Diamant

Diamant
Ungeschliffener Diamant mit typischer Oktaederform
Chemische Formel	C
Mineralklasse	Elemente 1.CB.10 (8.Auflage: I/B.02–40) (nach Strunz) 01.03.06.01 (nach Dana)
Kristallsystem	kubisch
Kristallklasse	hexakisoktaedrisch $4/m\ \bar 3\ 2/m$
Farbe	farblos, verschiedene Farben durch Verunreinigungen oder Gitterdefekte möglich
Strichfarbe	weiß
Mohshärte	10
Dichte (g/cm3)	3,52
Glanz	Diamantglanz
Transparenz	transparent bis subtransparent / transluzent
Bruch	muschelig bis splittrig
Spaltbarkeit	{111} vollkommen
Habitus	gedrungen, zum Teil oktaedrisch
Häufige Kristallflächen	{111}
Zwillingsbildung	Durchdringungszwillinge nach dem Spinellgesetz
Kristalloptik
Brechungsindex	n = 2,4076 (Rot, 687nm) bis 2,4354 (Blau, 486nm) [1]
Doppelbrechung (optische Orientierung)	keine, da optisch isotrop
Winkel/Dispersion der optischen Achsen	2vz ~ entfällt, da optisch isotrop
Pleochroismus	nicht bekannt
Weitere Eigenschaften
Phasenumwandlungen	Unter Luftabschluss und bei Normaldruck Übergang in Graphit oberhalb 1500 °C
Schmelzpunkt	3550 °C
Chemisches Verhalten	nahezu inert. Bei hohen Temperaturen Reaktionen mit Wasserstoff, Sauerstoff und Fluor; leicht löslich in Metallschmelzen kohlenstofflöslicher Metalle (z. B. Eisen, Nickel, Kobalt, Chrom, Platinmetalle) zum Teil unter Carbidbildung.
Ähnliche Minerale	strukturell verwandt mit Sphalerit (Zinkblende)
Besondere Kennzeichen	höchster Schmelzpunkt eines Minerals, Wärmeleitfähigkeit von 1000-2500 W/(m · K) (fünfmal besser als Silber), elektrische Leitfähigkeit: perfekter Isolator, manchmal fluoreszierend, Kompressionsmodul= 442 GPa

Diamant ist die kubische Modifikation des Kohlenstoffs (C) und als natürlich vorkommender Feststoff ein anerkanntes Mineral aus der Mineralklasse der „Elemente“.

Er bildet meist oktaederförmige Kristalle, oft mit gebogenen und streifigen Flächen. Weitere beobachtete Formen sind das Tetraeder, Dodekaeder und der Würfel. Die Kristalle sind transparent, farblos oder durch Verunreinigungen (z.B. Stickstoff) oder Kristallgitterdefekte Grün, Gelb, Braun und seltener auch Orange, Blau, Rosa, Rot oder Grau bis Schwarz gefärbt.^[1]

Diamant ist das härteste bekannte Mineral und die Referenz der Härte 10 der Härteskala nach Mohs. Seine Schleifhärte ist 140-mal größer als die des Korund. Die Härte des Diamanten ist allerdings in verschiedenen Kristallrichtungen unterschiedlich (Anisotropie). Dadurch ist es möglich, Diamant mit Diamant zu schleifen. In dem dazu verwendeten Diamantpulver liegen die Kristalle in jeder Orientierung vor (statistische Isotropie), damit wirken immer auch die härtesten unter ihnen auf den zu schleifenden Körper.

Diamant ist optisch isotrop mit hoher Lichtbrechung und hoher Dispersion. Er zeigt Fluoreszenz und Phosphoreszenz und ist triboelektrisch.^[1] Er verfügt über die höchste Wärmeleitfähigkeit aller bekannten Minerale.

Das Gewicht einzelner Diamanten wird traditionell in Karat angegeben, einer Einheit, die 0,200 Gramm entspricht (siehe Abschnitt Gewicht in Karat).

Besondere Eigenschaften

Diamant oxidiert in reinem Sauerstoff bei ca. 720 °C, in Luft bei über 800 °C zu Kohlendioxid. Die Reaktionsenthalpie ist mit 395.7 kJ/mol ca. 2kJ/mol größer als die von Graphit. Mit Wasserstoff reagiert Diamant bei hohen Temperaturen zu Kohlenwasserstoffen. Diamant ist löslich in Metallschmelzen kohlenstofflösender Metalle und deren Legierungen, wie Eisen, Nickel, Cobalt, Chrom, Titan, Platin, Palladium und ähnlichen. Aufgrund der sehr kleinen reaktiven Oberfläche ist die Umsetzungsgeschwindigkeit auch entsprechend klein.

Etymologie und Geschichte

Der Name Diamant leitet sich aus dem spätlateinischen diamantem, Akkusativ von diamas ab, einer gräzisierenden Abwandlung von adamas, akk. adamantem, zu griechisch αδάμας, adámas, „unbezwingbar“. Im klassischen Latein wurden als adamas besonders harte Materialien bezeichnet, so etwa von Plinius der Saphir.

Die ältesten Diamantenfunde werden aus Indien, angeblich bereits im 4. Jahrtausend vor Christus, berichtet. Bereits damals sagte man Diamanten magische Wirkungen nach, weshalb man sie auch als Talismane nutzte. Diamanten waren auch bei den alten Römern bekannt und wurden sehr geschätzt.

Die Verwendung von Diamanten als Werkzeug beschreibt schon Plinius der Ältere in seinem Werk Naturalis historia, XXXVII 60. Um 600 n. Chr. wurde der erste Diamant auf der indonesischen Insel Borneo gemeldet, doch obwohl Indien nun nicht mehr die einzige Quelle war, blieben die indonesischen Funde unbedeutend, da die Anzahl zu gering und der Transport zu den Handelsstädten zu weit war. Erst im 13. Jahrhundert entdeckte man, dass sich Diamanten bearbeiten lassen, was jedoch in Indien abgelehnt wurde, da die Steine so angeblich ihre magischen Kräfte verlieren könnten. Der heutige typische Brillantschliff wurde erst um 1910 entwickelt.

