EL DIAMANTE

GEOLOGIA

Al pronunciar la palabra diamante, nuestro primer pensamiento suele estar relacionado con el glamour, la riqueza o con la idea del «amor para toda la vida», y en algunos casos incluso con conflictos bélicos. Pero también desde el punto de vista geológico los diamantes pueden llegar a ser interesantes, tal y como ocurre con su intrigante mecanismo de formación. El diamante es el mineral más duro que se conoce, por lo que no puede ser rayado por ninguna sustancia conocida, de ahí que el término provenga del griego adamas que significa «el invencible». Esta gran dureza contrasta con su simplicidad pues el diamante está dentro del grupo de minerales nativos, es decir, formados por un solo elemento químico, en este caso el carbono.Su composición química es idéntica a la del abundante grafito —mineral que forma parte de lamayoría de los lápices— del que se diferencia exclusivamente por la disposición de los átomos de carbono de su red cristalina, con una disposición tridimensional mucho más compacta que el grafito. El grafito es la forma estable del carbono a bajas presiones, mientras que el diamante lo es a altas. La formación de los diamantes es geológicamente muy interesante. Las condiciones de presión y temperatura necesarias para su formación se dan en torno a los 150 km de profundidad, por lo que se tuvieron que originar entre la corteza y el manto superior a partir del carbono procedente tanto de minerales carbonatados como de la materia orgánica arrastrada por la subducción desde la superficie terrestre hasta esa profundidad. Pero, entonces, ¿cómo han salido los diamantes a la superficie desde esas profundidades? La respuesta a esta pregunta la encontramos en un tipo muy especial de erupción volcánica: aquella que formó unas estructuras rocosas (diatremas), con forma de cono invertido, constituidas por un tipo raro de roca llamada kimberlita. La kimberlita proviene de un magma ultramáfico con gran cantidad de gases, CO2 y H2O. En la erupción, ese magma ascendió muy rápidamente arrastrando los diamantes formados en profundidad.Sin embargo, a pesar de que los diamantes son estables a grandes profundidades, en la superficie del planeta, se convierten rápidamente en grafito bajo las condiciones de altas temperaturas y bajas presiones de la mayoría de las erupciones. Así que ¿cómo han aguantado el ascenso hacia la superficie? Recientemente ha surgido una teoría muy curiosa para explicar cómo los diamantes soportan estas condiciones. Según la teoría, existiría una especie de caperuza de CO2 líquido que al abrirse paso hacia la superficie se expandiría rápidamente por la bajada de la presión, lo que provocaría su transformación en gas. El gas congelaría instantáneamente el magma, por lo que su ascenso se detendría y los diamantes se preservarían de la destrucción por calor a bajas presiones.Una destrucción que hubieran lamentado los descubridores en una mina de Suráfrica en 1905 del Cullinan, el diamante terrestre más grande que se ha encontrado nunca. El Cullinan pesaba 3 106 quilates (unos 620 gramos) antes de ser cortado y tallado. Y decimos terrestre porque ese gigantesco diamante palidece frente a una estrella completa formada de ese material, tal y como un grupo de astrónomos descubrió en 2004: laestrella BPM 37093 a 50 años luz de la Tierra, en la constelación Centauro. Un inmenso diamante flotando en el espacio.

PROPIEDADES MATERIALESUn diamante es un cristal transparente de átomos de carbono enlazados tetraedralmente (sp3) que cristaliza en la red de diamante, que es una variación de la estructura cúbica centrada en la cara. Los diamantes se han adaptado para muchos usos, debido a las excepcionales características físicas. Las más notables son su dureza extrema y su conductividad térmica (900–2.320 W/(m·K)),8

así como la amplia banda prohibida y alta dispersión óptica.9 Sobre los 1.700 °C (1.973 K / 3.583 °F) en el vacío o en atmósfera libre de oxígeno, el diamante se convierte en grafito; en aire la transformación empieza aproximadamente a 700 °C.10 Los diamantes existentes en la naturaleza tienen una densidad que va desde 3,15–3,53 g/cm3, con diamantes muy puros generalmente extremadamente cerca de 3,52 g/cm3.

Dureza

El diamante es el material natural más duro conocido hasta el momento (aunque en 2009 se iniciaron unos estudios que parecen demostrar que la lonsdaleíta es un 58% más dura) donde la dureza está definida como la resistencia a la rayadura.12 El diamante tiene una dureza de 10 (la máxima dureza) en la escala de Mohs de dureza de minerales.13 La dureza del diamante ha sido conocida desde la antigüedad, y es la fuente de su nombre.Los diamantes naturales más duros en el mundo son de los campos de Copeton y Bingara, ubicados en el área de New England en Nueva Gales del Sur, Australia. Fueron llamados can-ni-faire ("no puede hacerse nada con ellos"—una combinación del inglés "can" = poder, italiano "ni" = no y el francés "faire" = hacer 14 ) por los cortadores en Amberes cuando empezaron a llegar en cantidades desde Australia en la década de 1870. Estos diamantes son generalmente pequeños, octaedros perfectos a semiperfectos, y se usan para pulir otros diamantes. Su dureza está asociada con la forma de crecimiento del cristal, que es en una sola etapa. La mayoría de otros diamantes muestran más evidencias de múltiples etapas de crecimiento, lo que produce inclusiones, fallas y planos de defectos en la red cristalina, todo lo que afecta su dureza.15 Es posible tratar diamantes regulares bajo una combinación de presión alta y temperatura alta para producir diamantes que son más duros que los diamantes usados en dispositivos de dureza. La dureza de los diamantes contribuye a su aptitud como gema. Debido a que sólo pueden ser rayados por otros diamantes, mantienen su pulido extremadamente bien. A diferencia de otras gemas, se adaptan bien al uso diario debido a su resistencia al rayado tal vez esto contribuye a su popularidad como la gema preferida en anillos de compromiso y anillos de matrimonio, que suelen ser usados todos los días durante décadas.

