Diamant: Ein Naturprodukt der Superlative

Diamant ist in vielerlei Hinsicht ein Mineral der Superlative: als „König der Edelsteine“ hochbegehrt seit vielen Jahrhunderten, aber heute auch von hochrangiger Bedeutung für technische Anwendungen. Diese Sonderstellung verdankt der Diamant einer Kombination hervorragender Eigenschaften:

1. Diamant ist das härteste Mineral, das wir kennen.
2. Diamant hat eine außergewöhnlich hohe Lichtbrechung.
3. Diamant hat eine außergewöhnlich hohe Dispersion.
4. Diamant ist extrem selten.

Härte

Die Härte des Diamanten wird von keinem anderen natürlichen Material erreicht. Die Ursache hierfür liegt in der kubisch dicht gepackten Struktur von Kohlenstoffatomen.

Lichtbrechung

In der Diamantstruktur herrscht aufgrund der dicht gepackten Kohlenstoffatome eine hohe Elektronendichte, die für den sehr hohen Lichtbrechungsindex n = 2,41 verantwortlich ist. Der hohe Lichtbrechungsindex korrespondiert mit einem hohen Reflexionsvermögen an der Oberfläche (verantwortlich für den typischen „Diamantglanz“ bzw. das „Funkeln“).

Transparenz und Farbe

Diamant ist für elektromagnetische Strahlung über sehr große Energie- bzw. Wellenlängenbereiche hinweg durchlässig. Dies gilt insbesondere für Licht. Dadurch hat der reine Diamant eine sehr hohe Transparenz und absolute Farblosigkeit.

Seltenheit

Diamant ist ein seltenes Mineral, das bei sehr hohen Temperaturen und großem Druck im Erdmantel gebildet wird und nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen an die Erdoberfläche bzw. in Bereiche gelangt, in denen er durch Abbau gewonnen werden kann. Er muss mit großem technischem und finanziellem Aufwand aus dem „Wirtsgestein“ herausgelöst werden. Als „Daumenregel“ kann man davon ausgehen, dass im Durchschnitt auf 100 Tonnen abgebauten Gesteins eine Ausbeute von 5 Karat (=1 Gramm) roher Diamant steht. Die so gewonnenen Diamanten haben nur zum Teil eine Qualität, die sie für die Schmuckproduktion verwendbar machen.

2013 schätzte man eine Gesamtproduktion von ca. 130 Millionen Karat (26 Tonnen) weltweit, wovon ca. 70 Millionen Karat (14 Tonnen) auf Diamanten von Schmuckqualität und ca. 60 Millionen Karat (12 Tonnen) auf Industriediamanten entfallen sind. Denn die nicht für Schmuck geeigneten Diamanten werden zu technischen Zwecken verwendet. Insbesondere die Härte der Diamanten macht sie für den vielfältigen Einsatz in der Technik interessant, z.B. zum Fräsen, Bohren, Schneiden oder Schleifen, beispielsweise in der Uhrenindustrie, Dental- und Medizintechnik sowie die Luft- und Raumfahrtindustrie). Aber auch die hohe Transparenz und die große Wärmeleitfähigkeit macht den Diamanten für viele technische Spezialanwendungen in der Elektronik, Optik und Medizin interessant. Für solche technische Anwendungen werden zum einen diejenigen Diamanten verwendet, die sich nicht zur Verwendung als Schmuckdiamant eignen, zum anderen kommen in großer Stückzahl so genannte synthetische Diamanten zum Einsatz.

Quellen:

Dieser Text ist eine Zusammenfassung aus: Lind, Th.: Diamant – Eigenschaften, Bedeutung, Nomenklatur. In: Gemmologie, Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft, Jahrgang 66, Heft 3/4, Dezember 2017, S. 1-8. Online unter URL: https://blog.dgemg.com/de/dgemg-dsef/109-diamant-superlative.html, abgerufen am 26.02.2024.