Im 18. Jahrhundert erschöpften sich allmählich die indischen und indonesischen Minen. Als ein Portugiese auf der Suche nach Gold in Brasilien war, entdeckte er den ersten Diamanten außerhalb Asiens. Dieser Fund verursachte einen „Diamantenrausch“. Den ersten Diamanten im Muttergestein Kimberlit fand man 1869 in Kimberley in Südafrika. Ein Jahr später übernahm Südafrika die Rolle des Hauptlieferanten, da auch Funde in Brasilien seltener wurden.

Auf der Weltausstellung in Philadelphia 1876 wurde erstmals eine mit Diamanten besetzte Steinkreissäge einer breiten Öffentlichkeit gezeigt. 1926 entdeckte man auch an der Atlantikküste Diamanten, und 1955 wurde schließlich der erste Diamant künstlich hergestellt. Den ersten Diamanten auf dem Meeresgrund fand man erst 1961. Heute ist Australien Hauptlieferant für Diamanten. 2005 mietete der De-Beers-Konzern für zwei Jahre einen Zeppelin NT zur Diamantensuche im südlichen Afrika.

Weitere Erstfunde

Jahr	Staat
1826	Russland
1851	Australien (erster in Australien)
1867	Südafrika (erster in Afrika)
1901	Venezuela
1906	USA (Bundesstaat Arkansas)
1906	auf dem Gebiet der heutigen Demokratischen Republik Kongo
1908	Namibia
1912	Angola
1920	Westküste Afrikas (Ghana)
1969	China

Klassifikation

In der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Diamant zur Mineralklasse der „Elemente“ und dort zur Abteilung der „Halbmetalle und Nichtmetalle“, wo er zusammen mit Chaoit, Fullerit, Graphit, Lonsdaleit und Moissanit eine eigenständige Gruppe bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz'schen Mineralsystematik ordnet den Diamant ebenfalls in die Klasse der „Elemente“ und dort in die Abteilung der „Halbmetalle (Metalloide) und Nichtmetalle“ ein. Diese Abteilung ist allerdings weiter unterteilt nach den verwandten, chemischen Elementen, so dass das Mineral entsprechend in der Unterabteilung „Kohlenstoff-Silicium-Familie“ zu finden ist, wo es nur noch zusammen mit Lonsdaleit die unbenannte Gruppe 1.CB.10 bildet.

Auch die Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Diamant in die Klasse und gleichnamigen Abteilung der „Elemente“ ein. Hier ist er zusammen mit Graphit, Lonsdaleit, Chaoit und Fullerit in der „Kohlenstoffpolymorphe“ mit der System-Nr. 01.03.06 innerhalb der Unterabteilung „Elemente: Halbmetalle und Nichtmetalle“ zu finden.

Modifikationen und Varietäten

Neben kubisch kristallisierenden Diamant sind noch folgende Kohlenstoffmodifikationen bekannt:

• Graphit (hexagonal)
• Lonsdaleit (hexagonal),
• Chaoit (hexagonal),
• Fullerene (mit wenigen Ausnahmen nur synthetisch)

Diamant ist bei Raumtemperatur und Normaldruck metastabil. Die Aktivierungsenergie für den Phasenübergang in die stabile Modifikation (Graphit) ist jedoch so hoch, dass eine Umwandlung in Graphit bei Raumtemperatur praktisch nicht stattfindet.

Ballas (radialstrahlig, faserig) ^[2] und Carbonado (schwarzer poröser polykristalliner Diamant, der bislang ausschließlich in Zentralafrika und in Südamerika gefunden wurde) ^[3] sind besondere Diamant-Varietäten, deren Kristallstrukturen durch ungünstige Wachstumsbedingungen vermehrt Gitterfehler aufweisen.

Bildung und Fundorte

Oktaedrischer Diamant von etwa 1,8 carat (6 mm) in Kimberlit aus der „Finsch Diamond Mine“, Südafrika

Diamanten bilden sich im Erdmantel unter hohem Druck und Temperaturen, typischerweise in einer Tiefe von etwa 150 Kilometern und bei Temperaturen von 1200 bis 1400 °C. Die Muttergesteine der Diamanten sind Erdmantelgesteine wie Peridotit und Eklogit. Gasreiche vulkanische Gesteine, so genannte Kimberlite oder Lamproite transportieren Bruchstücke des Erdmantels mit den enthaltenen Diamanten bei ihrer Eruption an die Erdoberfläche, wo sie in den Pipes, den vulkanischen Eruptivschloten, gefunden werden.

Die Transportgeschwindigkeiten aus der Tiefe werden auf wenige Stunden geschätzt, so dass aufgrund der Schnelligkeit keine Phasenumwandlung zu Graphit stattfindet. Die letzte Phase der Eruption erfolgt mit Überschallgeschwindigkeit. Diamanten sind Fremd- oder Xenokristalle in Kimberlit und Lamproit und in diesen Magmen chemisch nicht stabil. So kann man an natürlichen Diamanten immer Auflösungserscheinungen beobachten. Von ihren Vorkommen in Pipes können die Diamantkristalle durch natürliche Verwitterungsprozesse, bei denen sie aufgrund ihrer Härte intakt bleiben, abtransportiert werden, und reichern sich dann in Sedimentgesteinen an, die heute eine der Hauptquellen dieses Minerals darstellen. Solche Vorkommen nennt man alluvial. Insbesondere die besten, einschlussarmen Diamanten überstehen den Transport unbeschädigt, so dass alluviale Vorkommen besonders viele Diamanten von Edelsteinqualität enthalten.

Mikrodiamanten entstehen vor allem bei Meteoriteneinschlägen: Bei den dabei auftretenden hohen Temperaturen und Drücken wird irdischer Kohlenstoff so stark komprimiert, dass sich kleine Diamantkristalle und auch Lonsdaleiten bilden, die sich aus der Explosionswolke ablagern und noch heute in der Umgebung von Meteoritenkratern wie dem Barringer-Krater nachgewiesen werden können.