El uso industrial de los diamantes ha sido asociado históricamente con su dureza; esta propiedad hace al diamante el material ideal para herramientas de cortado y pulido. Como material natural más duro conocido, el diamante puede ser usado para pulir, cortar, o erosionar cualquier material, incluyendo otros diamantes. Las adaptaciones industriales comunes de esta habilidad incluyen brocas y sierras, y el uso de polvo de diamante como un abrasivo. Los diamantes de grado industrial menos caros, conocidos como bort, con muchas fallas y color más pobre que las gemas, son usados para tales propósitos.17

El diamante no es apto para maquinarias de aleaciones ferrosas a altas velocidades, puesto que el carbono es soluble en hierro a las altas temperaturas creadas por la maquinaria de alta velocidad, conduciendo a un desgaste incrementado en las herramientas de diamante cuando se las compara con alternativas.18

Estas sustancias pueden rayar al diamante:

Algunos diamantes son más duros que otros. Los agregados nanocristalinos de diamantes producidos por tratamiento de presión alta y

temperatura alta del grafito o fullerenos (C60).19

Nitruro de boro cúbico (Borazón) Una forma hexagonal del diamante denominada lonsdaleíta, que se ha predicho

teóricamente ser 58% más fuerte que el diamante.20

Conductividad eléctrica

Otras aplicaciones especializadas también existen o están siendo desarrolladas, incluyendo su uso como semiconductores: algunos diamantes azules son semiconductores naturales, en contraste a la mayoría de otros diamantes, que son excelentes aislantes eléctricos.13 La conductividad y color azul se originan de la impureza de boro. El boro sustituye a átomos de carbono en la red de diamante, donando un hueco en la banda de valencia.21

Comúnmente se observa una conductividad sustancial en diamantes nominalmente no dopados, que han crecido por deposición química de vapor. Esta conductividad está asociada con especies relacionadas al hidrógeno adsorbido en la superficie, y puede ser eliminada por recocido u otros tratamientos de superficie.22 23

Tenacidad

La tenacidad se refiere a la habilidad del material de resistir la ruptura debido a un impacto fuerte. La tenacidad del diamante natural ha sido medida como 2,0 MPa·m1/2,24 y el factor de intensidad de tensión crítica es 3,4 MN·m−3/2.25 Estos valores son altos comparados con otras gemas, pero bajos comparados con la mayoría de materiales de ingeniería. Como con cualquier material, la geometría microscópica de un diamante contribuye a su resistencia a la fractura. El diamante tiene un plano de fractura y de ahí es más frágil en algunas orientaciones que en otras. Los cortadores de diamantes usan este atributo para quebrar algunas piedras, como paso previo al facetado.

Mercados comerciales

La industria del diamante puede ser separada en dos categorías básicamente distintas: una relacionada con los diamantes de grado gema, y otro para los diamantes de grado industrial. Aunque existe un gran comercio en ambos tipos de diamantes, los dos mercados actúan en formas dramáticamente distintas.

Gemas

Existe un gran comercio en diamantes de grado gema. A diferencia de los metales preciosos, tales como el oro o el platino, los diamantes gema no son comercializados como un commodity. Contrario a la creencia popular, hay un mercado bien establecido para la reventa de diamantes pulidos. Un aspecto remarcable del comercio de diamantes de calidad gema es su altísima concentración: el comercio global y el corte de diamante está limitado a sólo unas pocas localidades. El 92% de los cortes de piezas de diamantes en el 2003 fueron en Surat, Gujarat, India.39 Otros centros importantes de corte y comercio de diamantes son Amberes, donde está basado el International Gemological Institute, Londres, Nueva York, Tel Aviv, y Ámsterdam. Una sola compañía —De Beers—controla una proporción significativa del comercio en diamantes. Tienen su centro en Johannesburgo, Sudáfrica y en Londres, Inglaterra. Un factor que contribuye es la naturaleza geológica de los depósitos de diamante: algunas minas primarias grandes de pipas

de kimberlita contribuyen para porciones significativos del mercado (tal como la mina de diamantes de Jwaneng en Botsuana, que es un gran yacimiento operado por De Beers que puede producir entre 12.5 a 15 millones de quilates de diamantes por año40 ), mientras que los depósitos secundarios aluviales tienden a fragmentarse entre diferentes tipos de operadores, debido a que pueden ser dispersados por varios cientos de kilómetros cuadrados (por ejemplo, los depósitos aluviales en Brasil).

