Como funcionam os diamantes

Na próxima vez que você for ao shopping, dê uma passada em uma joalheria. Se você entrar na joalheria procurando por alguma peça de diamante, certamente o vendedor tentará lhe explicar os "4 princípios do diamante" - corte, claridade, quilate e cor - e por que um diamante é melhor do que um outro que está exatamente a seu lado. Por que toda essa polêmica com relação aos diamantes?

Diamantes são apenas carbono em seu estado mais concentrado. É isso mesmo, carbono, o elemento que está presente em 18% do peso de nosso corpo. Em muitos países não existe pedra preciosa tão adorada quanto o diamante. Ele não é mais raro do que muitas outras pedras preciosas, mas continuam sendo mais caros porque a maioria dos mercados de diamante é controlada por uma única entidade.

Foto cedida por Smithsonian Institution/Chip Clark Colar, brincos e anel de diamantes The Hooker expostos no National Museum of Natural History (Museu Nacional de História Natural)

Neste artigo, acompanharemos a trajetória de um diamante desde o momento em que ele se forma até quando chega à superfície daTerra. Também examinaremos a raridade artificial criada pelo cartel do diamante, De Beers, e discutiremos rapidamente as propriedades destas pedras preciosas.

Primeiro, iremos discutir o carbono, o elemento por trás do brilho dos diamantes.