Mikrodiamanten kommen auch in Fundstücken von Eisenmeteoriten und ureilitischen Achondriten vor, wo sie vermutlich durch Schockereignisse aus Graphit gebildet wurden. Winzige Diamanten, wegen ihrer typischen Größe von nur einigen Nanometern oft Nanodiamanten genannt, kommen zudem in Form von präsolaren Mineralen in primitiven Meteoriten vor. Irdische Mikrodiamanten wurden zum Beispiel im Erzgebirge, in Griechenland und in Kasachstan gefunden. Die Vorkommen sind an Abschnitte der Erdkruste gebunden, die während einer Gebirgsbildung und Metamorphose unter große Drücke und Temperaturen gebracht wurden.

Irdische Vorkommen

Die größten Diamantenvorkommen befinden sich in Russland, Afrika, insbesondere in Südafrika, Namibia, Angola, Botsuana, der Demokratischen Republik Kongo und Sierra Leone, in Australien und in Kanada. Es wurden aber auf allen Kontinenten Diamanten gefunden.

Insgesamt konnte Diamant bisher (Stand: 2011) an rund 500 Fundorten nachgewiesen werden. In Deutschland fand man Diamanten unter anderem am Nördlinger Ries und in der Nähe der Talsperre Saidenbach bei Forchheim.^[4]

Kohlige Chondriten

Kohliger Chondrit

Kohlige Chondriten sind Steinmeteorite mit einem vergleichsweise hohen (bis zu 3 %) Anteil an Kohlenstoff. Diese enthalten manchmal winzige, nanometergroße Diamanten, die außerhalb unseres Sonnensystems entstanden ^[5].

Altersbestimmung

Das Alter der Diamanten kann anhand ihrer Einschlüsse bestimmt werden. Diese Einschlüsse entstehen gleichzeitig mit dem Diamant, der sie umschließt, und bestehen oft aus Silikatmineralen der Umgebung. Das Alter der Silikatminerale kann mit der Geochronologie anhand ihrer isotopischen Zusammensetzung bestimmt werden; dazu werden hauptsächlich die Zerfallssystematik von ¹⁴⁷Sm zu ¹⁴³Nd und ¹⁸⁷Re zu ¹⁸⁷Os verwendet. Anhand der inzwischen großen Datenbank an Isotopendaten lässt sich feststellen, dass die Diamantbildung immer wieder zu verschiedenen Zeiten über alle Erdzeitalter hinweg stattfand, und es nicht nur sehr alte Diamanten gibt, die älter als drei Milliarden Jahre sind, sondern auch jüngere, die allerdings immer noch ein Alter von mehreren hundert Millionen Jahren erreichen.

Aus dem Verhältnis der stabilen Isotope ¹³C und ¹²C lassen sich Rückschlüsse auf den Ursprung des Kohlenstoffs ziehen. Radioaktives ¹⁴C hat eine relativ kurze Halbwertszeit. Nach 500.000 Jahren ist ¹⁴C praktisch vollständig zerfallen und in Naturdiamanten genauso wie in Naturgraphit nicht mehr vorhanden.

Gewinnung

Gewonnen werden Diamanten meist in den Pipes der erloschenen Kimberlitvulkane, die senkrecht nach unten, zuerst im Tagebau, dann unter Tage, abgebaut werden. Das Muttergestein wird dabei zermahlen, um die Diamanten zu gewinnen. In Namibia, im Südwesten Afrikas, kommen Diamanten in der Wüste und im Küstenbereich des Meeres unter Wasser in Alluvialböden vor. Für den Abbau zu Wasser werden spezielle Schiffe eingesetzt, die die Diamanten aus dem Sand waschen.

Wirtschaftlich abbaubare Diamantvorkommen sind meist an Kimberlite auf mindestens 2,5 Milliarden Jahren alten und mehr als 300 km dicken Festlandskernen (Kratonen) von Kontinentalplatten gebunden. Die Entstehung der diamanthaltigen Kimberlite und damit auch die wesentlichen Diamantvorkommen ist nach einem neuen Modell ^[6] an zwei Zonen an der Grenzen zwischen Erdkern und Erdmantel gebunden, an der sich mehr Magma befindet als üblich. An diesen Magmenzonen steigt Magma auf und kann die darüber liegende Kontinentalplatte durchschlagen. Durch die Bewegung dicker Festlandskerne über diese Zonen sind im Laufe der Erdgeschichte Kimberlite in verschiedenen Regionen entstanden. Zur Zeit befindet sich der afrikanische Kontinent und der Pazifik über diesen Magmenzonen.

Die Weltproduktion an Naturdiamant (etwa durch Rio Tinto Group) liegt heute bei etwa zwanzig Tonnen pro Jahr und deckt bei weitem nicht mehr den Bedarf der Industrie ab. Etwa 80 Prozent des Bedarfs können die Naturdiamanten nicht decken. Daher füllen in steigendem Maße synthetisch erzeugte Diamanten, deren Eigenschaften wie Zähigkeit, Kristallhabitus, Leitfähigkeit und Reinheit genau beeinflusst werden können, diese Nachfragelücke.

Siehe auch: Liste der größten Diamantenproduzenten

Synthetische Herstellung

Die Herstellung synthetischer Diamanten gelang erstmals am 15. Februar 1953 dem Physiker Erik Lundblad bei dem schwedischen Elektrotechnik-Konzern ASEA.

