Diamant

Diamant - Eigenschaften, Entstehung und Verwendung

englisch: diamond | französisch: diamant

Adamas, Demant und Diamant

Wenn man sich mit der älteren Literatur zum Thema Diamanten auseinander setzt, wird auffallen, dass der Begriff Diamant nur selten erwähnt wird. In der Vergangenheit, bis weit ins 18. Jahrhundert hinein, waren vielmehr die Bezeichnungen Adamas oder Demant gebräuchlich, aus denen später der Name Diamant hervorging.

Der griechische Gelehrte Theophrastos von Eresos (371 v. Chr. bis 287 v. Chr.) erklärt in seinem Werk „ De Lapidibus“ (Die Steine), „einige der alten Griechen nannten ihn, seiner ausserordentlichen Härte wegen, Adamas“ und adamas wiederum wird mit der Unbezwingbare übersetzt; bezugnehmend auf den Umstand, dass es weltweit kein härteres und schwerer zu bearbeitendes Mineral gibt als Diamanten.

Plinius der Ältere (23 bis 79 n. Chr., römischer Universalgelehrter) ist ebenfalls einer der ersten, der sich mit der Beschreibung von Diamanten auseinandersetzt. Im Gegensatz zu Theophrasts unterschied Plinius Diamanten genauer und stellte in seinem Werk „De naturalis historia“ sechs verschiedene Diamantarten vor: inidicus, arabicus, Cenchron, Macedonicus, Cyprius und Siderites. Tatsächlich handelt es sich dabei nicht um regional bedeutende Diamantvorkommen oder Varietäten von Diamanten. Plinius fasste seinerzeit alle besonders harten Mineralien und solche mit vergleichbarer Kristallform unter dem Namen Diamant zusammen. Einzig der Indicus-Diamant konnte als echter Diamant verifiziert werden, insofern sich Plinius´ Ausführungen auf die Edelsteine aus Golkonda stützen, das lange als Welthauptstadt der Diamanten galt.

Eigenschaften von Diamanten

Diamanten bestehen chemisch betrachtet aus reinem Kohlenstoff (C) und werden deshalb der Mineralklasse der Elemente zugeordnet.
anderes Mineral, das ebenfalls aus purem Kohlenstoff besteht, ist Graphit, der sich aber wesentlich in Hinblick auf die Härte von Diamanten unterscheidet und bei Berührung rußig-grau abfärbt.
Damit aus Kohlenstoff ein Diamant entsteht, sind zwei Voraussetzungen unerlässlich: Druck und hohe Temperaturen, die im Fall von Graphit nicht gegeben waren.

Diamanten kristallisieren dem kubischen Kristallsystem folgend, wobei die Kristalle von Diamanten die Gestalt von Würfeln, Oktaedern oder Tetraedern aufweisen, und oftmals als Durchdringungszwillingen miteinander verwachsen sind. Der Chemiker Joseph Zappe nannte die Form von Diamantkristallen 1817 „doppelt-vierseitige Pyramide“.

Diamanten zeichnen sich durch eine vollkommene Spaltbarkeit und einen muscheligen Bruch aus. Der Glanz von Diamanten ist strahlend und beinahe einzigartig unter allen weltweit über 5.300 bekannten Mineralien, sodass dem Mineral eine eigene Kategorie zuteil wurde, um den Glanz zu beschreiben: diamantartig. Der Chemiker Johann Friedrich Gmelin charakterisierte den Diamantglanz ausführlicher: "von einem dichten, dem metallischen sich nähernden innern Glanze, und, wenn er gut verarbeitet und gefaßt ist von einem Feuer, worin er alle andern Körper übertrifft". Zappe schrieb über den Diamantglanz, dass „Newton vermuthete, daß es wegen seiner ausnehmend starken Strahlenbrechung wohl ein verbrennlicher Mineralkörper seyn könnte“, und Theophrastos erkannte, dass Diamant der „glanzreicheste unter allen Steinen“ ist.

Das Ideal eines Diamanten ist von lupenreiner Transparenz, wo selbst unter 10-facher Vergrößerung mit der Lupe keinerlei Fehler im Kristall bzw. Schrammen/Kratzer auf der Oberfläche zu erkennen sind. Dahingegen zeichnen sich augenreine Diamanten durch nicht mit dem Auge sichtbare Fehler der Kristalle aus, die vergrößert durchaus existent wären.

Zu den Einflussgrößen, die die Transparenz von Diamanten bestimmen, sodass zwischen durchsichtigen, durchscheinenden und undurchsichtigen Diamanten unterschieden wird, sind wie Einschlüsse von anderen Mineralien, Gasen, Flüssigkeiten oder Wachstumslinien. Im Fall von rosa Diamanten wird die geringere Reinheit bzw. Transparenz allerdings nicht abgewertet, insofern deutlich wahrnehmbare Wachstumslinien die Ursache für die Farbe sind, und der Farbe in der Preisgestaltung der Vorzug gewährt wird.

Mit einer Mohshärte von 10 auf der 10-stufigen Skala der Härte von Mineralien nach dem deutschen Mineralogen Friedrich Mohs (1773 bis 1839) gibt es weltweit kein anderes Mineral, das härter ist als ein Diamant, wie auch schon der Chemiker und Naturwissenschaftler Johann Friedrich Gmelin (1748 bis 1804) im Jahr 1790 wusste: Diamant "ist äußerst hart, und übertrifft darin alle anderen Steine, so daß er nur mit seinem eigenen Pulver geschliffen und verarbeitet werden kann, und von keiner Feile angeriffen wird".
Die Dichte von Diamant beträgt 3,47 bis 3,55 g/cm³.

