miércoles, 26 de diciembre de 2012

Un diamante NO es para siempre: verdades y curiosidades sobre el diamante




  "A Diamond is Forever ", o traducido “Un diamante es para siempre”. Esta frase, insuperable ejemplo de publicidad engañosa, fue lanzada en 1948 y ha sobrevivido hasta nuestros días como una de las más exitosas campañas publicitarias de todos los tiempos. Pero, ya en 1772, Antoine-Laurent de Lavoisier demostró que era muy fácil de destruir. Así que, ¿Qué es realmente un diamante?

Dicen que son los mejores amigos de la mujer… dicen que son eternos… dicen que son muy caros… Bien, estoy de acuerdo con lo último y, pudiera ser que la primera afirmación sea verdad en algunos casos de vanidad extrema, pero... definitivamente los diamantes pueden ser convertidos en simple y negro humo.

La forma alotrópica estable del carbono, en condiciones atmosféricas es el grafito y no el diamante. Por tanto, de una forma estricta, el eslogan “un diamante es para siempre” sería falso, ya que en condiciones atmosféricas el diamante se irá transformando en grafito. Sin embargo, la transformación del diamante a grafito es tan lenta que no es posible detectarla a escala humana.

El carbono es un elemento que presenta cuatro formas alotrópicas: el grafito (la más estable en condiciones normales), el diamante, el carbono amorfo y el fulereno. Lo que distingue estas cuatro formas es la organización en el espacio de los átomos de carbono, lo que hace que las propiedades físicas sean muy diferentes. Y es que aunque la composición química del grafito y del diamante sea la misma (únicamente carbono), el aspecto (o, si queréis, la estética) es absolutamente distinta.
Dibujo de un lápiz, de Kristian BirllachEl diamante es, de lejos, la gema más codiciada del mundo. El precio, ni que decir tiene, tampoco se parece en nada. Con el dinero que necesitaríamos para comprar un solo diamante pequeño, de un quilate (es la unidad de medida empleada en piedras preciosas y equivale a 205 miligramos), nos darían unas 27.000 unidades de minas de lápices. 

La composición del diamante es exactamente igual que la de la mina de un lápiz (pero con una disposición diferente de los átomos)

Grafito y diamante son las principales formas alotrópicas del carbono. En el caso del grafito los átomos de C presentan una hibridación sp2, lo que quiere decir que cada átomo se encuentra enlazado con otros 3 mediante un enlace covalente, formando estructuras laminares. En el diamante, sin embargo, los átomos de C presentan una hibridación sp3, uniéndose cada uno de ellos a otros 4 átomos de C mediante un enlace covalente y formando una estructura tridimensional. Así, el grafito es uno de los materiales más blandos, dado que las uniones entre planos grafíticos son muy débiles y es fácilmente exfoliable. Sin embargo, el diamante es la sustancia más dura que se conoce debido precisamente a esa estructura tridimensional de enlaces covalentes. De hecho, el término diamante proviene de la palabra griega adamas que significa “el invencible”, por la dureza del mineral.

 

En 1772, Lavoisier realizo un experimento para intentar determinar la naturaleza del diamante. Debido al alto precio de los diamantes fue necesario hacer una colecta entre varios científicos para comprar uno. Lo colocó en un recipiente cerrado y concentró sobre el mismo la radiación del sol, utilizando una lupa. Una vez calentado a unos 800 grados el diamante ardió y se vaporizó convertido en CO2 puro.
Efectivamente, el diamante esta compuesto de carbono, al igual que la mina de un lápiz, pero con distinta estructura cristalina. El gráfico superior pertenece al diamante y el inferior al grafito, según aparecen en Wikipedia. Son lo que se conoce como alótropos. Por cierto que, puestos a comparar, una romántica vela puede alcanzar los 1600 grados de temperatura.

Otras gemas como rubís, zafiros o esmeraldas son una alternativa perfectamente valida para el día de San Valentín. Poseen menor dureza superficial pero, a cambio, no corren el riesgo de dañarse por el calor. Y aunque ahora son más abundantes que el diamante, y por tanto con menor precio, eso no tiene porque durar para siempre. En 2004 se anuncio el descubrimiento a 50 años luz de la Tierra de una estrella llamada BM 37093. Es una enana blanca (un tipo de estrella degenerada tras agotar el hidrogeno) y se piensa que es un enorme diamante de 4000 kilómetros de diámetro. Lástima que pille un poco lejos. Habrá que confiar en que mejoren las técnicas para producirlos artificialmente en la Tierra.


