Berlian (batu Intan) sebagai batu permata termahal di dunia

Berlian (batu Intan) sebagai batu permata termahal di dunia

Dalam mineralogi, berlian / batu Intan (dari Yunani kuno Adamas "tak terpatahkan") adalah alotrop karbon, dimana atom karbon disusun pada variasi dari wajah-struktur kristal kubik berpusat disebut kisi berlian. Diamond kurang stabil daripada grafit, tetapi tingkat konversi dari berlian untuk grafit dapat diabaikan pada kondisi kamar. Diamond dikenal sebagai bahan dengan kualitas fisik superlatif, yang sebagian besar berasal dari ikatan kovalen yang kuat antara atom nya. Secara khusus, berlian mempunyai kekerasan tertinggi dan konduktivitas termal dari berbagai bahan massal. Properti-properti menentukan aplikasi industri utama berlian di potong dan polishing tools.

Diamond memiliki karakteristik optik yang luar biasa. Karena kisi sangat kaku, dapat terkontaminasi dengan jenis sangat sedikit dari kotoran, seperti boron dan nitrogen. Dikombinasikan dengan transparansi lebar, hasil ini dalam penampilan, jelas tidak berwarna dari berlian alami yang paling. Kecil jumlah cacat atau kotoran (sekitar satu per juta dari atom kisi) warna biru berlian (boron), kuning (nitrogen), coklat (cacat kisi), hijau, ungu, pink, oranye atau merah. Diamond juga memiliki dispersi optik relatif tinggi (kemampuan untuk membubarkan cahaya warna yang berbeda), yang menghasilkan kilau khas. Excellent sifat optik dan mekanik, dikombinasikan dengan pemasaran yang efisien, membuat berlian batu permata yang paling populer.

Kebanyakan berlian alam terbentuk pada kondisi temperatur tinggi tekanan tinggi yang ada pada kedalaman 140-190 kilometer (87-120 mi) di Bumi mantel. Karbon yang mengandung mineral menyediakan sumber karbon, dan pertumbuhan yang terjadi selama periode 1000000000-3300000000 tahun (25% sampai 75% dari usia Bumi). Berlian dibawa dekat ke permukaan Bumi melalui letusan gunung berapi dalam oleh magma, yang mendingin menjadi batuan beku yang dikenal sebagai kimberlites dan lamproites. Berlian juga dapat diproduksi secara sintetis dalam tekanan-tinggi proses suhu tinggi dimana sekitar mensimulasikan kondisi di Bumi mantel. Alternatif, dan benar-benar pertumbuhan yang berbeda adalah teknik deposisi uap kimia (CVD). Beberapa bahan non-berlian, yang meliputi kubik zirkonia dan silikon karbida dan sering disebut simulan berlian, berlian menyerupai dalam penampilan dan sifat banyak. Gemological teknik khusus telah secara khusus dikembangkan untuk membedakan intan alami dan sintetis dan simulan berlian.

Sejarah Batu Intan (Berlian)
Berlian namanya berasal dari αδάμας Yunani kuno (Adamas), "benar", "tidak dapat diubah", "bisa dipecahkan, liar", dari ἀ-(a-), "un-" + δαμάω (damáō), "mengalahkan aku, Aku jinak ". [3] Diamonds diperkirakan telah terlebih dahulu diakui dan ditambang di India, di mana deposito aluvial yang signifikan dari batu bisa ditemukan berabad-abad yang lalu di sepanjang sungai Penner, Krishna dan Godavari. Berlian telah dikenal di India selama setidaknya 3.000 tahun, tetapi kemungkinan besar 6.000 tahun.

Berlian telah dihargai sebagai batu permata sejak menggunakan mereka sebagai ikon agama di India kuno. penggunaan alat-alat mereka dalam ukiran juga tanggal untuk awal sejarah manusia. Popularitas berlian telah meningkat sejak abad ke-19 karena pasokan meningkat, meningkatkan pemotongan dan polishing teknik, pertumbuhan ekonomi dunia, dan iklan yang inovatif dan sukses kampanye.