Diamantes do espaço Diamantes não são exclusivos da Terra. Cientistas acreditam que estas pedras poderão um dia ser encontradas na Lua. Amostras de rochas trazidas da Lua indicam que o carbono é 10 vezes mais abundante na crosta da Terra do que na lunar, de acordo com oProjeto Artêmis (site em inglês), um grupo cujo objetivo é estabelecer uma comunidade permanente na Lua. Mas este grupo acredita que podem existir diamantes embaixo da superfície da Lua que os astronautas da Apollo não conseguiram detectar. Existem também evidências científicas de que diamantes possam ser encontrados em maior abundância em Netuno e Urano. Netuno e Urano contêm uma grande quantidade do gás hidrocarboneto metano. Pesquisadores da Universidade da Califórniamostraram que, ao concentrar um raio laser em metano líquido pressurizado, pode-se produzir pó de diamante. Netuno e Urano contêm cerca de 10 a 15% de metano embaixo de uma atmosfera externa de hidrogênio e hélio. Cientistas acreditam que este metano poderia se transformar em diamante em profundidades bem superficiaisO carbono é um dos elementos mais comuns no mundo e é um dos quatro princípios básicos para a existência da vida. Os seres humanos contêm mais de 18% de carbono em seu corpo, e o ar que respiramos contém traços de carbono. Quando ocorre na natureza, o carbono existe em três formas básicas: diamante: um cristal extremamente duro e claro;   grafite: um mineral preto e macio, feito de carbono puro. Sua estrutura molecular não é tão compacta quanto a do diamante, por isso é mais fraco;   fulerite: um mineral feito de moléculas perfeitamente esféricas, consistindo de exatamente 60 átomos de carbono. Esta alotropia foi descoberta em 1990. Diamantes se formam a, aproximadamente, 161 km abaixo da superfície da Terra, na rocha derretida do manto da Terra, que proporciona a pressão e o calor adequados para transformar carbono em diamante. Para que um diamante seja criado, o carbono deve estar embaixo de, pelo menos, 435.113 libras por polegada quadrada (psi ou 30 kilobars) de pressão a uma temperatura de, pelo menos, 400º C. Se as condições estiverem abaixo destes dois pontos, será formado o grafite. Em profundidades de 150 km ou mais, a pressão vai para 725.189 psi (50 kilobars) e o calor pode exceder 1.200º C. A maioria dos diamantes que vemos hoje foram formados há milhões (ou até bilhões) de anos. Poderosas erupções de magmatrouxeram os diamantes até a superfície, criando chaminés de kimberlito. Kimberlito é um nome escolhido em homenagem a Kimberly, África do Sul, onde estas chaminés foram encontradas pela primeira vez. A maior parte destas erupções ocorreu entre 1.100 milhões e 20 milhões de anos atrás. As chaminés de kimberlito foram criadas conforme o magma passava por profundas fraturas na Terra. O magma de dentro da chaminé de kimberlito funciona como um elevador, empurrando os diamantes e outras rochas e minerais pelo manto e crosta em poucas horas. Estas erupções eram breves, mas muitas vezes mais poderosas do que erupções vulcânicas que acontecem atualmente. O magma destas erupções foi originado em profundidades três vezes mais profundas do que a fonte de magma nos vulcões, como o Monte St. Helens, de acordo com o American Museum of Natural History (site em inglês). Com o tempo, o magma esfriou dentro das chaminés de kimberlito, deixando para trás as veias cônicas da rocha de kimberlito que contêm diamantes. Kimberlito é uma rocha azulada que os mineradores procuram quando estão atrás de depósitos de diamantes. A área da superfície das chaminés de kimberlito que contêm diamantes variam de 2 a 146 hectares. Diamantes também podem ser encontrados em leitos de rios, chamados de reserva aluvial de diamantes. São originados em chaminés de kimberlito, mas se movimentam por atividade geológica. Geleiras e águas podem movimentar os diamantes para milhas de distância de seu local de origem. Hoje, a maioria dos diamantes é encontrada na Austrália, Brasil, Rússia e vários países africanos, incluindo Zaire. São encontrados como pedras brutas e devem ser processadas para se transformarem em predras brilhantes, prontas para a venda. Crátons arqueanos As temperaturas podem chegar a 900ºC nos crátons arqueanos. São os locais onde os diamantes se formam. São formações geológicas estáveis e horizontais, criadas há bilhões de anos, que não foram afetadas pelos principais acontecimentos tectônicos, de acordo com a Rex Diamond Mining Corp (site em inglês). São encontradas no centro da maioria dos sete continentes (a maior parte das atividades tectônicas ocorre ao redor das margens). Propriedades dos diamantes Autor:  Kevin Bonsor Getty Images Diamantes brutos, antes da lapidação A escala de Mohs é usada para determinar a rigidez de sólidos, especialmente minerais. Este nome foi dado em homenagem ao mineralogista alemão Friedrich Mohs. A leitura da escala é a seguinte, do mais macio ao mais duro: Talco: facilmente arranhado com as unhas   Gesso: facilmente arranhado com as unhas   Calcita: arranha e é arranhado por uma moeda de cobre   Fluorita: não é arranhado por uma moeda de cobre e não arranha vidro   Apatita: arranha somente vidro e é arranhado facilmente por uma faca   Ortoclásio: arranha vidro facilmente e só é arranhado por uma lixa   Quartzo (ametista, citrino, olho de tigre, aventurina): não arranhados por uma lixa   Topázio: arranhado apenas por coríndon e diamante   Coríndon (safiras e rubis): arranhado apenas por um diamante   Diamante: arranhado apenas por outro diamante   Os diamantes são a forma cristalizada do carbono, criados sob extremo calor e pressão. É este mesmo processo que faz do diamante o mineral mais duro que conhecemos. A classificação do diamante é 10 na escala de Mohs. Pode ser mais de 10 vezes mais duro do que um mineral com classificação 9 na mesma escala, como o coríndon. Coríndon é uma classe de minerais que inclui rubis e safiras. É a estrutura molecular dos diamantes que os torna tão duros. São feitos de átomos de carbono conectados em uma estrutura treliçada. Cada átomo compartilha