Se supone que los primeros diamantes fueron encontrados en la India a principio del año 1.000 d.C. La India se convirtió el más importante proveedor de diamante hasta el siglo XVIII. Desde aproximadamente el año 1.650 Borneo, donde los diamantes se han ido encontrando desde el comienzo de nuestra era, el país ha sido un proveedor de diamantes para la industria del diamante holandesa. ¿Holanda? Si, pues en Holanda podemos encontrarnos una pieza fundamental del sector del diamante en el mundo. He aquí algunas otras curiosidades más sobre las piedras más brillantes y valiosas.
El 1725, los diamantes se descubrieron también en Brasil, luego en 1829 se encontraron yacimientos en Rusia, en Australia en 1851, en Sudáfrica en 1866 y, finalmente, en Siberia del este en 1948.
A principios del siglo XXI, los diamantes habían sido hayados en más de 20 países alrededor del mundo, sin embargo, la mayoría fuera de los continentes de Europa o a la Antártida.
Del total de la producción mundial de diamantes, el 20 por ciento es usado en joyería pero, curiosamente, el resto también es usado en aplicaciones industriales. No sólo los propios diamantes son localizados en lugares muy concretos del planeta tierra, también el propio arte de la joyería en diamantes y de su corte, sólo está localizada en un número muy limitado y concreto de ciudades que cuentan con industria y profesionales especializados.
De todas maneras, la utilización de los diamantes en joyería sólo supone el 20 por ciento de la producción total de diamantes, porque el resto tiene propósitos industriales. Desde la revolución industrial en el siglo XIX, los diamantes han tenido un gran valor para multitud de aplicaciones industriales tales como: discos de pulido, taladro, cinceles o aplicaciones extremadamente delgadas y precisas utilizadas para instrumental médico.
Lamentablemente, este valor industrial del diamante está cada vez más en desuso y los nuevos recambios ya se producen con diamantes artificiales. Hoy en día del 95 al 99 por ciento de los diamantes que son usados en la industria son sintéticos.

Dureza y pureza

En el diamante cada átomo de carbono está enlazado con otros cuatro átomos de carbono formando así una red tridimensional. Es de las sustancias más duras que se conocen y, de hecho, encabeza el ranking en la escala de dureza de Mohs.
Los cristales de diamante son habitualmente incoloros, si bien la presencia de impurezas (sobre todo nitrógeno y boro), así como la existencia de vacantes de oxígeno o defectos estructurales los dota también de sutiles tonos amarillentos, rosados, azules, rojos y verdes. Las impurezas (que los científicos denominan dopantes) hacen cambiar las propiedades eléctricas del diamante, que puede pasar de ser aislante (no conduce la corriente eléctrica) en ausencia de impurezas a semiconductor (puede conducir la corriente si se le aplica un campo eléctrico apropiado).


Los mayores diamantes

El peso de un diamante se mide en quilates (1qt = 0,2 g) y su precio suele aumentar con el número de quilates. El diamante más grande de todos es el Cullinan, descubierto en la mina Premier de Suráfrica en 1905. El Cullinan pesaba 3.106 quilates antes de ser cortado. Cuando se talló se produjeron 105 gemas con un peso total de 1.063 quilates. El mayor era una piedra  con forma de gota llamada la Estrella de África que, con 530,2 quilates, es el diamante tallado más grande del mundo. En la actualidad está engastado en el cetro real británico. Sin embargo este diamante podría ser de dimensiones despreciables si tenemos en cuenta que algunos astrónomos han planteado la posibilidad de que existan planetas que podrían tener gruesas capas de diamantes debajo de su superficie. Ese tipo de planeta se desarrollaría de forma distinta a la Tierra, Marte y Venus, denominados planetas de silicato, en su mayoría constituidos por complejos de silicio-oxígeno. Los planetas de carbono podrían haberse condensado a partir de un disco gaseoso rico en carbono o muy poco oxígeno, formándose carburos y grafitos en lugar de silicatos. Por otro lado, el grafito se convertiría en diamante bajo las presiones elevadas y potencialmente formaría capas de diamantes de un grosor de varios kilómetros. Los Planetas que orbitan el pulsar PSR 1257+12 pueden ser planetas de carbono. Otros buenos candidatos para planetas de carbono pueden estar ubicados cerca del centro de la galaxia, donde las estrellas tienen más carbono que el sol.   