La producción y distribución de diamantes está grandemente consolidada en las manos de unos pocos jugadores clave, y concentrados en centros de intercambio de diamantes tradicionales. Siendo el más importante, Amberes, donde se manejan el 80% de los diamantes brutos, 50% de todos los diamantes cortados y más del 50% de diamantes brutos, cortados e industriales combinados.41 Esto hace a Amberes la "capital mundial de diamante" 'de facto'. Sin embargo, Nueva York, junto con el resto de los Estados Unidos, es donde aproximadamente el 80% de los diamantes del mundo son vendidos, incluyendo ventas en subasta. Asimismo, también terminan en Nueva York los diamantes más grandes y de formas brutas más inusuales.41 La compañía De Beers, como el más grande extractor de diamantes en el mundo, mantiene una posición claramente dominante en la industria, y ha sido así desde su fundación en 1888 por el imperialista británico Cecil Rhodes. De Beers posee o controla una proporción significativa de las instalaciones mundiales de producción de diamante bruto (minas) y canales de distribución para los diamantes de calidad gema. La compañía y sus subsidiarias poseen minas que producen casi el 40 por ciento de la producción mundial anual de diamantes. En algún tiempo se pensó que más del 80 por ciento de la producción mundial de diamantes brutos pasaba a través de la Diamond Trading Company (DTC, una subsidiaria de De Beers) en Londres,42 pero actualmente la cifra está estimada en aproximadamente 40 por ciento.43 De Beers vendió una vasta mayoría de sus reservas de diamantes a finales de la década de 1990 - principios de la década de 2000 44 y el resto representa principalmente inventario en trabajo (diamantes que están siendo ordenados antes de su venta). 45

Esto fue bien documentado en la prensa46 pero permanece poco conocido al público en general.

La campaña de publicidad de diamantes de De Beer es apreciada como una de las campañas más exitosas e innovadoras en la historia. N. W. Ayer & Son, la firma publicitaria retenida por De Beers a mediados del siglo XX, alcanzó éxito en revivir el mercado americano de diamantes y abrió nuevos mercados, incluso en países donde no había existido una tradición de diamantes. La multifacética campaña publicitaria de N.W. Ayer incluía publicidad por emplazamiento, publicitando el diamante en sí, en vez de la marca De Beers, y construyendo asociaciones con celebridades y realeza. Esta campaña coordinada duró décadas y continúa hoy en día: tal vez es capturado mejor por el eslogan: "a diamond is forever" (un diamante es para siempre).6

Abajo de la cadena de suministros, los miembros de la Federación mundial de bolsas de diamantes (WFDB) actúan como un medio para el intercambio global de diamantes, comerciando tanto diamantes pulidos y brutos. La WFDB consiste de bolsas de diamantes independientes en centros principales de corte tales como Tel Aviv, Amberes, Johanesburgo y otras ciudades en los Estados Unidos, Europa y Asia.

En el 2000, la WFDB y la International Diamond Manufacturers Association establecieron el World Diamond Council para evitar el tráfico de diamantes usados para subvencionar guerras y actos inhumanos. Actividades adicionales de la WFDB incluyen también la promoción del World Diamond Congress cada dos años, así como el establecimiento del International Diamond Council (IDC) para supervisar la graduación de los diamantes.

Grado industrial

El mercado para los diamantes de grado industrial opera de forma muy diferente de su contraparte ornamental. Los diamantes industriales son valorados mayoritariamente por su dureza y conductividad térmica, haciendo algunas de las características gemológicas de los diamantes, tales como claridad y color, irrelevantes para la mayoría de aplicaciones. Esto ayuda a explicar por qué el 80% de los diamantes minados (igual a aproximadamente 100 millones de quilates, o 20.000 kg anualmente), no aptos para su uso como piedras preciosas, son destinadas al uso industrial. Además de los diamantes minados, los diamantes sintéticos encontraron aplicaciones industriales casi inmediatamente tras su invención en la década de 1950; se producen anualmente otros 3 mil millones de quilates (600 toneladas métricas) de diamantes sintéticos para uso industrial. Actualmente, aproximadamente el 90% del material abrasivo de las lijas de diamante es de origen sintético.47

El uso industrial dominante de los diamantes es el corte, perforación, lijado y pulido. La mayoría de usos de diamantes en estas tecnología no requiere de diamantes grandes; en efecto, la mayoría de diamantes que son de calidad de gema, excepto por su tamaño pequeño, pueden encontrar un uso industrial. Los diamantes son insertados en la punta de taladros u hojas de sierras, o esparcidos en un polvo para su uso en aplicaciones de lijado y pulido. Algunas aplicaciones especializadas incluyen el uso en laboratorios como contenedor para experimentos de alta presión, rodamientos de alto desempeño, y un uso limitado en ventanas especializadas.48

Con los avances continuos hechos en la producción de diamantes sintéticos, las aplicaciones futuras se están volviendo factibles. Está generando mucha excitación el posible uso del diamante como un semiconductor apto para construir microchips, o el uso del diamante como un disipador49

en electrónica, aunque antaño en esta rama de la tecnología se empleó ampliamente en la fabricación de agujas de las cápsulas fonocaptoras de los tocadiscos.

El límite entre los diamantes de calidad de gema y los diamantes industriales está definido pobremente, y parcialmente depende de las condiciones de mercado (por ejemplo, si la demanda de diamantes pulidos es alta, algunas piedras aptas serán pulidos en gemas pequeñas o de baja calidad en vez de ser vendidas para uso industrial). Dentro de la categoría de diamantes industriales, hay una subcategoría que comprende las piedras de menor calidad, principalmente piedras opacas, que son conocidas como bort o 'boart'.

Cadena de suministro

Aproximadamente 130 millones de quilates (26.000 kg) son minados anualmente, con un valor total cercano a USD $9 mil millones, y aproximadamente 100.000 kg son sintetizados anualmente.

