di bawah radiasi memiliki warna hijau yang kaya. Atau lihat teksnya: tidak mungkin melihatnya melalui berlian alami. Secara terpisah, perlu dicatat bahwa kealamian batu dapat diperiksa untuk pembiasan cahaya: membawa yang asli ke sumber cahaya, Anda hanya dapat melihat titik bercahaya di tengah.
