Salute e malattia
Il diamante è la forma allotropica cristallina più pura del carbonio, presente in natura come ciottoli arrotondati in Sudafrica, Russia, Australia e Brasile. Grandi giacimenti in Congo e Sudafrica. In natura, il diamante si presenta come cristalli ottaedrici. Il più grande diamante noto (~1,3 lb), il Cullinan, fu trovato in una miniera sudafricana a Kimberley nel 1905.
Diamanti artificiali preparati riscaldando carbone di zucchero puro e ferro in crogiolo di grafite a ~3000 °C in forno elettrico. A questa temperatura, il carbonio si scioglie nel ferro. Raffreddando rapidamente la massa fusa immergendola in bagno di piombo fuso e trattando con acido cloridrico concentrato, si ottengono cristalli di diamante artificiale.
L'analisi a raggi X mostra che il cristallo di diamante è composto da unità tetraedriche. Ogni unità ha atomi di carbonio al centro, legati ad altri quattro atomi di carbonio ai vertici del tetraedro. Gli atomi di carbonio di ogni tetraedro sono legati da forti legami covalenti C-C con atomi dei tetraedri vicini. Poiché il diamante consiste di numerose unità tetraedriche, è una macromolecola.
Il diamante cristallizza nel sistema cubico. Buone varietà sono trasparenti, incolori o colorate. Per la natura macromolecolare, è sostanza molto dura e al tempo stesso molto fragile. È la sostanza naturale più dura conosciuta. Per la grande durezza, usato per tagliavetro e perforarocce. Punto di fusione molto alto (serve molta energia per rompere i legami C-C). Densità relativa molto alta.
Il diamante non è influenzato da quasi tutti i reagenti chimici, quindi insolubile in tutti i solventi. Brucia in aria formando anidride carbonica a 900 °C. Con fluoro a 700 °C dà tetrafluoruro di carbonio. Ossidato lentamente da miscela calda di dicromato di potassio e acido solfidrico concentrato a 200 °C a CO2. Anche carbonato di sodio fuso lo attacca lentamente. Stabile in vuoto fino a 1500 °C, ma a 1800-2000 °C si converte in grafite.
Diamanti incolori usati come pietre preziose per capacità di riflettere e rifrangere la luce. Usati anche per trafilatura di fili sottili.
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