Pada 1772, Antoine Lavoisier menggunakan lensa untuk mengkonsentrasikan sinar matahari di berlian dalam suasana oksigen, dan menunjukkan bahwa satu-satunya produk pembakaran adalah karbon dioksida, membuktikan bahwa berlian terdiri dari karbon. Kemudian pada 1797, Smithson Tennant diulang dan diperluas bahwa percobaan. Dengan menunjukkan bahwa pembakaran berlian dan grafit (arang) melepaskan jumlah yang sama gas ia mendirikan kesetaraan kimia zat-zat ini.

Penggunaan yang paling akrab berlian hari ini sebagai batu permata digunakan untuk perhiasan, penggunaan yang tanggal kembali ke kuno. Dispersi cahaya putih menjadi warna spektral adalah karakteristik Gemological utama berlian permata. Pada abad ke-20, para ahli di gemologi telah mengembangkan metode grading berlian dan batu permata lainnya berdasarkan karakteristik yang paling penting untuk nilai mereka sebagai gem. Empat karakteristik, yang dikenal secara informal sebagai empat C, yang sekarang umum digunakan sebagai deskriptor dasar berlian: ini adalah karat, dipotong, warna, dan kejelasan [9] Sebuah berlian, besar tanpa cacat dikenal sebagai sebuah teladan.

Berlian adalah kristal transparan atom karbon tetrahedrally Berikat (sp3) yang mengkristal ke dalam kisi berlian yang merupakan variasi dari wajah berpusat struktur kubik. Berlian telah disesuaikan untuk berbagai keperluan karena karakteristik yang luar biasa bahan fisik. Paling menonjol adalah kekerasan ekstrim dan konduktivitas termal (900-2,320 W · M-1 · K-1), [10] serta celah pita lebar dan dispersi optik tinggi. [11] Di atas 1.700 ° C (1973 K / 3.583 ° F) dalam hampa udara atau atmosfir oksigen bebas, berlian mengkonversi ke grafit, di udara, transformasi dimulai pada ~ 700 ° C. [12] yang terjadi secara alami berlian memiliki kepadatan berkisar 3,15-3,53 g/cm3, dengan hampir berlian murni sampai dengan 3,52 g/cm3 [1]. Meskipun kekerasan berlian, ikatan kimia yang memegang atom karbon dalam berlian bersama lebih lemah daripada yang terus bersama-sama bentuk lain dari karbon murni, grafit. Perbedaannya adalah bahwa dalam berlian, obligasi membentuk kisi tiga-dimensi fleksibel. Dalam grafit, atom-atom terikat erat menjadi dalam lembaran, yang dapat meluncur dengan mudah melalui satu sama lain.

Kekerasan Berlian / Diamond

Diamond adalah bahan alami yang dikenal paling sulit, di mana kekerasan didefinisikan sebagai resistensi terhadap goresan dan dinilai antara 1 (terlembut) dan 10 (paling sulit) dengan menggunakan skala Mohs kekerasan mineral. Diamond mempunyai kekerasan 10 (paling sulit) pada skala ini kekerasan [14] Diamond telah. Sudah dikenal sejak jaman dahulu, dan merupakan sumber namanya.

kekerasan Diamond tergantung pada kemurniannya, kesempurnaan kristal dan orientasi: kekerasan lebih tinggi untuk sempurna, kristal murni berorientasi ke arah <111> (sepanjang terpanjang diagonal kisi berlian kubik) [15] Oleh karena itu, padahal mungkin untuk. goresan beberapa berlian dengan bahan lain, seperti boron nitride, berlian paling sulit hanya dapat tergores oleh berlian lain berlian dan agregat nanokristalin.

Kekerasan berlian kontribusi untuk kesesuaian sebagai sebuah batu permata. Karena hanya bisa tergores oleh berlian lain, ia mempertahankan polish yang sangat baik. Tidak seperti permata lainnya, itu sangat cocok untuk sehari-hari pakai karena perlawanan untuk menggaruk-mungkin berkontribusi terhadap popularitasnya sebagai permata pilihan dalam cincin pertunangan atau pernikahan, yang sering dipakai setiap hari.

