Eigenschaften

Der Diamant gehört neben dem Graphit, dem Londsdaleit und dem Chaoit zu den natürlich vorkommenden Mineralien, die aus reinem Kohlenstoff aufgebaut sind. Diamant ist mit der Mohshärte 10 das härteste aller Minerale. Der Lonsdaleit ist sogar noch etwas härter, allerdings wird er nach neueren Erkenntnissen nicht mehr als eigenständiges Mineral, sondern als Varietät des Diamanten angesehen. Die absolute Schleifhärte (nach Rosiwal) des Diamanten ist mit einem Wert von 140000 etwa 1166 Mal härter als Quarz, der eine Schleifhärte von 120 aufweist. Diamant schmilzt bei 3550 bis 3800 °C (je nach Quelle) und einem Druck zwischen 127 Bar und 130000 Bar. Unter 127 Bar wandelt er sich in Graphit um.



Diamanten sind beständig gegen alle Säuren. Ein Rohdiamant lässt sich an der Luft mit der Flamme einer Lötlampe oder mit einem gewöhnlichen Schweißbrenner nicht verbrennen. Beim Erhitzen mit der sauerstoffreichen Brennerflamme färbt sich die Oberfläche dunkel, was auf eine beginnende Umwandlung zu Graphit hinweist. Nur in reinem Sauerstoff lässt sich ein Diamant beim Erhitzen auf Weißglut zu Kohlenstoffdioxid verbrennen. Diamant ist das Mineral mit der besten Wärmeleitfähigkeit, er wird darin nur noch von den künstlich hergestellten Kohlenstoff-Nanoröhren übertroffen. Die Wärmeleitfähigkeit ist etwa fünfmal größer als die von Silber.

Die Farbe der Diamanten variiert von farblos über verschiedene Farbtöne bis schwarz. Ein transparenter, farbloser Diamant absorbiert kein sichtbares Licht, daher erscheint er nicht farbig. Stickstoff absorbiert im Diamant violettes oder blaues Licht, daraus resultiert für unsere Augen dann die Farbe Gelb. Bor erzeugt die Farbe der begehrten blauen Diamanten. Farbe wird auch durch Unregelmäßigkeiten im Wachstum des Diamantkristalls verursacht. Diese bezeichnet man als „Grainings“, sie erzeugen braune oder rötliche Farben.


Varietäten, Farbangaben

Die verschiedenen Farben der Diamanten werden nicht als Varietät bezeichnet. Die geschliffenen Steine erhalten Farbangaben, die sich auf das RAL-Farbsystem beziehen, beispielsweise „River“ für ein Blauweiß oder „Light Yellow“ für ein schwaches Gelb. Lupenreine Farbdiamanten erzielen die höchsten Preise, vor allem die blauen Diamanten sind sehr teuer. Auch schwarze Diamanten können sehr wertvoll sein, sie sind viel seltener als Farbdiamanten und werden nur an ganz wenigen Orten in Brasilien und in Afrika gefunden. Sie lassen sich aber auch durch eine Bestrahlung heller Diamanten herstellen.

Ein Carbonado ist eine schwarze, polykristalline Diamant-Varietät, die meistens in Sandkorn-Größe auftritt. Die Carbonados gelangten als Diamantstaub durch Meteoriteneinschläge auf die Erde. Durch die poröse Anordnung aus vielen Millionen winzigen Einzelkristallen erreicht der Carbonado sogar eine noch höhere Härte als der Diamant. [Lit Gem Society 2018]


Kristallformen und Wachstum

Beim Diamant kommen die Kristallformen des kubischen Systems und viele Kombinationen daraus in perfekter Form vor: Hexaeder, Rhombendodekaeder, Oktaeder, Tetrakishexaeder, Trisoktaeder, Ikositetraeder und Hexakisoktaeder. Oktaeder im tafeligen Habitus bilden Dreiecke, Als Zwillinge treten Durchdringungszwillinge bei den Würfeln oder Kontaktzwillinge bei den Oktaedern auf. Bei verzwillingten Oktaedern ist die Oktaederfläche die Spiegelfläche, so dass Spiegelzwillinge entstehen, die beim Diamanten im tafeligen Habitus als Dreiecke auftreten. Sie sind im Handel als „Triangle“ erhältlich. Wenn ein solcher Zwilling zyklisch auftritt, kann er wie ein Davidstern aussehen. Die Oberfläche vieler Rohdiamanten ist unregelmäßig. Ätzgruben oder gestapelte Flächen sind zwei häufige Beispiele für Deformationen an der Kristalloberfläche.

Die Kohlenstoff-Atome im Diamantgitter sind in tetraedrischer Anordnung mit jeweils vier weiteren Kohlenstoff-Atomen gebunden. Die Bindung ist sehr stabil und weist eine sehr hohe Bindungsenergie auf. Dies erklärt auch die Härte des Diamanten.


Geschichte

Der Name des Diamanten leitet sich nach dem griechischen Wort adámas für „Stahl“ oder „unbezwingbar“ ab. Rohdiamanten wurden schon vor 6000 Jahren in Indien gefunden und als Talisman geschätzt. Die Römer benutzten ihn als Edelstein und als Werkzeug. Dass man Diamanten schleifen kann, wurde erst im 13. Jahrhundert entdeckt. Da kein härteres Schleifmaterial als der Diamant existiert, benötigt es einen Trick: Die Schleifhärte beim Diamantkristall ist richtungsabhängig. Der Schleifer muss den „Wuchs“ des Kristalls und damit auch die weichere Richtung kennen. Der Brillantschliff wurde erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelt. Die maximale Brillanz ist erreicht, wenn möglichst viel Licht im Edelstein gebrochen und in die Richtung des Betrachters gelenkt wird.