Más o menos el 49% de los diamantes provienen de África central y del sur, aunque se han descubierto fuentes significativas del mineral en Canadá, India, Rusia, Brasil y Australia. Se les mina de la kimberlita y lamproíta presentes en pipas volcánicas, que pueden transportar los cristales de diamante -originados en las profundidades de la Tierra donde las altas presiones y temperaturas le permiten formarse- hacia la superficie. La minería y distribución de los diamantes naturales son un motivo de controversia frecuente, tales como las preocupaciones sobre la venta

de los "diamantes de sangre" por los grupos paramilitares africanos.51 La cadena de suministro de diamantes está controlada por un número limitado de negocios poderosos, y está también altamente concentrada en un pequeño número de localizaciones alrededor del mundo .

Minería, fuentes y producción

Sólo una fracción muy pequeña de mineral de diamante consiste de diamantes reales. El mineral es chancado, proceso durante el cual se tiene el cuidado requerido para no destruir los diamantes más grandes, y luego son ordenados por densidad. Hoy en día, los diamantes son localizados en la fracción de densidad rica en diamantes, con la ayuda de fluorescencia de rayos X, después de lo cual los pasos finales de ordenamiento son hechos a mano. Antes de que el uso de los rayos X se haga común, la separación se hacía con cinturones de grasa; los diamantes tienen una tendencia más fuerte a pegarse a la grasa que los otros minerales en la muestra.

Históricamente, los diamantes eran encontrados sólo en depósitos aluviales en el sur de la India.53

India lideró la producción mundial de diamantes desde el tiempo de su descubrimiento, aproximadamente en el siglo IX A.C.3 54 hasta mediados del siglo XVIII d.C., pero el potencial comercial de estas fuentes había sido agotado a finales del siglo XVIII, y en aquel tiempo, la India fue eclipsada por Brasil, donde se hallaron los primeros diamantes no provenientes de la India en 1725.

La producción de diamante de depósitos primarios (kimberlitas y lamproítas) empezó sólo en la década de 1870, tras el descubrimiento de los campos de diamantes en la República Sudafricana.55

La producción ha aumentado con el tiempo, y ahora se ha minado un acumulado total de 4.5 mil millones de quilates desde la fecha.56 Interesante es el hecho de que el 20% de dicha cantidad se haya minado sólo en los últimos 5 años, y durante los últimos diez años, 9 minas nuevas hayan empezado la producción, mientras 4 más están esperando ser abiertas pronto. La mayoría de estas minas están ubicadas en Canadá, Zimbabue, Angola, y una en Rusia.

En los Estados Unidos, se ha encontrado diamantes en Arkansas, Colorado, y Montana.57 58 En el 2004, el descubrimiento de un diamante microscópico en los Estados Unidos59 condujo al muestreo en bruto de pipas de kimberlita en un lugar remoto de Montana.

Hoy en día, la mayoría de depósitos de diamantes comercialmente viables están en Rusia (principalmente en Yakutia, por ejemplo la mina Mir y la mina Udachnaya), Botsuana, Australia (norte y oeste) y la República Democrática del Congo.

En el 2005, Rusia produjo casi un quinto de la producción global de diamante, según los reportes de British Geological Survey. Australia posee las pipas diamantíferas más ricas, con producción que alcanza niveles picos de 42 TM por año en la década de 1990.

También hay depósitos comerciales siendo minados activamente en el Territorio del Noroeste de Canadá, y en Brasil. Los prospectores de diamantes continúan buscando en el globo pipas de kimberlita y lamproíta que contengan diamantes.

Fuentes controvertidas

En algunos de los países de África central y occidental políticamente más inestables, los grupos revolucionarios han tomado control de las minas, usando los ingresos provenientes de las ventas de diamantes para financiar sus operaciones. Los diamantes vendidos a través de este proceso son conocidos como "diamantes de conflicto" o "diamantes de sangre".51 Grandes corporaciones de comercio de diamantes continúan financiando y alimentando estos conflictos al hacer negocios con los grupos armados. En respuesta a la preocupación pública de que sus compras de diamantes pudieran estar contribuyendo a la guerra y a violación de los derechos humanos en el África central y occidental, la Organización de las Naciones Unidas, la industria de diamantes, y las naciones comercializadoras de diamantes introdujeron el Proceso Kimberley en el 2002. El Proceso Kimberley apunta a asegurar que los diamantes de conflicto no se entremezclen con los diamantes controlados por tales grupos rebeldes. Esto se logra al requerir que los países productores de diamantes provean pruebas de que el dinero que hacen de la venta de diamantes no es usado para financiar actividades criminales o revolucionarias. Aunque el Proceso Kimberley ha tenido un éxito moderado en limitar el número de diamantes de conflicto que entran al mercado, algunos aún encuentran su camino ahí. Entre el 2% y el 3% de los diamantes comerciados hoy en día son, potencialmente, diamantes de conflicto.62 Dos grandes fallos aún limitan la efectividad del Proceso Kimberley: (1) la relativa facilidad de hacer contrabando de diamantes a través de las fronteras africanas, y (2) la naturaleza violenta de la minería de diamantes en las naciones que no tienen técnicamente un estado de guerra, y cuyos diamantes son considerados, en consecuencia, "limpios".

El gobierno canadiense ha establecido un cuerpo conocido como el Canadian Diamond Code para ayudar a autentificar los diamantes canadienses. Éste es un sistema muy riguroso de vigilancia de los diamantes, y ayuda a proteger la reputación de "libre de conflictos" de los diamantes canadienses.