Yang paling sulit intan alam sebagian besar berasal dari bidang Copeton dan Bingara terletak di daerah New England di New South Wales, Australia. Berlian ini umumnya kecil, sempurna untuk oktahedra semiperfect, dan digunakan untuk memoles berlian yang lain. kekerasan mereka dikaitkan dengan bentuk pertumbuhan kristal, yang adalah single-tahap pertumbuhan kristal. Kebanyakan berlian lainnya menunjukkan bukti lebih dari beberapa tahap pertumbuhan, yang menghasilkan inklusi, kelemahan, dan pesawat cacat dalam kisi kristal, semua yang mempengaruhi kekerasan mereka. Hal ini dimungkinkan untuk mengobati berlian teratur di bawah kombinasi tekanan tinggi dan suhu tinggi untuk menghasilkan berlian yang lebih keras dari berlian yang digunakan dalam pengukur kekerasan.

Agak terkait dengan kekerasan adalah ketangguhan lain sifat mekanik, yang merupakan kemampuan bahan untuk melawan kerusakan dari dampak kuat. Ketangguhan dari berlian alami sudah diukur sebagai 7,5-10 · m1 / 2 MPa [17] [18]. Nilai ini baik dibandingkan dengan batu permata lain, tetapi miskin dibandingkan dengan bahan rekayasa yang paling. Seperti bahan, geometri makroskopik berlian kontribusi untuk ketahanan terhadap kerusakan. Diamond memiliki pesawat belahan, dan karena itu lebih rapuh dalam beberapa orientasi dari yang lain. pemotong Diamond menggunakan atribut ini untuk membelah beberapa batu, sebelum faceting.

Jenis dan Warna batu Intan (Berlian)
Batu Intan / Diamond memiliki celah pita lebar 5,5 eV sesuai dengan panjang gelombang ultraviolet yang mendalam dari 225 nanometer. Ini berarti berlian murni harus memancarkan cahaya tampak dan muncul sebagai kristal tak berwarna yang jelas. Warna dalam berlian berasal dari cacat kisi dan kotoran. Kisi kristal berlian adalah atom yang sangat kuat dan hanya nitrogen, boron dan hidrogen dapat diperkenalkan ke berlian selama pertumbuhan pada konsentrasi yang signifikan (hingga persen atom). Logam transisi Ni dan Co, yang umum digunakan untuk pertumbuhan dari berlian sintetik dengan teknik tinggi-tekanan tinggi-suhu, telah terdeteksi di diamond sebagai atom individu; konsentrasi maksimum adalah 0,01% untuk Ni dan bahkan lebih sedikit untuk Co Hampir setiap elemen. dapat diperkenalkan pada berlian oleh implantasi ion.

Nitrogen sejauh ini merupakan kotoran yang paling umum ditemukan di berlian permata dan bertanggung jawab untuk warna kuning dan coklat di berlian. Boron bertanggung jawab untuk warna biru [11] Warna dalam berlian memiliki dua sumber tambahan: iradiasi (biasanya dengan partikel alpha), yang menyebabkan warna dalam berlian hijau, dan deformasi plastik kisi kristal berlian.. deformasi plastik adalah penyebab warna dalam beberapa [25] dan mungkin merah muda dan merah berlian coklat [26] Dalam rangka kelangkaan,. berlian kuning diikuti oleh coklat, tidak berwarna, maka dengan biru, hijau, hitam, oranye pink,, ungu , dan merah [19]. "Black", atau Carbonado, berlian tidak benar-benar hitam, tetapi lebih banyak mengandung inklusi gelap yang memberikan permata penampilan gelap mereka. berlian berwarna mengandung kotoran atau cacat struktur yang menyebabkan pewarnaan, sementara berlian murni atau hampir murni yang transparan dan tidak berwarna. Kebanyakan berlian kotoran mengganti atom karbon dalam kisi kristal, yang dikenal sebagai cacat karbon. Pengotor yang paling umum, nitrogen, menyebabkan sedikit untuk warna kuning intens tergantung pada jenis dan konsentrasi hadir nitrogen [19] Lembaga Gemological of America (GIA) mengklasifikasikan berlian saturasi rendah kuning dan coklat sebagai berlian dalam rentang warna normal,. dan menerapkan skala grading dari "D" (tidak berwarna) untuk "Z" (kuning muda). Berlian dari warna yang berbeda, seperti biru, disebut berlian berwarna mewah, dan jatuh di bawah skala penilaian yang berbeda.
Pada tahun 2008, Diamond Wittelsbach, sebuah 35,56 karat (7.11 g) berlian biru sekali milik Raja Spanyol, diambil lebih dari US $ 24 juta pada lelang Christie's. [27] Pada bulan Mei 2009, 7,03 karat (1,41 g) berlian biru mengambil harga tertinggi per karat yang pernah dibayarkan untuk berlian ketika dijual di pelelangan untuk 10,5 juta franc Swiss (€ 6.970.000 atau US $ 9,5 juta pada saat itu) [28] catatan Itulah Namun dipukuli tahun yang sama:. a 5-karat (1,0 g) pink diamond jelas telah dijual seharga $ 10.800.000 di Hong Kong pada tanggal 1 Desember 2009.