Seit 1955 ist es mit Hilfe des so genannten Hochdruck-Hochtemperatur-Verfahrens (HPHT – englisch: high-pressure high-temperature) möglich, künstliche Diamanten herzustellen. Bei diesem Verfahren wird Graphit in einer hydraulischen Presse bei Drücken von bis zu 6 Gigapascal (60.000 bar) und Temperaturen von über 1500 °C zusammengepresst. Unter diesen Bedingungen ist Diamant die thermodynamisch stabilere Form von Kohlenstoff, so dass sich der Graphit zu Diamant umwandelt. Dieser Umwandlungsprozess kann unter Beigabe eines Katalysators beschleunigt werden (meist Eisencarbonyl). Auch mit Katalysator dauert der Umwandlungsprozess immer noch einige Wochen. Analog zum Diamant lässt sich aus der hexagonalen Modifikation des Bornitrids ebenfalls unter Verwendung der Hochdruck-Hochtemperatur-Synthese kubisches Bornitrid (CBN) herstellen. CBN erreicht nicht ganz die Härte von Diamant, ist aber zum Beispiel bei hohen Temperaturen gegen Sauerstoff beständig.

Parallel dazu wurde die Schockwellendiamantsynthese unter Zuhilfenahme höchster Drücke, wie sie bei Explosionen auftreten, entwickelt. Dieser kommerziell erfolgreiche Weg liefert Diamantpulver in verschiedenen Feinheiten.

Eine Alternative zur Herstellung künstlicher Diamanten ist die Beschichtung von Substraten mit Hilfe der chemischen Gasphasenabscheidung (engl. chemical vapour deposition, CVD). Dabei wird in einer Vakuumkammer eine einige Mikrometer dicke CVD-Diamantschicht auf den Substraten, zum Beispiel Hartmetallwerkzeugen, abgeschieden. Ausgangsstoff dabei ist typischerweise ein Gasgemisch aus Methan und Wasserstoff, wobei ersteres als Kohlenstoffquelle dient.

Gemäß der Ostwaldschen Stufenregel sollte sich hauptsächlich metastabiler Diamant abscheiden; nach der Ostwald-Volmer-Regel bildet sich wegen seiner geringeren Dichte vorwiegend Graphit. Mit atomarem Wasserstoff gelingt es, Graphit selektiv zu zersetzen und die Bildung von Diamant zu begünstigen. Atomarer Wasserstoff (H) entsteht in einem thermisch oder elektrisch aufgeheizten Plasma aus molekularem Wasserstoff-Gas (H₂).

Die Substrattemperatur muss unterhalb von 1000 °C liegen, um die Umwandlung in das stabile Graphit zu unterbinden. Es lassen sich dann Wachstumsraten von mehreren Mikrometern pro Stunde erreichen.

Als weitere Entwicklung können mit Hilfe der Technik der Plasmabeschichtung nur wenige Mikrometer dünne Schichten aus so genanntem diamantartigen Kohlenstoff (DLC: diamond-like carbon) hergestellt werden. Diese Schichten vereinigen gleichzeitig eine sehr hohe Härte und sehr gute Gleitreibungseigenschaften. In ihnen liegt, je nach Beschichtungsparametern, eine Mischung von sp²- und sp³-hybridisierten Kohlenstoffatomen vor. Es handelt sich daher bei diesen Schichten nicht um Diamant.

Am Rensselaer Polytechnic Institute in Troy gelang es, magnetische Diamanten herzustellen. Sie sind nur fünf Nanometer groß und besitzen ein eigenes Magnetfeld. Der Effekt beruht auf einem Defekt im Kristallgitter. Anwendungen des gesundheitsverträglichen Kohlenstoffs werden vor allem in der Medizin prognostiziert.^[7]

Kristallstruktur

Kubische Kristallstruktur des Diamanten. Das Gitter besteht aus zwei sich gegenseitig durchdringenden kubisch flächenzentrierten (fcc) Gittern. Jedes Kohlenstoffatom ist gleichwertig mit vier Nachbaratomen kovalent gebunden.

Hauptartikel: Diamantstruktur

Diamanten bestehen ausschließlich aus reinem kubisch kristallisiertem Kohlenstoff. Wenn auch der innere Aufbau theoretisch aus reinem Kohlenstoff besteht, so sind die freien Atombindungen an den Grenzflächen des Kristalls doch mit Sauerstoff oder Wasserstoff gesättigt.

Im Diamant sind die Kohlenstoffatome tetraedrisch gebunden; das bedeutet, jedes Atom hat vier symmetrisch ausgerichtete Bindungen zu seinen nächsten Nachbarn. Die große Härte resultiert aus der sehr hohen Bindungsenergie der vollständig in sp³-Hybridisierung vorliegenden chemischen Bindungen.

Verwendung als Schmuckstein

Natürliche Diamanten im Brillantschliff

Ein Diamant hat eine sehr hohe Lichtbrechung und einen starken Glanz, gepaart mit einer auffallenden Dispersion, weshalb er heute als Edelstein geschliffen wird. Erst durch die Erfindung moderner Schliffe im 20. Jahrhundert, durch die Brillanz und das Feuer (Dispersion) eines Diamanten erst richtig zur Geltung kommt, wurde er auch als Schmuckstück verwendet, während er im Mittelalter keinen besonderen Wert hatte^[8] und meist nur die farbigen Steine als Edelsteine bezeichnet wurden.^[9]

Seine Brillanz beruht auf zahllosen inneren Lichtreflexionen, die durch den sorgfältigen Schliff der einzelnen Facetten hervorgerufen werden, welche in speziell gewählten Winkelverhältnissen zueinander stehen müssen. Das Ziel ist es einen hohen Prozentsatz des einfallenden Lichtes durch Reflexionen im Inneren des Steines wieder in Richtung des Betrachters aus dem Stein austreten zu lassen. Mittlerweile werden Schliffe und deren Wirkung auf Rechnern simuliert und die Steine auf Automaten geschliffen, um über eine exakte Ausführung optimale Ergebnisse zu erreichen. Nur ein Viertel aller Diamanten ist qualitativ als Schmuckstein geeignet. Davon erfüllt nur ein kleiner Bruchteil die Kriterien, die heute an Edelsteine gestellt werden: Ausreichende Größe, geeignete Form, hohe Reinheit, Fehlerfreiheit, Schliffgüte, Brillanzwirkung, Farbenzerstreuung, Härte, Seltenheit und je nach Wunsch Farbigkeit oder Farblosigkeit.

