Diamante é duro, mas quebra…

O diamante é uma das formas alotrópicas do carbono, que também pode se apresentar na forma pura como: grafite, carvão e fulerenos. Em compostos, ele pode ser encontrados em carbonatos, hidrocarbonetos, carbetos, etc.

O diamante possui uma estrutura extremamente unida e com ligações fortes, na qual, cada um dos átomos está unido a outro por ligações covalentes poderosas e altamente direcionadas a quatro carbonos vizinhos, dispostos nos vértices de um tetraedro regular (com orbitais híbridos do tipo sp³).

Esta forma alotrópica do carbono é a substância natural mais dura conhecida pelo homem. O diamante possui dureza igual a 10, segundo a Escala de Dureza de Mohs, que varia de 1 a 10 (1 – talco e 10 – diamante).  O diamante pode ser utilizado para riscar, marcar, ou cortar qualquer outra substância, dura ou não. A dureza do diamante é derivada da sua estrutura altamente compacta.

O diamante além de ser altamente duro, é também um bom isolante elétrico, pois seus elétrons de valência estão firmemente envolvidos nas ligações sigma entre os átomos de carbonos, não sobrando elétrons livres para conduzir corrente elétrica, como no caso da grafite, que possui elétrons livres.

Dureza ou Tenacidade

Dureza – se relaciona à capacidade de um material riscar e ser riscado por outros materiais. Quanto maior for a dureza do material, maior será a sua capacidade em riscar outros materiais ou maior será a sua capacidade em resistir ao risco. Tenacidade – se relaciona à capacidade de resistir ao impacto. Ou seja, quanto maior for a tenacidade de um material, maior será a sua capacidade em resistir à um impacto físico.

O diamante é altamente duro, ou seja, risca qualquer outro material existente, no entanto, sua tenacidade não é grande como sua dureza. Sendo assim, o diamante pode sim ser quebrado, mas só pode ser riscado por outro diamante. Uma martelada em uma pedra de diamante pode quebrá-lo em diversos pedaços.

Diamante produzido em laboratório

A produção de diamante em laboratório é possível mas não é viável economicamente. A síntese envolve o emprego de altíssimas pressões e temperaturas, o que gera elevado custo de produção.

A primeira vez que se obteve diamante em laboratório foi em 1905, quando o físico Charles Burton alegou haver produzido cristais microscópicos de diamantes pela dissolução de carbono em liga fundida de chumbo e cálcio.

Em 1985, Felix Sebba da Universidade da Virgínia conseguiu produzir diamantes a partir de CaC (carbureto de cálcio) com chumbo fundido, obtendo pequenos cristais de diamante.

Recentemente, diamante foi obtido à temperatura ambiente, tratando o fulereno C₆₀ à altas pressões. O que ocorreu foi a compressão de fuligem do fulereno até ~ 200 atm, produzindo uma pastilha brilhante e translúcida, que se mostrou ser diamante, através de análise por difração de raios-X.

A produção artificial de diamante não é economicamente viável, uma vez que manter condições de altas pressões e temperaturas não é fácil, nem barato. Sendo assim, fica mais barato adquirir um diamante natural do que produzir uma pedra artificialmente.

Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 12 de dezembro de 2015