Tempat, asal-usul dan cara menemukan batu Intan /Diamond

Diamond-bearing rock dibawa dekat ke permukaan melalui letusan gunung berapi dalam-asal. Magma untuk seperti gunung berapi harus berasal pada kedalaman di mana berlian dapat dibentuk [32] -150 km (93 mil) atau lebih (tiga kali atau lebih kedalaman sumber magma gunung berapi yang paling). Ini merupakan kejadian yang relatif langka. Permukaan ini biasanya kecil kawah gunung berapi memperpanjang penurunan formasi dikenal sebagai pipa vulkanik [32] pipa berisi materi yang dibawa ke permukaan oleh tindakan vulkanik, tetapi tidak dikeluarkan sebelum aktivitas gunung berapi berhenti.. Selama letusan ini pipa terbuka ke permukaan, sehingga sirkulasi terbuka; xenoliths banyak dari batuan permukaan dan bahkan kayu dan fosil ditemukan dalam pipa vulkanik. pipa vulkanik Diamond-bearing erat terkait dengan, daerah tertua keren kerak benua (cratons). Hal ini karena cratons sangat tebal, dan mantel litosfer mereka meluas ke kedalaman yang cukup besar yang berlian stabil. Tidak semua pipa mengandung berlian, dan bahkan lebih sedikit mengandung berlian cukup untuk membuat pertambangan ekonomis.

Magma dalam pipa vulkanik biasanya satu dari dua jenis karakteristik, yang dingin ke batuan beku yang dikenal sebagai kimberlite atau lamproite [32] magma itu sendiri tidak mengandung berlian, melainkan ia bertindak sebagai lift yang membawa batu-terbentuk dalam (. xenoliths), mineral (xenocrysts), dan cairan ke atas. Batuan ini khas kaya magnesium-bantalan olivin, piroksen, dan mineral amphibole [32] yang sering diubah untuk serpentin oleh panas dan cairan selama dan setelah letusan. indikator mineral tertentu biasanya terjadi dalam kimberlites diamantiferous dan digunakan sebagai pelacak mineralogi oleh prospectors, yang mengikuti jejak indikator kembali ke pipa vulkanik yang mungkin mengandung berlian. Mineral ini kaya kromium (Cr) atau titanium (Ti), unsur-unsur yang memberikan warna cerah untuk mineral. Mineral indikator yang paling umum adalah kromium garnet (biasanya cerah kromium pyrope-merah, dan kadang-kadang hijau ugrandite-seri garnet), garnet eclogitic, oranye titanium-pyrope, merah tinggi kromium spinels, kromit gelap, hijau terang kromium-diopside, kaca hijau olivin, picroilmenite hitam, dan magnetit. deposito Kimberlite dikenal sebagai tanah biru untuk bagian serpentine lebih dari deposito, atau sebagai tanah kuning untuk tanah liat smektit dekat permukaan dan karbonat lapuk dan sebagian teroksidasi.

Setelah berlian telah diangkut ke permukaan oleh magma dalam pipa vulkanik, mereka mungkin mengikis keluar dan didistribusikan atas area yang luas. Sebuah pipa vulkanik yang mengandung berlian dikenal sebagai sumber utama berlian. sumber sekunder dari berlian mencakup semua daerah di mana sejumlah besar berlian telah terkikis dari kimberlite atau matriks lamproite, dan akumulasi karena air atau tindakan angin. Ini termasuk simpanan aluvial dan deposito di sepanjang garis pantai yang ada dan kuno, di mana berlian longgar cenderung menumpuk karena ukuran dan kepadatan. Berlian juga jarang ditemukan dalam deposito ditinggalkan oleh gletser (terutama di Wisconsin dan Indiana), berbeda dengan deposito aluvial, endapan glacial kecil dan karenanya tidak sumber komersial yang layak dari berlian.

