Tipo de diamante - Diamond type
El tipo de diamante es un método para clasificar científicamente los diamantes por el nivel y el tipo de sus impurezas químicas. Los diamantes se dividen en cinco tipos: Tipo Ia, Tipo Ib, Tipo 1aB, Tipo IIa y Tipo IIb. Las impurezas medidas se encuentran a nivel atómico dentro de la red cristalina de los átomos de carbono y, por lo tanto, a diferencia de las inclusiones , requieren un espectrómetro infrarrojo para detectarlas.
Los diferentes tipos de diamantes reaccionan de diferentes maneras a las técnicas de mejora de diamantes . Pueden coexistir diferentes tipos dentro de una misma piedra; Los diamantes naturales a menudo son mezclas de Tipo Ia y Ib, que pueden determinarse por su espectro de absorción infrarroja.
Tipos de diamante
Tipo i
Los diamantes de tipo I , la clase más común, contienen átomos de nitrógeno como principal impureza, comúnmente en una concentración del 0,1%. Los diamantes de tipo I absorben tanto en la región infrarroja como en la ultravioleta , desde 320 nm. También tienen una fluorescencia característica y un espectro de absorción visible (ver Propiedades ópticas del diamante ).
Tipo Ia
Los diamantes de tipo Ia constituyen aproximadamente el 95% de todos los diamantes naturales. Las impurezas de nitrógeno, hasta un 0,3% (3000 ppm), se agrupan dentro de la red de carbono y están relativamente extendidas. El espectro de absorción de los grupos de nitrógeno puede hacer que el diamante absorba la luz azul, haciéndolo parecer amarillo pálido o casi incoloro. La mayoría de los diamantes Ia son una mezcla de material IaA y IaB; Estos diamantes pertenecen a la serie Cape , que lleva el nombre de la región rica en diamantes antes conocida como Cape Province en Sudáfrica , cuyos depósitos son en gran parte de Tipo Ia. Los diamantes de tipo Ia a menudo muestran bandas de absorción nítidas con la banda principal a 415,5 nm (N3) y líneas más débiles a 478 nm (N2), 465 nm, 452 nm, 435 nm y 423 nm (las "líneas Cape"), causadas por los centros de nitrógeno N2 y N3 . También muestran fluorescencia azul a radiación ultravioleta de onda larga debido a los centros de nitrógeno N3 (los centros N3 no alteran el color visible, pero siempre van acompañados de los centros N2 que sí lo hacen). Los diamantes marrones, verdes o amarillos muestran una banda en verde a 504 nm (centro H3), a veces acompañada de dos bandas débiles adicionales a 537 nm y 495 nm (centro H4, un gran complejo que presumiblemente incluye 4 átomos de nitrógeno sustitutivos y 2 redes reticulares). vacantes).
- Tipo IaA , donde los átomos de nitrógeno están en pares; estos no afectan el color del diamante.
- Tipo IaB , donde los átomos de nitrógeno se encuentran en grandes agregados pares; éstos imparten un tinte de amarillo a marrón.
Tipo Ib
El tipo Ib constituye aproximadamente el 0,1% de todos los diamantes naturales. Contienen hasta 0.05% (500 ppm) de nitrógeno, pero las impurezas son más difusas, los átomos están dispersos por todo el cristal en sitios aislados. Los diamantes de tipo Ib absorben la luz verde además del azul y tienen un color amarillo o marrón más intenso o más oscuro que los diamantes de tipo Ia. Las piedras tienen un tinte amarillo intenso u ocasionalmente marrón ; los diamantes canarios raros pertenecen a este tipo, que representa sólo el 0,1% de los diamantes naturales conocidos. El espectro de absorción visible es gradual, sin bandas de absorción nítidas. Casi todos los diamantes sintéticos HPHT son de tipo Ib.
Tipo II
Los diamantes de tipo II no tienen impurezas de nitrógeno mensurables. Los diamantes de tipo II absorben en una región diferente del infrarrojo y transmiten en el ultravioleta por debajo de 225 nm, a diferencia de los diamantes de tipo I. También tienen diferentes características de fluorescencia. Los cristales que se encuentran tienden a ser grandes y de forma irregular. Los diamantes de tipo II se formaron bajo una presión extremadamente alta durante períodos de tiempo más largos.
Tipo IIa
Los diamantes de tipo IIa constituyen el 1-2% de todos los diamantes naturales (1,8% de los diamantes gema). Estos diamantes están casi o totalmente desprovistos de impurezas y, en consecuencia, suelen ser incoloros y tienen la conductividad térmica más alta . Son muy transparentes en ultravioleta, hasta 230 nm. Ocasionalmente, mientras los diamantes de Tipo IIa se extruyen hacia la superficie de la Tierra, la presión y la tensión pueden causar anomalías estructurales que surgen a través de la deformación plástica durante el crecimiento de la estructura cristalina tetraédrica , lo que lleva a imperfecciones . Estas imperfecciones pueden conferir un color amarillo, marrón, naranja, rosa, rojo o morado a la gema. Los diamantes de tipo IIa pueden tener sus deformaciones estructurales "reparadas" mediante un proceso de alta presión y alta temperatura ( HPHT ), eliminando gran parte o todo el color del diamante. Los diamantes de tipo IIa constituyen un gran porcentaje de la producción australiana. Muchos diamantes grandes famosos, como Cullinan , Koh-i-Noor y Lesedi La Rona , son de Tipo IIa. Los diamantes sintéticos cultivados mediante el proceso CVD normalmente también pertenecen a este tipo.
Tipo IIb
Los diamantes de tipo IIb constituyen aproximadamente el 0,1% de todos los diamantes naturales, lo que los convierte en uno de los diamantes naturales más raros y muy valiosos. Además de tener niveles muy bajos de impurezas de nitrógeno comparables a los diamantes de Tipo IIa, los diamantes de Tipo IIb contienen importantes impurezas de boro . El espectro de absorción del boro hace que estas gemas absorban la luz roja, naranja y amarilla, dando a los diamantes Tipo IIb un color azul claro o gris, aunque los ejemplos con bajos niveles de impurezas de boro también pueden ser incoloros. Estos diamantes también son semiconductores de tipo p , a diferencia de otros tipos de diamantes, debido a los agujeros de electrones no compensados (consulte Propiedades eléctricas del diamante ); tan solo 1 ppm de boro es suficiente para este efecto. Sin embargo, también puede aparecer un color gris azulado en los diamantes Tipo Ia y no estar relacionado con el boro. Los diamantes de tipo IIb muestran un espectro de absorción infrarrojo distintivo y muestran una absorción que aumenta gradualmente hacia el lado rojo del espectro visible.
El tipo no está restringido a los diamantes verdes , cuyo color se deriva de la exposición a cantidades variables de radiación ionizante .
La mayoría de los diamantes gris azulados procedentes de la mina Argyle de Australia no son del tipo IIb, sino del tipo Ia; esos diamantes contienen grandes concentraciones de defectos e impurezas (especialmente hidrógeno y nitrógeno) y el origen de su color aún es incierto.