1886 wurde in Idar-Oberstein die erste Diamantschleiferei gegründet. Aufgrund der reichen Achatvorkommen im Hunsrück und in der westlich angrenzenden Saar-Nahe-Senke konnten die ansässigen Achatschleifer auf ihre Erfahrung zurückgreifen. Das Schleifen der Diamanten und Edelsteine bot während der Blütezeit in Idar-Oberstein tausenden von Schleifern einen Arbeitsplatz. Noch heute ist Idar-Oberstein ein Zentrum für Edelsteinschleifereien und den Handel mit Edelsteinen. Die heutige Hauptstadt für den Diamantenhandel ist aber Antwerpen. Die belgische Stadt verfügt über einen großen Binnenhafen an der Schelde mit direktem Zugang zum Meer.

Die ersten, künstlich hergestellten Diamanten wurden 1953 und 1954 unabhängig voneinander von einer Forschergruppe in Schweden und in den USA hergestellt. Durch die Zugabe von Hilfsstoffen wie Eisen, Cobalt oder Nickel und einem Druck von über 50000 Bar konnten die Diamanten bei etwa 1800 °C hergestellt werden. Zur Erzeugung des notwendigen Drucks werden heute hydraulische Pressen verwendet oder man zündet Explosivstoffe zusammen mit Graphit in einer geschlossenen Kapsel.

Der größte jemals bisher gefundene Diamant ist der Cullinan. Er wurde 1905 in der Premiere Mine in Südafrika gefunden. Er wog 3106,75 Karat, das sind etwa 621 Gramm. Er erhielt den Namen nach dem Minenbesitzer Thomas Cullinan. Nachdem die damalige britische Kolonie Transvaal 1906 die Selbständigkeit erhielt, kaufte das Parlament den Diamanten auf und schenkte ihn dem britischen König Edward VII. zum Dank. 1908 wurde der Cullinan in 108 Stücke gespalten. Die neun größten daraus geschliffenen Diamanten befinden sich heute im Besitz der britischen Kronjuwelen. Der zweitgrößte jemals gefundene Rohdiamant, der Lesedi La Rona wurde 2017 für 53 Millionen Dollar verkauft. Dieser Diamant wiegt 1109 Karat und wurde 2015 in Botswana gefunden.


Vorkommen

Diamanten entstehen in den Tiefengesteinen im Erdmantel unter hohem Druck. Die Tiefe für die Diamantausbildung beträgt ungefähr 140 bis 700 Kilometer unter der Erdoberfläche. Durch vulkanische Eruptionen werden die Diamanten im Kimberlit oder im Lamproit aus dem Erdmantel durch vulkanische Pipes an die Oberfläche befördert. Als Hauptbestandteile kommen im Kimberlit Minerale wie Olivin und Phlogopit, sowie Pyroxene vor. Nebenbestandteile sind Biotit, Ilmenit, Perowskit, Pyrop-Granat und weitere. Ein Lamproit unterscheidet sich vom Kimberlit in seiner Zusammensetzung, er enthält zum Beispiel einen sehr hohen Gehalt an Siliciumdioxid. Auch Krustengesteine und Meteoriten können Diamanten enthalten, die aber nur mikrokopisch klein sind.

In Indien lassen sich Nachweise für Diamantvorkommen bis ins Altertum zurückverfolgen. Im 18. Jahrhundert entdeckte man bedeutende Diamantvorkommen in Brasilien. Bei Kimberly in der südafrikanischen Provinz Nordkap wurde 1869 erstmals ein Diamant in dem nach dem Ort benannten Gestein entdeckt. Danach setzte ein Diamantenrausch ein, wobei bis 1914 das sogenannte „The Big Hole“ entstand. In diesem Zeitraum wurden mehr als 22 Millionen Tonnen Gestein ausgegraben und 2722 Kilogramm oder 14,5 Millionen Karat Diamant gefördert. Der Durchmesser des Lochs beträgt 460 Meter, seine (ursprüngliche) Tiefe 240 Meter. Der Untertagebau erreichte 1097 Meter Tiefe. Am Rand des Lochs befindet sich heute ein Museum.

Fundstellen für Diamant gibt es weltweit einige, aber nur wenige eignen sich als Lagerstätte zum wirtschaftlich lohnenden Abbau. Eine der größten Minen der Welt ist die Argyle-Mine in West-Australien, wo das Vorkommen 1979 entdeckt wurde. Weitere bedeutende Diamantvorkommen gibt es – neben den bereits genannten – in Russland, Südafrika, Botswana, Demokratische Republik Kongo, Sierra Leone, Kanada, Angola und Namibia.


Verwendung

Besonders wertvoll sind lupenreine Diamanten, die zu Edelsteinen verschliffen werden. Diamanten werden als Schleif- und Poliermittel für Bohrer, Fräswerkzeuge oder Schleifscheiben benötigt. Durch Dotierung mit Bor, Phosphor oder Stickstoff lassen sich Halbleiter herstellen. Bei Plattenspielern bestehen die Spitzen von hochwertigen Tonabnehmern aus einem Diamant. Diese zeigen im Gegensatz zu den früher verwendeten Saphir-Nadeln fast keinen Abrieb. Synthetische Diamanten sind genauso hart wie natürliche Diamanten.


Weitere Informationen

Vergleich Graphit mit Diamant