elétrons com outros quatro átomos, formando uma unidade tetraédrica. Esta união tetraédrica de cinco carbonos forma uma molécula incrivelmente forte. O grafite, outra forma de carbono, não é tão forte quanto o diamante porque os átomos de carbono no grafite se conectam em forma de anéis, onde cada átomo é apenas ligado a um outro átomo. Projeto Superpressure A dureza natural do diamante faz dele uma ferramenta ideal de corte para materiais militares, tais como componentes de aviões e blindagem. Os Estados Unidos se viram completamente dependentes da África do Sul como fornecedora de diamantes para suas ferramentas industriais, e por isso, ao final da Segunda Guerra Mundial, a indústria do país iniciou um imenso esforço para produzir diamantes artificiais. Em 1951, a General Electric (GE) lançou o Projeto Superpressure. Na experiência, a GE tentava criar diamantes industriais a partir de grafite, por meio da aplicação de imensos volumes de pressão e calor, em máquinas conhecidas como prensas de diamantes. Quando as prensas de diamantes fracassaram em produzir as pedras, a GE decidiu voltar à prancheta de desenho, e usar um meteorito como inspiração. Pesquisadores haviam determinado que os diamantes encontrados em uma cratera do Arizona haviam sido formados em um meteorito. Além de suas dimensões e do calor, o meteorito oferecia um outro componente significativo: o metal. Cientistas da GE calcularam que conseguiriam produzir diamantes forçando a colisão de um meteorito de pequena escala em laboratório. Combinaram átomos de carbono com o metal em forma líquida conhecido como “trollite”, e acrescentaram calor e pressão. O resultado? Uma cristalização de diamantes. Para descobrir mais sobre a experiência, leia a transcrição da NOVA em “The Diamond Deception”.Existem técnicas especiais usadas para polir e dar forma a um diamante antes de eles irem para as joalherias. O polimento cria as facetas que vemos no diagrama abaixo. Polidores de diamantes usam estas quatro técnicas básicas: Clivagem: para remover quaisquer impurezas ou irregularidades no diamante, uma pedra bruta é colocada em um cimento de secagem rápida. Uma fina ranhura é feita no diamante, usando um outro diamante ou um laser em seus pontos fracos. A seguir, uma lâmina de aço é colocada na ranhura e uma batida na lâmina quebra a pedra ao meio. Então a pedra é retirada do cimento; Desgaste: às vezes, diamantes precisam ser cortados em um plano de clivagem, o que não pode ser feito apenas com clivagem. Com uma lâmina giratória de bronze fosforoso a aproximadamente 15 mil rpm, a serra corta o diamante lentamente. Lasers também estão sendo usados para este fim; Desbaste: um diamante é colocado em um torno mecânico e outro diamante se esfrega contra ele para dar o acabamento rudimentar da borda exterior do esboço do diamante, no ponto de maior diâmetro; Polimento: para dar o acabamento ao diamante, ele é colocado em uma roda giratória de polimento. Esta é revestida com pó de diamante para alisá-lo enquanto ele é pressionado contra ela. Cortes e a Linha Inferior Apenas diamantes redondos e ovais podem ser cortados, enquanto diamantes de formato exótico (como pendeloque, marquesa e esmeralda) precisam ser produzidos por um método conhecido como “bruiting”. Alguns formatos, como o redondo e o brilhante, requerem mais facetas para que a luz seja devidamente refletida, de modo que precisam ser lapidados a partir de um diamante bruto maior. Como resultado, esses estilos de corte são mais dispendiosos que alguns outros. Os quatro princípios Diamantes são julgados em diferentes fatores que determinam sua beleza. A maioria nem chega até o consumidor por possuir muitos defeitos. Normalmente, são usados por indústrias como um abrasivo para brocas ou corte de diamantes e outras pedras preciosas. Caso você já tenha comprado um, já ouviu sobre os "quatro princípios". Em inglês, o termo é conhecido como "quatro C's" (the four C's). Diamantes recebem polimento em seus pontos fracos, para criar as formas e facetas que encontramos nas joalherias. Corte (cut): se refere a como o diamante foi cortado e às suas proporções geométricas. Quando um diamante é cortado, facetas são criadas e seu formato final é determinado;   Claridade (clarity): é a medida dos defeitos ou inclusões observadas no diamante. Os níveis de claridade começam por Sem Defeitos e vão decrescendo, passando por Muito Muito Leve, Muito Leve e Levemente Presente;   Quilate (carat): é o peso do diamante. Um quilate equivale a, aproximadamente, 200 mg;   Cor (color): com relação a diamantes transparentes, a escala de cor vai de D a Z, começando com Branco Gelo, a cor da maioria dos diamantes caros, e terminando com amarelo claro. Getty Images Somente os melhores diamantes tornam-se sofisticadas jóias. Outras qualidades únicas de um diamante são transparência, brilho e dispersão de luz. Um diamante originado de 100% de carbono será totalmente transparente, mas, normalmente, contém outros elementos que podem afetar a cor. Embora normalmente pensamos nos diamantes como claros, também existem os azuis, vermelhos, negros, verde claro, rosa e violeta. Estes diamantes coloridos são extremamente raros. Diamantes são feitos no magma derretido nas profundezas da Terra. Somente a natureza pode fabricá-los, mas foram as pessoas que criaram a raridade artificial que tem estimulado a procura por estas pedras preciosas. Carbono é um dos elementos mais comuns no mundo e diamantes são uma forma de carbono. Diamantes que se originam naturalmente não são mais raros que muitas outras pedras preciosas. Os diamantes verdadeiramente raros são aqueles classificados como Sem Defeitos, cujo nome já diz tudo. Diamantes nem sempre foram tão populares entre os americanos, nem tão caros. Um diamante em um anel tem seu preço elevado de 100 a 200%. A única razão pela qual se paga tanto mais por eles do que por outras pedras preciosas hoje é porque seu mercado é quase todo controlado por um único cartel, chamado De Beers Consolidated Mines Ltd., estabelecido na África do Sul.