Diamanten werden seit den 1980er Jahren unter anderem mit Lasern bearbeitet, um dunkle Einschlüsse zu entfernen und Steine zu kennzeichnen. Die Eigenfarbe des Diamanten lässt sich nicht so einfach wie bei anderen Schmucksteinen beeinflussen. Unansehnliche Steine gibt man zur Farbveränderung seit den 1960er Jahren in Kernreaktoren zur Bestrahlung. Das Resultat sind dauerhafte Farbveränderungen: Schmutzig-graue, weiße und gelbliche Steine erhalten ein leuchtendes Blau oder Grün. Daran kann sich noch eine Wärmebehandlung anschließen, wobei die durch Strahlung erzeugten Kristallveränderungen zum Teil wieder „ausheilen“ und als weitere Farbveränderung sichtbar werden. Die Resultate sind nicht immer eindeutig vorhersehbar.

Unedle, nicht als Schmuckstein zu verwendende Diamanten, feiner Diamantstaub bzw. Industriediamanten werden als Bort bezeichnet.

Diamantbestimmung

Diamant-Spektrum, Zahlenangaben in Ångström-Einheiten

Kriterien zur Erkennung eines Diamanten sind u. a. seine Dichte, Härte, Wärmeleitfähigkeit, Glanz, Lichtstreuung oder Dispersion, Lichtbrechung oder Refraktion sowie Art und Ausbildung vorhandener Einschlüsse.

Ein weiteres wichtiges Unterscheidungsinstrument zwischen naturfarbenen und künstlich gefärbten Diamanten liegt in der Absorptions-Spektroskopie. Diamanten kommen in verschiedenen Farben und Schattierungen vor, unter anderem gelb, braun, rot, blau. Die Farben beruhen hauptsächlich auf Einbau von Fremdelementen (z. B. Stickstoff oder Bor) im Kohlenstoffgitter des natürlichen Diamanten.

Brillanten

Eppler-Brillant

→ Hauptartikel: Brillant

Eine besonders charakteristische – und für Diamanten die mit Abstand häufigste – Schliffform ist der Brillantschliff. Seine Merkmale sind mindestens 32 Facetten und die Tafel im Oberteil, eine kreisrunde Rundiste, sowie mindestens 24 Facetten im Unterteil. Nur derartig geschliffene Diamanten dürfen als Brillanten bezeichnet werden. Zusätzliche Angaben wie echt oder ähnliche sind dabei nicht erlaubt, da irreführend. Die Bezeichnung Brillant bezieht sich stets auf Diamanten. Zwar ist es möglich – und auch nicht unüblich – andere Edelsteine oder Imitate im Brillantschliff zu verarbeiten, diese müssen dann aber eindeutig bezeichnet sein, zum Beispiel als Zirkonia in Brillantschliff.

Fancy Diamonds

Der Name Fancy Diamonds (englisch fancy „schick“), auch kurz Fancys genannt, bezeichnet farbige Diamanten. Zwar sind die meisten Diamanten farbig, viele sind jedoch unattraktiv; so kann die Eigenfarbe des Diamanten von allen Tönungen im Bereich Grau, Gelb, Grün, Braun dominiert werden; gelegentlich wechselt sie auch innerhalb eines Steines. Reine intensive Farben sind selten und wertvoll; entsprechend bessere Preise werden dafür bezahlt, die zum Teil beträchtlich über dem Standard für farblose Diamanten liegen können. Statistisch gesehen ist bei 100.000 Diamanten durchschnittlich nur ein „Fancy“-Diamant dabei. Gelb- und Brauntöne, die mehr als 80 Prozent aller farbigen Diamanten ausmachen, sind im engeren Sinne keine Fancys. Kanariengelb oder Cognacgoldbraun sind hingegen Fancy-Farben.

Ein Diamant kann durch radioaktive Bestrahlung seine Farbe verändern. Nach einer künstlichen Bestrahlung folgt oft eine Temperaturbehandlung, die die Farbe ebenfalls beeinflusst. Bei künstlich bestrahlten Diamanten muss die Farbbehandlung im Zertifikat angegeben werden, da sie deutlich geringwertiger sind.

Die Farbbezeichnungen werden zu Verkaufszwecken gewählt: Goldorange, Lemon, Schoko, Noir/Black, Electric-Blue. Die erste große Fancy-Quelle wurde 1867 in Südafrika gefunden. Seit den 1980ern ist die Argyle Mine in Australien die wichtigste Fundstätte für pinkfarbene bis rote Fancy-Diamanten.

Man unterscheidet sieben Fancy-Farben, neben denen noch viele weitere Zwischenfarben wie zum Beispiel Gold, Grau oder Gelbgrün existieren. Für die Färbung ist je ein anderer Stoff verantwortlich:

Der Blaue Wittelsbacher

Kopie des Tiffany-Diamanten.

Kopie des Grünen Dresden.