Distribución

La Diamond Trading Company (DTC) es una subsidiaria de De Beers, y comercializa diamantes en bruto de las minas operadas por De Beers (dejó de comprar diamantes en el mercado abierto en 1999, y cesó de comprar diamantes rusos minados por la compañía rusa Alrosa a finales del 2008. Alrosa apeló exitosamente contra una corte europea66 y reiniciará sus ventas en mayo del 200967 ).

Una vez adquiridos por Sightholders (que es un término registrado, que hace referencia a las compañías que tienen un contrato de suministro de tres años con DTC), los diamantes son cortados y pulidos en preparación a ser vendidos como gemas preciosas. El corte y pulido de los diamantes brutos es una labor especializada que está concentrada en un número limitado de localidades alrededor del mundo. Los centros tradicionales de corte de diamante son Amberes, Ámsterdam, Johannesburgo, Nueva York y Tel Aviv. Recientemente, se han establecido centros de corte de diamantes en China, India, Tailandia, Namibia y Botswana. Los centros de corte con menores costos de mano de obra, notablemente Surat en Gujarat, India, manejan un gran número de diamantes de pocos quilates, mientras que cantidades más pequeñas de los diamantes más grandes o más valiosos tienden a ser manejados en Europa o Norteamérica. La reciente expansión de esta industria en la India, empleando mano de obra barata, ha permitido que diamantes más

pequeños sean preparados como gemas en cantidades más grandes de lo que antes era económicamente factible.

Los diamantes que han sido preparados como gemas preciosas son vendidas en centros de intercambio de diamantes conocidos como "bolsas". Hay 26 bolsas de diamantes registradas en el mundo.68 Las bolsas son el último paso fuertemente controlado en la cadena de suministro de diamantes, grande mayoristas e incluso minoristas pueden comprar cantidades relativamente pequeñas de diamantes en las bolsas, después de lo cual son preparadas para su venta final al consumidor. Los diamantes pueden ser vendidos ya engastados en joyería, o vendidos sin engastar. De acuerdo al Rio Tinto Group, en el 2002 los diamantes producidos y liberados al mercado estaban valorizados en US$9 mil millones, como diamantes brutos, US$14 mil millones después de cortados y pulidos, US$28 mil millones en joyería de diamantes mayorista, y US$57 mil millones en ventas de escaparate.

Sintéticos, simulantes y mejoras

Sintéticos

Los diamantes sintéticos son cristales de diamante que son manufacturados en un laboratorio, en contraste a los diamantes naturales que se forman naturalmente en el subsuelo. Los usos gemológicos e industriales del diamante han creado una gran demanda de piedras brutas, esta demanda ha sido satisfecha en gran parte por los diamantes sintéticos por más de medio siglo; estos han sido fabricados por diversos procesos, sin embargo, es en años recientes en que se ha hecho posible producir diamantes sintéticos de calidad de gema de tamaño significativo.13

La mayoría de diamantes sintéticos disponibles comercialmente son de color amarillo, y son producidos por procesos denominados de Alta Presión y Alta Temperatura (HTHP).70 El color amarillo es causado por impurezas de nitrógeno. Otros colores también pueden ser reproducidos, como el azul, verde o rosa, que resultan de la adición de boro o de la irradiación después de la síntesis.71

Otro método popular de crecimiento de diamante sintético es la deposición química de vapor (CVD). El crecimiento tiene lugar en presión baja (menor a la presión atmosférica). Involucra alimentar una mezcla de gases (típicamente 1:99 metano:hidrógeno) en una cámara y descomponerlos por la acción de radicales químicamente activos en un plasma iniciado por microondas, filamento caliente, descarga eléctrica, welding torch o láser.72 Este método es usado principalmente para recubrimientos, pero también puede producir cristales individuales de algunos milímetros de tamaño (ver imagen).50

En el presente, la producción anual de diamantes sintéticos de calidad de gema es sólo de unos cuantos miles de quilates, mientras que la producción total de diamantes naturales es alrededor de 120 millones de quilates. A pesar de este hecho, frecuentemente un consumidor encuentra diamantes sintéticos cuando busca un diamante de color de fantasía, porque casi todos los diamantes sintéticos son de color de fantasía, mientras sólo el 0,01% de los diamantes naturales son de color de fantasía.11 La producción de diamantes sintéticos

más grandes amenaza el modelo de negocio de la industria de diamantes. El efecto final de la rápida disponibilidad de diamantes de calidad de gema de bajo costo en el futuro es difícil de predecir.

Imitaciones

Un diamante de imitación está definido como un material distinto al diamante que es usado para simular la apariencia de un diamante. Las gemas que imitan al diamante suelen ser referidas como «diamantes», a secas, aunque propiamente son «diamantes de imitación»; a veces se llaman «simulantes del diamante» por calco semántico del inglés. El diamante de imitación más familiar a la mayoría de consumidores es la zirconia cúbica. La popular gema moissanita (carburo de silicio) suele ser tratada como un diamante de imitación, aunque es una gema por derecho propio. Aunque la moissanita tiene una apariencia similar al diamante, su principal desventaja como simulante del diamante es que el zircón cúbico es mucho más barato y casi igualmente convincente. Tanto el zircón cúbico como la moissanita son producidos sintéticos.

Mejoras

Las mejoras del diamante son tratamientos específicos realizados sobre los diamantes naturales o sintéticos (usualmente sobre aquellos ya cortados y pulidos en una gema), que están diseñados para mejorar las características gemológicas de la piedra en uno o más formas. Estas incluyen la perforación láser para eliminar inclusiones, aplicación de sellantes para rellenar fisuras, tratamiento para mejorar el grado de color de un diamante blanco, y tratamientos para dar color de fantasía a un diamante blanco.