 
Películas de diamante sintético  


Tradicionalmente la síntesis de diamante sintético se realizaba por medio de técnicas que implicaban el uso de altas presiones (> 100000 at.) y altas temperaturas (> 1000ºC). Estas técnicas utilizan un líquido orgánico como fuente de carbono y un metal como catalizador (Si, Ti, Nb, Ta, W + Co). Bajo ciertas condiciones de presión y temperatura, el diamante precipita como una fase en equilibrio.
  
Microfotografía de una capa de diamante sintético

Por contra, para preparar diamante películas de diamante sintético a bajas presiones y temperaturas moderadas se han desarrollado diverso métodos basados en depositito químico en fase de vapor (del inglés carbón vapor deposition CVD). Las técnicas más comúnmente utilizados para preparar diamante monocristalino incluyen varios tipos de descarga por plasma, filamentos incandescentes, llamas de combustión, láseres de alta potencia etc. En estos métodos, los gases que contienen carbono (CH4, C2H6, C6H6, etc.) son fragmentados, en presencia de H2, en especies atómicas o moleculares (neutras o ionizadas) por el plasma, el filamento incandescente o la llama. Utilizando estos métodos es posible formar capas de diamante monocristalino y policristalino (con tamaño de grano del orden de varios manómetros a algunas micras)  a temperaturas que varían entre 700 y 1000°C y a presiones (del gas utilizado) menores a una atmósfera. La dureza de los recubrimientos de diamante micro-cristalino varía entre 30 y 60 GPa, según el proceso utilizado para su preparación.


 La extracción de diamantes se ha llevado a cabo desde tiempos inmemoriales en sedimentos fluviales y en minas. El hombre, sin embrago, no se ha dedicado exclusivamente a explotar los diamantes naturales, sino que también ha intentado recrear en el laboratorio las condiciones en que se forman los diamantes en la naturaleza con la finalidad de sintetizarlos. Cuando se aplican presiones del orden de 100.000 atmósferas y temperaturas de 2.000 ºC en presencia de un metal que haga de catalizador (cromo, hierro o platino), entonces se consigue transformar el grafito en diamante.
Se sospecha que el catalizador forma una película de metal fundido sobre la superficie del grafito, de forma que parte del grafito se disuelve y vuelve a precipitar en forma de diamante, que es menos soluble. De todos modos, hay que decir que los diamantes que se obtienen son muy pequeños y el coste de fabricación es hoy por hoy muy elevado.
 
Carbones tipo diamante
El carbón tipo diamante (traducción de diamond-like carbon, DLC) es un material carbonoso que se obtiene en forma de recubrimientos sobre substratos mediante una técnica de depositito químico en fase de vapor. No se trata de cristales de diamantes como las películas de diamante sintético, sino más bien de un material de carbono amorfo que presenta propiedades similares a las del diamante. Para su obtención se utiliza una mezcla de hidrógeno e hidrocarburos gaseosos que son fragmentados, generalmente, mediante el uso de un plasma. Las especies que contienen carbono se depositan sobre el substrato en forma de un material con una estructura amorfa metaestable en la que los átomos de carbono se unen mediante enlaces sp2y sp3. Según las condiciones utilizadas para su preparación, el recubrimiento puede incluir porcentajes atómicos de hidrógeno de hasta un 40%. El hidrógeno ayuda a estabilizar los enlaces sp3, aunque recubrimientos con demasiado hidrógeno tienen baja densidad, lo cual disminuye su dureza. La mezcla de enlaces induce en los recubrimientos de este material propiedades extremas. Por ejemplo, su dureza es mayor a la del diamante microcristalino y es comparable a la del diamante natural; tiene una superficie más plana y un bajo coeficiente de fricción.