• Kanariengelb: Für die Gelbtöne ist Stickstoff verantwortlich. Je größer der Stickstoffgehalt, desto intensiver der Gelb- oder auch Grünton. Der berühmteste und wahrscheinlich größte gelbe Diamant ist der Tiffany von 128,51 Karat, sein Rohgewicht betrug 287,42 Karat. Gelb ist nach weiß und zusammen mit braun die häufigste Farbe von Diamanten. Ein weiterer berühmter gelber Diamant ist der Jubilee.
• Braun: Für die Brauntöne sind Defekte im Kristallgitter verantwortlich. Der größte braune geschliffene Diamant ist der Earth Star mit 111,6 Karat. Der größte je gefundene braune Diamant ist wahrscheinlich der Lesotho mit 601 Karat.
• Blau: Das Element Bor ist für die blaue Färbung von Diamanten verantwortlich. Der größte und berühmteste blaue Diamant ist der angeblich verfluchte Hope-Diamant, welcher ungeschliffen 112,5 Karat wog und in geschliffenem Zustand heute 45,52 Karat wiegt. Größer sind aber die Sterne Mithras, ungeschliffen wogen sie je 145 Karat, wie viel sie heute wiegen, weiß man nicht, da sie sich in einer Privatsammlung befinden und der Besitzer keine Auskünfte darüber geben mag. Benannt sind sie nach der persischen Gottheit Mithra. Es sind insgesamt drei Diamanten, die absolut gleich aussehen. Blaue Diamanten sind sehr selten, doch häufiger als grün oder rot.
• Grün: Der bekannteste und vielleicht auch größte Diamant dieser Farbe ist der Dresdner Grüne Diamant mit einem Gewicht von 41,0 Karat (ungeschliffen 119,5 Karat) (ausgestellt im Grünen Gewölbe). Grüne Diamanten sind sehr selten. Die grüne Farbe kann von Strahlungsdefekten verursacht werden.
• Rot: Vermutlich sind Kristalldefekte verantwortlich für diese Färbung. Der größte je gefundene rote Diamant ist der australische Red Diamond mit einem Rohgewicht von 35 Karat. Der größte geschliffene Diamant ist der ebenfalls australische Red Shield mit 5,11 Karat. Reine rote Diamanten sind die seltensten unter allen Diamanten. 90 Prozent der roten Diamanten stammen von der Argyle Mine in Australien. Von den purpurnen Diamanten existieren nur zehn Exemplare, wovon der größte 3 Karat wiegt. Alle kamen ebenfalls aus der Argyle Mine. Rote Diamanten sind die teuersten aller Diamanten.
• Pink oder Rosa: Oft werden pinkfarbene Diamanten zu den roten Diamanten gezählt. Auch hier sind Kristallunreinheiten für die Farbe verantwortlich. Der größte Rohdiamant ist der Darya-I-Nur mit einem Gewicht von 285 Karat, der größte geschliffene Diamant der Steinmetz Pink mit 59,6 Karat. Von den 66 größten Diamanten ist nur einer rosa gefärbt.

Bewertung von geschliffenen Diamanten

Zur Bewertung der Qualität und damit auch des Preises eines geschliffenen Diamanten werden als Kriterien die so genannten vier C (Carat, Color, Clarity, Cut) herangezogen.

Der Preis pro Karat liegt 2010 laut dem Kimberley Process Certification Scheme zwischen US$ 342,92 (bei Diamanten aus Namibia) und US$ 67,34 (aus Russland).^[10]

Gewicht in Karat (carat weight)

Die Gewichtseinheit für Edelsteine ist das Karat, Abkürzung ct. Der Name dieser Einheit leitet sich von der arabischen bzw. griechischen Bezeichnung für die Samen des Johannisbrotbaums (lat. Ceratonia siliqua) ab. Diese wurden früher als Gewichte verwendet, da sie sehr gleichmäßig groß sind. Ein metrisches Karat entspricht exakt 0,2 Gramm.

Reinheit (clarity)

Zur Beschreibung der Reinheit werden folgende Abkürzungen und Fachbegriffe verwendet (Rangfolge):

Kurzbezeichnung	Bedeutung	Beschreibung
fl	flawless	auch bei 10-facher Vergrößerung lupenrein (keine Einschlüsse erkennbar)
if	internally flawless	bis auf mögliche Oberflächenspuren von der Verarbeitung lupenrein
vvs1 / vvsi	very, very small inclusions	Einschlüsse sind auch bei 10-facher Vergrößerung nur sehr, sehr schwer zu erkennen
vvs2	very, very small inclusions	Einschlüsse sind auch bei 10-facher Vergrößerung nur sehr schwer zu erkennen
vs1 / vsi	very small inclusions	Einschlüsse sind bei 10-facher Vergrößerung schwer zu erkennen
vs2	very small inclusions	Einschlüsse sind bei 10-facher Vergrößerung zu erkennen
si1	small inclusions	Einschlüsse sind bei 10-facher Vergrößerung leicht zu erkennen
si2	small inclusions	Einschlüsse sind bei 10-facher Vergrößerung, jedoch nicht mit bloßem Auge sehr leicht zu erkennen
pi1	Piqué I (Pikee I)	Einschlüsse mit bloßem Auge gerade noch erkennbar, mindern die Brillanz jedoch nicht
pi2	Piqué II (Pikee II)	Einschlüsse mit bloßem Auge erkennbar, mindern die Brillanz schwach
pi3	Piqué III (Pikee III)	Einschlüsse mit bloßem Auge leicht erkennbar und mindern die Brillanz deutlich

Farbe (colour)

Diamanten, die für das ungeübte Auge farblos zu sein scheinen, können vom Fachmann in verschiedene Farbklassen eingeteilt werden:

1. Hochfeines Weiß+ (River), GIA-Bezeichnung: D
2. Hochfeines Weiß (River), GIA-Bezeichnung: E
3. Feines Weiß+ (Top Wesselton), GIA-Bezeichnung: F
4. Feines Weiß (Top Wesselton), GIA-Bezeichnung: G
5. Weiß (Wesselton), GIA-Bezeichnung: H
6. Leicht getöntes Weiß+ (Top Crystal), GIA-Bezeichnung: I
7. Leicht getöntes Weiß (Top Crystal), GIA-Bezeichnung: J
8. Getöntes Weiß+ (Crystal), GIA-Bezeichnung: K
9. Getöntes Weiß (Crystal), GIA-Bezeichnung: L
10. Getönt 1 (Top Cape), GIA-Bezeichnung: M, N
11. Getönt 2 (Cape), GIA-Bezeichnung: O

Schliff (cut)

Natürlicher Diamant im Tropfenschliff (Pendeloque)

Der Schliff ist für das Feuer eines Diamanten maßgeblich. So kann der eine geradezu leblos wirken, während aus dem anderen scheinbar Funken sprühen. Nachfolgende Übersicht nach RAL 560 A5E.

1. Sehr gut (very good) Hervorragende Brillanz. Wenige oder nur geringfügige äußere Merkmale. Sehr gute Proportionen.
2. Gut (good) Gute Brillanz. Einige äußere Merkmale, Proportionen mit geringen Abweichungen.
3. Mittel (medium) Brillanz gemindert. Mehrere größere äußere Merkmale. Proportionen mit erheblichen Abweichungen.
4. Gering (poor) Brillanz erheblich gemindert. Große und/oder zahlreiche äußere Merkmale. Proportionen mit sehr deutlichen Abweichungen.