Los recubrimientos se están usando más para darle a los simulantes de diamantes, como el zircón cúbico, una apariencia más "como el diamante". Una sustancia así es el carbono diamantino—un material carbonáceo amorfo que tiene algunas propiedades físicas similares a las de los diamantes. La publicidad sugiere que tal recubrimiento podría transferir algunas de estas propiedades similares al diamante a la piedra recubierta, con la consecuencia del mejoramiento del simulante de diamante. Sin embargo, las técnicas modernas, como la espectroscopia Raman permiten identificar fácilmente este tratamiento.74

Identificación

Se ha indicado que un proceso de recocido han podido convertir diamantes sintéticos, típicamente marrones (CVD) en diamantes incoloros, y que estos diamantes, después de haber sido enviados para identificación en joyería de diamantes, no fueron identificados como diferentes a los diamantes naturales.75 Tales anuncios suelen ser hechos para nuevas piedras sintéticas, simulantes, y tratadas, así que es importante validar cómo fueron enviadas las piedras para su identificación.

Los gemologistas adecuadamente entrenados y equipados pueden distinguir entre diamantes naturales y diamantes sintéticos. También pueden identificar la gran variedad de diamantes naturales tratados, siendo dos excepciones una pequeña minoría de diamantes

tratados por HPHT del Tipo II, los diamantes de este tipo suelen ser brown, y a través del ya mencionado proceso HPHT lo que se hace es un proceso físico que permite que el diamante obtenga un color muy alto (desde colores D hasta H) y algunos diamantes verdes artificialmente irradiados, estos diamantes naturales se encuentran en su mayoría en Africa y son fáciles de detectar. No se ha encontrado cristales "perfectos" (a nivel de red cristalina atómica), así que tanto los diamantes naturales y sintéticos siempre poseen imperfecciones características, que surgen de las circunstancias del crecimiento del cristal, que les permite ser distinguidos unos de otros.76

Los laboratorios usan técnicas como las espectroscopia, microscopía y luminiscencia bajo luz ultravioleta corta para determinar el origen de un diamante. También usan máquinas especialmente diseñadas para ayudarles en el proceso de identificación. Dos de estas máquinas son la "DiamondSure" y la "DiamondView", ambas producidas por la DTC y comercializadas por el GIA.77

Pueden realizarse algunos métodos para identificar diamantes sintéticos, dependiendo del método de producción y del color del diamante. Los diamantes CVD suelen ser identificados por una fluorescencia roja. Los diamantes coloreados C-J pueden ser detectados a través del Diamond Spotter del Swiss Gemmological Institute.78 Las piedras en el rango de color D-Z pueden ser examinadas a través del espectrómetro UV/visible DiamondSure, herramienta desarrollada por De Beers.76 De modo similar, los diamantes naturales suelen tener imperfeciones y fallas menores, tales como inclusiones de material extraño, que no se ven en diamantes sintéticos.

6. EL DIAMANTE 

 

 

Es la gema más conocida e importante. Apreciada desde la antigüedad, por su gran dureza y por las especiales virtudes que le atribuían. Los griegos lo llamaba “adamas”, que quiere decir indomable, invencible, siendo esta palabra el origen de su actual denominación.

Antiguamente se utilizaba en bruto, empezándose a tallar a partir del siglo XIV.

La valoración del diamante se realiza en función de cuatro factores: peso, color, pureza y talla.

Los diamantes que no tienen una calidad suficiente para su uso en joyería constituyen los diamantes industriales y se utilizan como abrasivos y para otros múltiples usos técnicos.

   

6.1. Propiedades

Composición química Carbono CEs carbono puro aunque puede contener escasas cantidades de otros elementos, sobre todo Nitrógeno, Boro e Hidrógeno.

Cristalización Sistema Cúbico

Hábito Habitualmente en cristales de hábito octaédrico, pero también forma cubos y rombododecaedros, presentando curvaturas en las caras. Frecuentemente en maclas.

Color Habitualmente amarillo claro o incoloro, también tonalidades claras azules, verdes, naranjas, rosas, marrones .

Dureza 10  (es el mineral más duro conocido)

Exfoliación Exfoliación perfecta según cara de octaedro.

Peso Específico Elevado 3,52

Punto de fusión Funde a unos 3700º C aunque empieza a grafitizarse en superficie a partir de 800º

Conductividad Térmica

Extremadamente alta

Brillo Muy alto, llamado “adamantino”

Naturaleza óptica Isótropo

Refracción Monorrefringente.  Índice de Refracción muy alto 2,417.

Dispersión Elevada. 0,044 La más alta de las gemas incoloras naturales.

Otras Espectro de absorción variable, frecuente líneas a 415 nm (Cape) y 503 nm (bruno).Fluorescencia frecuentemente azulada de distinta intensidad. Para observar la fluorescencia se utiliza luz UV de onda larga (365 nm). Lipofilia (afinidad a la grasa)Atacabilidad: No es atacado por ácidos ni soluble en ellos.

     

En función del contenido de nitrógeno o boro los diamantes se dividen en los siguientes tipos:

TIPO I. Con nitrógeno en proporción mayor a 10 ppm.  Opaco a la luz UV de onda corta.