Diamantes Negros

El diamante negro o diamante carbonatado (en  inglés carbonado diamond), puede considerarse como una rareza. Estos diamantes son agregados policristalinos de pequeños diamantes que se encuentran únicamente en Brasil y la República Centroafricana. Este tipo de diamantes son negros, altamente porosos, poseen inclusiones radioactivas y cierta luminiscencia; lo que los hace muy diferentes a otros diamantes naturales policristalinos.


 El origen de estos diamantes negros es bastante controvertido y se han propuesto diversas hipótesis para explicar su formación: como la conversión de carbón a elevadas presiones y temperaturas en el interior de la tierra, el metamorfismo inducido por el impacto de un meteorito  y la radiación inducida por fisión espontánea de uranio y torio. Sin embargo todas estas hipótesis presentan serios problemas. Por ejemplo, el hecho de que solo se encuentren en puntos muy concretos del planeta, lo que descartaría la primera hipótesis. O que no presenten ninguna estructura de diamante hexagonal (lonsladeita), lo cual ocurre en otros diamantes formados por impacto de meteoritos. La tercera hipótesis también es poco probable dado que la energía requerida para la formación de cristales de diamante hasta 500 micras sería mucho mayor que la que puede obtenerse por  fisión espontánea. Las teorías más recientes postulan que estos diamantes provienen y se han formado en el espacio interestelar por la explosión de una supernova, formándose asteroides compuestos por este tipo de diamantes que con posterioridad colisionaron con la Tierra.



“Diamonds Are a Girl’s Best Friend”Dibujo de Oriol Massana.

Aunque las leyes termodinámicas indican que el diamante debería transformarse espontáneamente en grafito a presión ambiente, la conversión es tan lenta (millones de años) que es imposible detectar el cambio. Es decir, no es cinéticamente favorable. Esta es la razón por la que se han encontrado y se encuentran diamantes desperdigados por todo el planeta. El proceso de conversión, sin embargo, se puede acelerar.
Hollywood y toda su maquinaria han contribuido a proyectar la idea que un diamante es eterno. Pero esto no es del todo cierto, no al menos en determinadas condiciones. Cuando se calienta un diamante a una temperatura por encima de 1.500 ºC y en ausencia de oxígeno, entonces se convierte en grafito rápidamente. Si, por el 

contrario, se calienta en presencia de oxígeno alrededor de 800 ºC se carboniza, es decir, reacciona con el oxígeno del aire para formar dióxido de carbono. 


Curiosidades sobre los diamantes:

  • El mayor diamante encontrado hasta entonces es la Estrella de África o también llamado Culliman. Con 3106  quilates se obtuvieron del mismo unas nueve piezas de considerable tamaño y 96 más pequeñas. Una de ellas la podemos encontrar nada más y nada menos que en el centro de la corona de la realeza británica.
  • Se estima que la producción de diamantes asciende a 8000 millones de dólares por año.
  • En la ciudad de Mirny en Siberia se encontraba la mayor mina de estas piedras preciosas. La misma contaba con 1200 metros de diámetro y 500 de profundidad fue abandonada en 2004.
  • La mina más grande de diamantes no se encuentra en el planeta tierra sino en la constelación de Centauro a 50 años luz de nuestro planeta. En el 2004 el astrónomo Travis Metcalfe del Centro de Astrofísica de Harvard descubrieron una estrella muerta de 4 mil kilómetros de diámetro que se convirtió en diamante al contraerse después de perder toda su energía. Un enorme diamante de 10 mil millones de trillones de trillones de kilates (1, seguido de 34 ceros) que por desgracia se encuentra en la constelación de Centauro, a 50 años luz de la Tierra. Recibe el nombre de BMP 37093 pero los astrónomos la suelen llamar Lucy por la canción ” Music in the sky with diamonds” de los Beatles.
  • Sí es el material natural más duro ¿con qué lo pulen?