Konflikte (conflict)

Diamanten zur Finanzierung von Bürgerkriegen (siehe Abschnitt Soziale Einflüsse) sind geächtet und treten zunehmend als „fünftes C“ in das Bewusstsein der Bevölkerung. Diamanten ohne Herkunftsangabe sind daher ebenfalls weniger gefragt.

Große und berühmte Diamanten

Liste großer und berühmter Diamanten

Darstellung bekannter Diamanten im Nordisk Familjebok.
Großmogul (Abb. 1)
Regent o. Pitt (Abb. 2 u. 11)
Florentiner (Abb. 3 u. 5)
Sancy (Abb. 6)
Dresdner Grüner Diamant (Abb. 7)
Koh-i-Noor (Abb. 8 u. 10)
Hope (Abb. 9)

In der folgenden Tabelle sind einige besonders berühmte Diamanten zusammen mit ihrem Fundgewicht sowie Fundort und -jahr aufgeführt:

Name	Rohgewicht in Karat	Fundjahr	Fundland	Bemerkung
Cullinan	3106,7	1905	Südafrika	Der größte je gefundene Rohdiamant wurde in 105 Steine aufgespalten. Die 9 größten Stücke sind Teil der britischen Kronjuwelen.
Excelsior	995,20	1893	Südafrika	wurde in 22 Steine aufgespalten
Star of Sierra Leone	968,90	1972	Sierra Leone	wurde in 17 Steine aufgespalten
Incomparable [11]	890	1980	Kongo	geschliffen 407,5 Karat
Großmogul	797,5	1650	Indien	bläulicher Diamant; gilt seit 1739 als verschwunden.
Golden Jubilee	755	1985	Südafrika	geschliffen 545,67 Karat und somit der größte geschliffene Diamant
Präsident Vargas	726,8	1938	Brasilien	wurde in 29 Steine aufgespalten.
Jonker	726	1934	Südafrika
Lesotho Promise	603	2006	Lesotho	höchster Rang für Farbe auf der Liste der größten Diamanten
Centenary [12][13]	599	17. Juli 1986	Südafrika
k.A. [14]	507,55	24. September 2009	Südafrika
Jacob’s Diamond	400	1891		seit 1892 im Besitz des Nizam von Hyderabad Asaf Jah VI.; vom indischen Staat als Teil des Nizam's Jewellery Trust 1992 angekauft.[15]
Orloff	189,62	unbekannt	Indien	im Zepter des russischen Zaren; heute in der Diamantenfonds-Exposition im Kreml in Moskau
Koh-i-Noor	186	unbekannt	Indien	heute im Tower of London
k.A. [16]	168	24. September 2009	Südafrika
Florentiner	137,27	unbekannt	evtl. Indien	gelber Diamant; gehörte Karl I. (Österreich-Ungarn), hat ihn an Sondheimer verkauft, dann wahrscheinlich an den Betrüger Bruno Steiner verloren, Verbleib danach unbekannt.
Regent oder Pitt	136,75	um 1700	Indien	heute im Louvre
Cora Sun-Drop	110,3	unbekannt	Südafrika	mit 110,3 Karat größter intensiv gelber, birnförmig geschliffener Diamant [17]
Schah	86	unbekannt	unbekannt	mit Gravur seiner drei königlichen Besitzer (einer war Schah Janan, deshalb sein Name); heute in der Diamantenfonds-Exposition im Kreml in Moskau
Sancy	55	unbekannt	Indien
Hope-Diamant	45,52	unbekannt	Indien	blauer Diamant; 1642 erstmals aufgetaucht, heute als Dauerleihgabe in der Smithsonian Institution in Washington zu sehen
Dresdner Grüner Diamant	41	um 1722	Indien	apfelgrüne Farbe, pendeloqueförmig facettierter Schliff, heute im Neuen Grünen Gewölbe in Dresden.[18]
Blauer Wittelsbacher	35,5	vor 1722	Indien	blaue Farbe, 1806 bis 1918 Teil der Krone des Königreichs Bayern[19]

Weitere Verwendung

Industrie-Einkorndiamant zum Abrichten von Schleifscheiben

Die prestigeträchtigste Anwendung finden Diamanten als hochwertige Edelsteine. Eine höhere wirtschaftliche Bedeutung haben sie aber heute durch ihre industrielle Verwendung als Schneidstoff von Bohr-, Schneid-, Schleifwerkzeugen sowie als Zugabe in Polierpasten, wobei man sich ihre große Härte, Verschleißfestigkeit und ihr Wärmeleitvermögen zunutze macht. Es ist in vielen Bereichen ausgesprochen wirtschaftlich, Diamantwerkzeuge einzusetzen, wodurch Ausfallkosten und Umrüstzeiten zum Beispiel für Werkzeuge minimiert werden können. Die geforderte Oberflächenqualität lässt sich oft mit Hilfe von Diamantwerkzeugen ohne zusätzliche Bearbeitung in einem Arbeitsschritt erreichen.

Dünne Schichten aus diamantartigem Kohlenstoff dienen in großtechnischem Maßstab als Verschleißschutz. Diamantbesetzte Skalpelle könnten zum Beispiel in der Medizin zum Einsatz kommen.

Durch Zusatz von Bor, Phosphor oder Stickstoff kann Diamant leitfähig gemacht werden und als Halbleiter oder sogar als Supraleiter fungieren. Ein Einsatz in elektronischen Schaltungen könnte wegen der hohen Beweglichkeit der Ladungsträger im Diamant-Einkristall und der guten Temperaturverträglichkeit zu höheren Schaltgeschwindigkeiten führen. Mit elektrisch leitfähiger Diamantbeschichtung können Elektroden für den Einsatz in chemischen Reaktionen hergestellt werden, die sehr reaktiven Radikalen standhalten müssen. Großtechnisch kommt hier die Abwasserbehandlung und -reinigung ins Blickfeld, wo CVD-Diamantelektroden zur Oxidation und Desinfektion von z. B. Abwässern und Prozesswässern eingesetzt werden.