Negara penghasil berlian / batu intan (Diamond)

Sekitar 130.000.000 karat (26.000 kg) intan ditambang setiap tahun, dengan total nilai hampir US $ 9 miliar, dan sekitar 100.000 kg (£ 220,000) disintesis setiap tahun.

Sekitar 49% dari berlian berasal dari Afrika tengah dan selatan, walaupun sumber-sumber mineral yang signifikan telah ditemukan di Kanada, India, Rusia, Brasil, dan Australia. [37] Mereka ditambang dari pipa vulkanis kimberlite dan lamproite, yang dapat membawa berlian kristal, yang berasal dari dalam bumi di mana tekanan tinggi dan suhu memungkinkan mereka untuk membentuk, ke permukaan. Pertambangan dan distribusi berlian alam adalah subyek dari kontroversi sering seperti kekhawatiran atas penjualan berlian darah atau konflik berlian oleh kelompok-kelompok paramiliter Afrika [38] Rantai pasokan berlian. Dikendalikan oleh sejumlah perusahaan yang kuat, dan juga sangat terkonsentrasi di sejumlah kecil lokasi di seluruh dunia (lihat gambar).

Hanya sebagian sangat kecil dari bijih berlian terdiri dari berlian yang sebenarnya. bijih ini dihancurkan, di mana perawatan diminta untuk tidak menghancurkan berlian yang lebih besar, dan kemudian diurutkan berdasarkan kepadatan. Hari ini, berlian yang terletak di fraksi kepadatan berlian kaya dengan bantuan fluoresensi X-ray, setelah langkah-langkah pemilahan akhir dilakukan dengan tangan. Sebelum penggunaan sinar-X menjadi biasa, [39] pemisahan dilakukan dengan sabuk gemuk;. Berlian memiliki kecenderungan kuat untuk menempel pada minyak dari mineral lain dalam bijih [19]

Secara historis, berlian ditemukan hanya dalam bentuk deposito aluvial di Guntur dan kabupaten Krishna dari delta Sungai Krishna di India Selatan [40]. India memimpin dunia dalam produksi berlian dari saat penemuan mereka di sekitar abad ke-9 SM [4] [41 ] hingga pertengahan abad ke-18 Masehi, tetapi potensi komersial sumber-sumber ini telah habis oleh abad ke-18 dan pada saat itu India disaingi oleh Brasil dimana berlian non-India pertama ditemukan pada tahun 1725 [4] Saat ini., salah satu tambang India yang paling menonjol adalah terletak di Panna. [42]

ekstraksi Diamond dari deposito primer (kimberlites dan lamproites) dimulai pada tahun 1870-an setelah penemuan Bidang Diamond di Afrika Selatan. [43] Produksi telah meningkat dari waktu ke waktu dan sekarang menjadi total akumulasi 4500000000 karat (900.000 kg) telah ditambang sejak . tanggal [44] Dua puluh persen dari jumlah yang telah ditambang dalam lima tahun terakhir, dan selama 10 tahun terakhir, sembilan tambang baru sudah mulai produksi; empat lagi sedang menunggu untuk segera dibuka. Sebagian besar dari tambang ini terletak di Kanada, Zimbabwe, Angola, dan satu di Rusia. [44]

Di AS, berlian telah ditemukan di Arkansas, Colorado, dan Montana [45] [46]. Pada tahun 2004, penemuan berlian mikroskopis di AS menyebabkan Januari 2008 curah-contoh dari pipa kimberlite di bagian terpencil Montana. [46]

Hari ini, deposito berlian yang paling komersial di Rusia (terutama di Republik Sakha, misalnya pipa Mir dan pipa Udachnaya), Botswana, Australia (Utara dan Australia Barat) dan Republik Demokratik Kongo [47] Pada tahun 2005., Rusia dihasilkan hampir seperlima dari output berlian global, melaporkan Survei Geologi Inggris. Australia menawarkan pipa diamantiferous terkaya, dengan produksi dari tambang intan Argyle mencapai tingkat puncak 42 metrik ton per tahun pada 1990-an. [45] [48] Ada juga deposito komersial yang aktif ditambang di Northwest Territories di Kanada dan Brasil. [37] Diamond prospectors terus mencari dunia untuk kimberlite berlian-dukung dan pipa lamproite.