    La respuesta es bastante sencilla, con otro diamante. Para tallarlos se usan sierras circulares de fósforo con el filo impregnado de polvo de diamante mezclado con aceite de oliva.
  • Una empresa estadounidense se las ha ingeniado para crear diamantes a partir de cenizas de humanos muertos. Por eso si tienes entre 4000 y 22000 dólares podrás lucir una fabuloso anillo de diamantes hecho con cenizas humanas. En México existe este servicio. Un diamante de medio kilate requiere de al menos 500 gramos de cenizas (cuyo restante se devuelve al finalizar el proceso) y cuesta aproximadamente 8,000 dólares. Estos diamantes son similares a los naturales por las impurezas inherentes a la ceniza humana, que crean variedades o 'defectos' únicos, que incrementan su valor en el mercado. Los artificiales, hechos en laboratorio con carbono, alcanzan niveles de transparencia mayores.
  •  Mito: los diamantes son 'de sangre' Los diamantes tienen un proceso de comercio avalado en 2000 por la ONU, el Esquema de proceso de Certificación Kimberley. Según este acuerdo, los diamantes en bruto sólo pueden ser importados y exportados con un certificado del país exportador, que no puede ser una zona de conflicto. Según el Consejo Mundial de Diamantes, el 1% del mercado actualmente consiste en 'diamantes de sangre', lo que significa que provienen de regiones en conflicto y son utilizados para costear guerras. 
  • Curiosidad: Se pueden producir diamantes a partir del tequila En 2008, científicos de la UNAM descubrieron que es posible procesar el tequila para fabricar diamantes. Sin embargo, es como 'polvo de diamante', no lo suficientemente grande como para usarlos en joyas, publicó AFP.
  • Diamante Kohinoor Diamante Kohinoor: pesa 108,93 quilates y es un diamante de talla oval. Anteriormente pertenecía a príncipes indios, poseía forma redondeada y pesaba en bruto 186 quilates. Fue adquirido en 1739 por el Sha de Persia, que lo llamó “Montaña de la Luz” (Koh-i-noor). Tras su adquisición por la East Indian Company, fue regalado a la Reina Victoria en 1850. Tras su tallado, pasa a formar parte de la corona de la Reina Maria (esposa de Jorge IV), para terminar en la corona de la Reina Isabel. Una curiosa leyenda acerca del Kohinoor afirma que pertenecía al dios del sol, que a su vez lo cedió a su discípulo Satrajit; fue robado más tarde por un pariente de Satrajit, y después un león mató al ladrón y entregó la piedra al dios Krishna, que devolvió a Satrajit… solo para que este se la devolviera a su vez a Krishna cuando este se casó con su hija como parte de su dote. Krishna, finalmente, la entregó de nuevo al dios del sol.
  • Diamantes para la eternidad, o para siempre, según se traduzca. Este era el título de una de las películas de James Bond protagonizadas por el actor escocés Sean Connery. En ella, el malo de la película usaba diamantes para construir un láser potentísmo con el que, cómo no, iba a dominar el mundo. El problema de este hombre rico y malo era que un diamante no se puede fabricar como quien fabrica churros. Esta estructura cristalina de puro carbono es producto de especialísmas condiciones de presión y temperatura que se dan en el interior de la Tierra. Sin embargo, si la película de James Bond se hubiera rodado hace solo unos años, quizá el malo no hubiera tenido que dedicarse a robar diamantes. Porque una física de la Universidad de California en Berkeley llamada Robin Benedetti descubrió algo muy curioso investigando las propiedades del metano, ese gas que produce efecto invernadero y del cual uno de los principales productores son las vacas.
    Primera, que sus moléculas se descomponen más fácilmente que lo que se creía cuando se las calienta y comprime en el laboratorio. Pero lo mejor viene ahora: durante este proceso se producen moléculas orgánicas complejas y diamantes. Benedetti lo ha conseguido comprimiendo metano a una presión 500.000 mayor que la presión atmosférica terrestre y bombardeándole con láser hasta alcanzar unos 3.000 K. Por desgracia, los diamantes obtenidos no son para engarzarlos en un anillo, pues tienen un tamaño de unas 10 milésimas de milímetro.
    Lo fascinante de este descubrimiento es que nos va a permitir conocer mejor cómo es el interior de los planetas Urano y Neptuno, porque allí el metano es uno de sus principales constituyentes. De hecho, la situación diseñada en el laboratorio de la universidad de Berkeley corresponde a lo que sucede en Neptuno 7.000 km por debajo de su superficie visible. ¿No resulta maravilloso pensar que en el interior de un planeta haya una verdadera mina de diamantes, o quizá que un inmenso diamante ocupe el centro de alguno de esos planetas?

