Struttura e proprietà dei diamanti

Cosa dire ancora della pietra più bella del mondo?
Analizziamo insieme la struttura chimico – fisica.
Il diamante è una delle tante forme allotropiche in cui può presentarsi il carbonio; in particolare, il diamante è costituito da un reticolo cristallino di atomi di carbonio.
Nel corso di milioni di anni cresce a strati monomolecolari, generando forme (ottaedri, cubi, dodecaedri, etc).
La lunghezza del legame tra gli atomi di carbonio è di 1,54°. Essi sono organizzati in anelli esagonali non planari come quelli del cicloesano, con i legami carbonio-carbonio che si estendono anche tra i piani definiti dagli anelli esagonali.
La densità è di 3,51 g/cm3, un valore abbastanza alto per una sostanza non metallica. Il cristallo puro è trasparente, con indice di rifrazione che varia da 2,465 a 397 nm, da 2,427 a 527 nm, da 2,417 a 589 nm, da 2,408 a 670 nm, e da 2,402 a 763 nm.
La variazione dell’indice di rifrazione dall’UV all’IR rende il diamante 3 volte più dispersivo del vetro.
La durezza del diamante è il valore massimo della scala di Mohs, cioè 10: ciò lo rende massimamente abrasivo, da qui il suo principale uso industriale. A circa 870 °C, il diamante brucia, fornendo anidride carbonica; in assenza di ossigeno, sublima a circa 3500 °C.
I diamanti hanno moltissime applicazioni grazie alle loro eccezionali caratteristiche fisiche e chimiche. Le più rilevanti sono l’estrema durezza, l’elevato indice di dispersione ottica, l’altissima conducibilità termica, la grande resistenza agli agenti chimici e il bassissimo coefficiente di dilatazione termica, paragonabile a quello dell’invar. I diamanti sono altamente idrorepellenti: l’acqua non aderisce alla loro superficie, formando gocce che scivolano via facilmente. Un diamante immerso in acqua e poi estratto risulterà perfettamente asciutto. Al contrario i grassi, tra cui ogni tipo di olio, aderiscono molto bene alla loro superficie, senza peraltro intaccarli.
La resistenza agli agenti chimici è molto elevata: i diamanti non sono intaccabili dalla maggior parte degli acidi e delle basi, anche in concentrazioni elevate.