Se puede presentar distintos tipos y tonos de color amarillo según el tipo de agregados que forman los átomos de nitrógeno.Se encuentran dentro de este tipo los diamantes de la serie Cape (amarillo), serie Bruna (Pardos) y otros colores  naturales amarillo-naranja, rosa, rojo, púrpura, amarillo-verdoso, verde-azulado y violeta.

TIPO II. Sin nitrógeno o con una proporción menor a 10 ppm.  Transparentes a Luz UV de onda corta.

Se diferencian dos tipos:Tipo II a. Los más puros sin Nitrógeno ni Boro. Incoloros, rosas o malvas.Tipo I I b. Con Boro. Muy raros. Color azul o azul grisáceo.      

6.2. Origen y yacimientos

Formados en la zona superior del manto terrestre, en rocas peridotitas y eclogitas a una temperatura 1000-1600 ºC y presión 45-60 Kbar (profundidades de unos 200 km) y arrastrados hacia la superficie por un magma kimberlítico a través de chimeneas volcánicas. Los diamantes más antiguos se formaron hace unos 3300 millones de años y los más modernos hace unos 900 millones de años.

Los yacimientos primarios se sitúan en chimeneas volcánicas en zonas estables y antiguas de la litosfera terrestre (cratones). Al ser un mineral muy estable y duro, resistente a la erosión y el transporte,  también aparecen en yacimientos secundarios en placeres de ríos y zonas de costa.

    

6.3. Países productores

En el siguiente cuadro se muestra una relación de los países productores más importantes ordenados cronológicamente.

País Fecha Explotación o Descubrimiento Tipo de yacimientosIndia Únicos yacimientos hasta el siglo XVIII SecundariosBrasil 1725 SecundariosSudáfrica 1866 Primarios y SecundariosRep. Democr. Congo 1907-1948 Primarios y SecundariosNamibia 1908 SecundarioAngola 1912 Primarios y SecundariosTanzania 1940 Primarios y SecundariosRusia 1954 PrimariosBotswana 1971 PrimariosAustralia 1980 PrimariosCanadá Años 90 Primarios

Atendiendo a la importancia económica de mayor a menor son: Botswana, Rusia, Canadá, Sudáfrica, Angola, Namibia, Congo y Australia.

6.4. Características de calidad

  

La valoración del diamante se realiza en función de cuatro factores: peso, color, pureza y talla. El conjunto de estos parámetros se llama frecuentemente “Las 4 Cs”.

CLARITY       PurezaCOLOUR       ColorCUT               TallaCARAT          Peso

Pureza

La pureza se observa y gradúa a lupa de 10 aumentos. Para graduar la pureza con exactitud se debe estudiar la piedra limpia y desmontada.

Grados de pureza:

FL-IF Flawless y Internally Flawless Puro a lupa de 10 aumentos

VVS1 y VVS2 Very Very Small Inclusions Inclusiones muy muy escasas

VS1 y VS2 Very Small Inclusions Inclusiones muy escasas

SI1 y SI2 Small Inclusions Pequeñas inclusiones

P1, P2 y P3 (o I1, I2 e I3)

Piqué (o Imperfect) Inclusiones que se observan a simple vista

 

Color

En la inmensa mayoría de casos cuanto menos color tenga el diamante, más valor tiene. La excepción corresponde a los diamantes de colores intensos llamados colores de fantasía, extremadamente raros en la naturaleza.

Para la graduación del color se necesitan piedras limpias, desmontadas, sin reflejos, luz adecuada, colocando la piedra en la posición adecuada a unos 10 cm de la fuente de luz especial y utilizando una escala patrón de diamantes especialmente seleccionados para la comparación.

Escalas de color: GIA Amberes Escandinava IGE/CIBJO/HRD

D 0+RIVER

BLANCO EXCEPCIONAL +E 0 BLANCO EXCEPCIONALF 1+

TOP WESSELTONBLANCO EXTRA +

G 1 BLANCO EXTRAH 2 WESSELTON BLANCOI 3 TOP CRYSTAL

BLANCO CON LIGERO COLORJ 4 CRYSTALK 5

TOP CAPE LIGERO COLORL 6M 7

CAPECOLOR

COLOR 1N 8O 9 LIGHT YELLOW

COLOR 2P 10Q 11 COLOR 3

R 12S 13

YELLOW COLOR 4

T 14U 15V 16X 17Y 18Z 19

Existen también diamantes de colores intensos (amarillo, marrón, azul, verde, rosa, etc.,) que se denominan colores de fantasía (fancy). Estos diamantes son sumamente escasos en la naturaleza, pero también se obtienen a partir de los diamantes incoloros mediante tratamientos especiales (irradiación, calentamiento, etc.). Para diferenciar la naturaleza del color en estos casos hay que recurrir a un laboratorio gemológico especializado.

Talla

Para medir los parámetros que definen la talla brillante tradicionalmente se utiliza el proporcionoscopio. Actualmente también se utilizan aparatos digitales como el Sarin Brilliant Eye.  Se obtienen los siguientes datos:

Altura de la corona Profundidad de la culata Diámetro de la tabla Espesor del filetín

Estos valores reflejan la calidad de las proporciones del brillante y se miden en un tanto por ciento en relación al diámetro de la piedra. Además, se estudia la calidad de su simetría, obteniendo los datos de las desviaciones que tiene la piedra respecto a una piedra totalmente simétrica. También influye en la calidad de talla la calidad del pulido que tienen las facetas de la piedra.

Peso

El peso de los diamantes se expresa en quilates (0,2 g)  y se determina mediante quilateros, balanzas mecánicas y electrónicas. En piezas montadas se debe recurrir a un cálculo de peso mediante fórmulas especiales a partir de las medidas de la piedra.