      Diamantes en el cine
  •  
    Diamante de Sangre (Blood Diamond en inglés) es una película dirigida y producida por Edward Zwick. Los protagonistas son Leonardo DiCaprio, Jennifer Connelly y Djimon Hounsou. El título hace referencia a los diamantes de guerra, piedras preciosas que se encuentran dentro de zonas en guerra y que se venden para financiar dichos conflictos armados. El 23 de enero de 2007 fue nominada para cinco premios Óscars, incluyendo mejor actor (Leonardo DiCaprio) y mejor actor secundario (Djimon Hounsou).
     

     

    Errores cronológicos en la película

  • La película se supone está situada en el año 2002, sin embargo, en la escena en la cual Solomon conoce al comprador, en Londres, se puede ver claramente que el comprador llega en un Bentley Arnage año 2007.
  • En otra escena en Londres, un Mercedes articulado o un autobús londinense 'bendy' es visto al fondo. Estos vehículos no fueron introducidos en Londres hasta 2004.
  • En la escena en Kono, uno de los niños soldados es visto con una Game Boy Advance SP, la cual no fue lanzada hasta 2003.
  • Durante la entrevista entre Danny y el Coronel Coetzee en Sudáfrica se pueden ver modernos anuncios de redes 3G.
  • Cuando Danny y Solomon están escondiéndose entre el pasto, los soldados del FRU pasan conduciendo de noche y van escuchando la canción de 2Pac Only Fear Of Death. La versión de esta canción salió en el 2001 en el álbum titulado Until the End of Time.
  • Cuando Danny llega con Maddy Bowen, ella está realizando un escrito acerca de la vida de Solomon en su ordenador portátil, se puede ver que está usando la versión de Windows XP, cuando este salió a finales de 2001.
  • Cuando Danny llega a hacer negocios con el Comandante Zero, se encuentra con el Comandante Rambo quien usa un Texas-coloured Snoop Dogg Afroskull debajo de su playera militar verde. Esta pieza fue fabricada por Alstyle Apparel & Activewear en el 2004.
Curiosidades
  • La escena en la que Solomon Vandy (Djimon Hounsou) mata al guerrillero que metió a su hijo en las filas del FRU, es de manera muy similar a la que en El Patriota, Mel Gibson asesina a un soldado que estaba presente cuando mataron a su hijo. La diferencia es que en Diamante en sangre Solomon utiliza una pala mientras que en El patriota, Mel Gibson un hacha.

Diamantes para la eternidad




 Sir Donald Munger, presidente del Sindicato Internacional del Diamante, da la voz de alarma al constatar que a lo largo dos años ha ido desapareciendo del mercado mundial una gran cantidad de diamantes. James Bond, suplantando la identidad de un famoso traficante, inicia las investigaciones. El agente secreto logra entrar en contacto con Burt Saxby, director de un casino por cuenta de Willard Whyte, un misterioso millonario de quien se sospecha que se propone desestabilizar el mercado diamantífero. Bond descubre que, entre otros negocios, Whyte financia un centro de investigaciones espaciales, tras el que está Blofeld, quien, con los diamantes que ha ido atesorando, ha construido un gigantesco y amenazador rayo láser que ha puesto en órbita alrededor de la Tierra, y con el que pretende lograr su terrible objetivo.



 
 Curiosidades sobre la película
  • Cuando el Ford Mustang entra al callejón va sobre sus dos ruedas derechas y cuando sale va sobre sus dos ruedas izquierdas, esto fue un error del equipo que contrataron para efectuar esta escena.
  • Es la última película (oficial) de Connery como Bond, volvería a interpretarlo posteriormente en un film no oficial de la saga: Nunca Digas Nunca Jamás.
  • El salario que ganó Connery fue el más exhorbitante de la industria fílmica en ese momento (2 millones de dólares). 


Diamantes en la música:  Entre tu y yo, El Norte



Esa chica enamorada,
que me mira y no se aclara,
es la chica de mi vida,
es el sueño que buscaba,
quise que me recordaras,
y que nunca me olvidaras, ohohohoh,

ESTRIBILLO:
entre tú y yo,
un diamante es para siempre,
entre tú y yo,
nuestro amor,
es para siempre.

todo en ella me fascina,
su mirada me domina,
cada vez que yo la veo,
pienso cuanto la deseo,
quise que me recordaras,
y que nunca me olvidaras,


 

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