Bereits verwirklicht wurde die Beschichtung von Silizium-Wafern mit künstlichem Diamant, die von der Halbleiterindustrie eingesetzt werden kann, um eine bessere Kühlung elektronischer Schaltungen zu bewerkstelligen.

Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Spektroskopie mit infrarotem Licht, da Diamant Infrarotstrahlung nur in geringem Umfang absorbiert.

Soziale Einflüsse

Diamantenschürfer in Sierra Leone

Während der Großteil der heutigen Diamanten mit modernen Mitteln von sehr wenigen international operierenden Konzernen wie der Firma De Beers abgebaut wird, kommt es durch den exorbitanten Preis, der für Diamanten gezahlt wird, vor allem in den unterentwickelten Regionen und Krisengebieten der Welt zu Grabungen unter erbärmlichen und zum Teil lebensgefährlichen Bedingungen. Selbst wenn einzelne der Arbeiter fündig werden, werden die Rohdiamanten zumeist billig an die lokalen Machthaber verkauft, so dass nur ein Bruchteil der Gewinne bei den eigentlichen Schürfern verbleibt.

Mit den Gewinnen aus dem Diamantenhandel werden auf dem afrikanischen Kontinent auch mehrere Bürgerkriege finanziert, so zum Beispiel in der Demokratischen Republik Kongo. Auch aus diesem Grunde wird heute versucht, den Handel mit diesen Blutdiamanten beziehungsweise Konfliktdiamanten zu unterbinden. Allerdings ist es nicht ganz leicht, einem Diamanten seine Herkunft anzusehen, und Zertifikate, die einen Herkunftsnachweis geben sollen, werden häufig gefälscht. Heute ist es möglich, Diamanten mit Lasern individuell zu markieren. Die Herkunft kann dann aufgrund dieser Identifikationssnummer überprüft werden.

Im illegalen Waffenhandel, besonders in Westafrika, ist die Bezahlung mit Diamanten nicht selten. Die Gründe hierfür liegen auf der Hand: Sie sind klein (daher leicht zu transportieren und zu verbergen), wertvoll, und ihr Wert schwankt kaum. Bei den örtlichen Währungen ist all dies meist nicht gegeben.

Siehe auch

• Systematik der Minerale
• Liste der Minerale
• Adamantan
• Diamantoide
• Aggregierte Diamant-Nanoröhrchen (nach umstrittener Auffassung härterer Stoff)
• Rheniumdiborid (ein weiterer kristalliner Feststoff mit einer extremen Härte)

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Anthony, J.W., Bideaux, R.A., Bladh, K.W., and Nichols, M.C.: Handbook of Mineralogy: Diamond. American Mineralogical Society, 2000. (PDF (58 KB))
2. ↑ Diamond Crystals from Africa – Crystal Habits and Surface Morphology (engl.).
3. ↑ Diamonds, II: Diamond and Carbonado – Crystal Habits and Surface Morphology (engl.).
4. ↑ Mindat - Localities for Diamond
5. ↑ Roy S. Lewis, Tang Ming, John F. Wacker, Edward Anders, Eric Steel: Interstellar diamonds in meteorites In: Nature Volume 326, 1987, S. 160-162. (PDF)
6. ↑ Torsvik,T. H., Burke, K., Steinberger, B., Webb, S. J., L. D. Ashwal (2010): Diamonds sampled by plumes from the core–mantle boundary. Nature, Volume: 466, 15 July 2010.
7. ↑ http://www.azonano.com/News.asp?NewsID=1394.
8. ↑ Vgl. Jan Hirschbiegel: Étrennes, S. 154, Fußnote.
9. ↑ Vgl. Alois Haas, Ludwig Hödl, Horst Schneider: Diamant: Zauber und Geschichte eines Wunders der Natur, S. 78.
10. ↑ Namibias Qualität immer noch Weltspitze, Allgemeine Zeitung, 1. September 2010.
11. ↑ The Incomparable Diamond.
12. ↑ Spectactular diamonds recovered, Petra Diamonds Limited.
13. ↑ Famous, Historic and Notable Diamonds - Ryan Thompson.
14. ↑ Spectactular diamonds recovered, Petra Diamonds Limited.
15. ↑ Nizam of Hyderabad: Fifth on the Forbes ‘All Time Wealthiest’ (letzter Zugriff 14. August 2010).
16. ↑ Spectactular diamonds recovered, Petra Diamonds Limited.
17. ↑ Der 110,3 Karat, Cora Sun-Drop
18. ↑ Erica und Harold van Pelt: Edelsteine. Symbole der Schönheit und Macht. Verlag Hans Schöner, Königsbach-Stein, Luzern 1999, S. 49, 199.
19. ↑ „Blauer Wittelsbacher“ bringt 18,7 Millionen Euro. Auf: br-online.de, 10. Dezember 2008; Wittelsbacher Diamant. Auf: royal-magazin.de, 2008.

Literatur

• Anthony, J.W., Bideaux, R.A., Bladh, K.W., and Nichols, M.C.: Handbook of Mineralogy. Diamond. American Mineralogical Society, 2000. (PDF (58 KB))
• Ulrich Schwarz: Diamant, naturgewachsener Edelstein und maßgeschneidertes Material. In: Chemie in unserer Zeit. 34, 4, 2000, ISSN 0009-2851, S. 212–222.
• Hendrik Helzberg: Pocket Guide Diamanten. E-Book. Gentlemen’s Digest, Berlin 2005 (pdf).

Weblinks

 Commons: Diamant – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wiktionary: Diamant – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Wikiquote: Diamant – Zitate

• Künstliche Diamantschichten mittels CVD am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik

Normdaten: SWD in der DNB: 4012069-7

Dieser Artikel wurde am 15. Juni 2005 in dieser Version in die Liste der lesenswerten Artikel aufgenommen.