Puede ampliar la información sobre las características de calidad de los diamantes en el apartado especial de nuestra web dedicado a este tema.

6.5. Tratamientos de diamantes  

Se utilizan diferentes técnicas de tratamientos para mejorar el color y la pureza del diamante.

Tratamientos para mejorar el color. Se utilizan para:

Mejorar el color de los diamantes de la serie incolora mediante la aplicación de alta presión y alta temperatura (tratamiento HPHT). Tratamiento extremadamente difícil de detectar, solo aplicable a los diamantes de tipo II.

Proporcionar colores de fantasía a los diamantes de la serie incolora. (Irradiación, con o sin posterior calentamiento, recubrimientos).

Tratamientos para mejorar la pureza:

Relleno de fisuras con unas sustancias vítreas (tratamiento Yehuda).

Perforación por láser para eliminar grandes inclusiones oscuras.

6.6. Diamantes sintéticos  

El diamante sintético fue obtenido por primera vez en el año 1954 por la General Electric, utilizando un método basado en la cristalización del carbono en diamante a altas presiones y temperaturas. En este método se utilizan presiones de 50-60 kbar y temperaturas de 1300 a 1600 º C, correspondientes a las condiciones de formación del diamante en el manto terrestre, a las profundidades de unos 200 km. El método se conoce como HPHT (de inglés High Pressure High Temperature). Este método se convirtió rápidamente en la principal fuente de diamantes sintéticos industriales (pequeños diamantes de baja calidad utilizados para múltiples aplicaciones técnicas, sobre todo como abrasivos).

La obtención de grandes cristales por este método es mucho más complicada y costosa. No obstante, en el año 1970 fueron obtenidos también los primeros cristales de diamante sintético HPHT calidad gema de hasta un quilate de peso. Los primeros diamantes sintéticos gema eran mucho más caros que los naturales. No obstante, los avances tecnológicos permitieron abaratar los costes con el paso del tiempo, de tal forma que a mediados de los años 1990 aparecieron primeras empresas que comercializan el diamante sintético HPHT de calidad gema.

Otro método de síntesis de diamantes no requiere presiones y temperaturas tan elevadas. Se trata de un método de deposición de vapor químico o CVD, de Chemical Vapor Deposition en inglés. En este caso como fuente de carbono se utiliza el gas metano, que se mezcla con hidrógeno y se ioniza mediante el plasma. Los iones de carbono se depositan sobre una superficie creando una capa muy fina de diamante.

Este método, utilizado por primera vez en el año 1952, inicialmente no se planteaba como posible método de síntesis de diamantes gema debido a las velocidades muy lentas del proceso. La deposición de capas de diamante tiene otras numerosísimas aplicaciones técnicas, así que la investigación en este campo es muy intensa. El desarrollo del método permitió depositar capas de diamante en superficies de otros materiales,

además de acelerar la deposición de forma muy significativa. El perfeccionamiento de la síntesis CVD también hizo posible la obtención de monocristales de diamante sintético CVD de calidad gema, y en el año 2005 apareció la primera empresa que se dedica a su comercialización.

En la actualidad los diamantes sintéticos todavía son muy escasos en artículos de joyería. No obstante, si antes para un gemólogo era suficiente identificar el diamante para saber que es natural, hoy también es necesario asegurarse de que no es sintético, sobre todo en los diamantes de colores fantasía amarillo y marrón, cuya síntesis es más rápida y económica.

6.7. Imitaciones

  

Desde tiempos remotos se han buscado imitaciones del diamante con escaso éxito, hasta el hallazgo de productos artificiales de altos índices de refracción y propiedades aparentes similares a las del diamante.

En 1976 apareció el oxido de zirconio cúbico (zirconita, zirconia, CZ, etc.) que constituye la mejor imitación de diamante lograda. En ningún caso se puede denominar esta imitación “zircón” ya que este nombre corresponde a un mineral, silicato de zirconio, también utilizado antiguamente como imitación de diamante.

La mayoría de las imitaciones se distingue con facilidad mediante un conductímetro térmico. No obstante, una de las imitaciones más recientes, la moissanita, tiene la conductividad térmica muy elevada y puede confundirse con el diamante en el conductímetro convencional.

Entre los principales productos que se ha producido para imitar al diamante hay que  destacar:

Rútilo sintético (Titanita) Titanato de estroncio (Fabulita) Aluminato de itrio (YAG) Gadolinio de galio (GGG) Óxido de zirconio cúbico (Zirconita) Moissanita sintética

6.8. Laboratorios y certificados

Un certificado del diamante es un documento en el que una institución, laboratorio o sociedad reconocida, describe y asegura por escrito las características de calidad, pureza, color, peso, talla, proporciones, dimensiones, acabado, inclusiones y posibles tratamientos del diamante. Aunque en este documento no se refleja un valor económico de la piedra, ya que solo se describen características físicas y de calidad, asegura al comprador el tipo de gema que posee al adquirir una joya, dando por tanto un valor añadido al producto final.

Un certificado sobre un diamante debe ser emitido sobre piedras sueltas, antes de ser montadas ya que la montura impide el análisis exhaustivo de la gema.

Es importante que un certificado este emitido por una entidad o laboratorio reconocido y fiable, existen numerosos laboratorios en el mundo como el Gemological Institute of America (GIA), American Gem Society (AGS), o el propio del Instituto Gemológico Español (IGE), reconocidos internacionalmente.