Die Farbe von Diamanten

Theophrastos beschrieb die Farbe von Diamanten einst als „hellen Wassers gleich“. Tatsächlich ist die Mehrheit aller Diamanten farblos bzw. weiß, was vor allem bei geschliffenen Diamanten deutlich wird.

Aus längst vergangenen Tagen stammen daher auch Beschreibungen wie Diamanten des ersten, zweiten und dritten Wassers, die allesamt auf die Farben und die Reinheit der Diamanten anspielen.
So sind Diamanten ersten Wassers laut Johann Christian Hendel (1742 bis 1823) "vollkommen wasserhell" und haben "nicht den geringsten Fehler".
Diamanten zweiten Wassers sind immer noch wasserhell, weisen aber "hie und da trübe Stellen, d.i. Wolken und Federn" auf.
Farbige Diamanten wurden in der Vergangenheit unter dem Begriff Diamanten dritten Wassers zusammengefasst, oder wie Hendel meinte: "couleurte: graue, braune, gelbe und grüne Farben" sowie die "höchst seltenen" schwarzen und blauen Diamanten.

Bei genauerer Betrachtung – wie bspw. Im Rahmen der Bewertung der Qualität von Diamanten nach den international gültigen, objektiven und standardisierten 4C (Carat/Karat, Cut/Schliff, Clarity/Reinheit und Color/Farbe) ist das Weiß von Diamanten sehr abwechslungsreich und variiert zwischen Hochfeinem Weiß, blaustichigem Weiß oder Weiß mit einem Hauch von Gelb.
In Anlehnung an die 4C ist die Farbe von Diamanten genauestens aufgeschlüsselt und wird mit den Buchstaben D (Hochfeines Weiß) bis Z (Weiß mit Gelbstich) angegeben. Für das ungeschulte Auge ist der Unterschied der einzelnen Nuancen mitunter schwierig zu erkennen, weshalb zu eindeutigen Identifizierung der Farbe sogenannte Color Charts, Vergleichstabellen, zur Hand genommen werden.

Alle anderen Diamanten, deren Farbe von der Farbskala weißer Diamanten abweicht, werden als Fancy Diamanten, Farbdiamanten, definiert. Schon der Mineraloge Dietrich Ludwig Gustav Karsten (1768 1810) beschrieb 1789 „Abänderungen der Farbe“ von Diamanten, Zappe konkretisiert die verschiedenen Farbtöne: „schnee-, gelblich-, graulich und röthlichweiß; ferner gelblich, rauch-blaulich, grünlich- und perlgrau; auch wein- und citrongelb; zeißig., spargel-, äpfel- und berggrün; auch von einer Mittelfarbe zwischen pistacien- und lauchgrün,; auch noch berlinerblau, rosen- und carmesinroth, nelkenbraun und pechschwarz", von denen laut Gmelin "höchst selten ist der grüne und der blaue, aber seltener der rosenrothe, gewöhnlicher der citronengelbe" sind.

Farbige Diamanten gibt es gelb, orange, rot, grün, blau, rosa/pink, violett, grau, braun und schwarz – Farben, die auch bei anderen Mineralien üblich sind. Teilweise werden einzelne Farben zwecks Wertsteigerung besonders tituliert. So werden gelbe Diamanten bisweilen als Kanariengelbe Diamanten bezeichnet, oder hellbraune Diamanten als Champagner-Diamanten.

Allerdings kommen nicht alle Farben von Diamanten gleichermaßen bzw. in derselben Menge vor. Schon Doelter y Cisterich wusste 1893, dass unter den Farbdiamanten gelb dominiert, gefolgt von braun, während "sehr selten ist eine intensive Rubinfarbe" des Diamanten.

Während weiße Diamanten die reinste Form sind, variiert die Entstehung der Farbe von Fancy Diamanten ursächlich von Farbe zu Farbe:

• gelb: Stickstoff im Kristallgitter
• rot: Kristallgitterdefekte
• rosa/pink: Wachstumslinien (grain lines)
• violett: Wasserstoff im Kristallgitter
• blau: Bor im Kristallgitter
• grau: Wasserstoff und Bor
• grün: radioaktive Strahlung
• braun: Fehler im Kristallgitterbau
• orange: Stickstoff im Kristallgitter
• schwarz: Einlagerung von Eisen, Graphit, Hämatit und Pyrit

Im Gegensatz zu weißen Diamanten sind farbige Diamanten eine Seltenheit. Lediglich 0,01 Prozent der global abgebauten Diamanten sind farbig, von denen wiederum 80 % gelbe oder braune Diamanten sind.

Trotz der Farbvielfalt ist die Strichfarbe von Diamanten – die Farbe, die entsteht, wenn ein Mineral über ein unglasiertes Porzellantäfelchen gestrichen wird – immer weiß.

Farbveränderung von Diamant

In der Edelsteinbranche ist es üblich, die Farbe von Mineralien im Nachhinein zu verändern oder zu optimieren.

Angesichts der Seltenheit von farbigen Diamanten werden insbesondere braune und gelbe Diamanten verwendet, um diese in andere Farben umzufärben oder in der Intensität zu optimieren.

Die Methoden, die dabei angewendet werden, richten sich nach der gewünschten Farbe, wobei bei Diamanten insbesondere auf die Bestrahlung mit farbverändernden Ionen sowie das Verfahren High Pressure High Temperature (HPHT; hoher Druck und hohe Temperaturen) gesetzt wird.

Im Rahmen des HPHT-Verfahrens werden die Entstehungsbedingungen von Diamanten simuliert, indem die Steine hohen Druck- und Temperaturverhältnissen ausgesetzt werden, die sich abhängig vom Farbton unterscheiden.
Infolge der Druck- und Temperatureinwirkung kommt es zu Störungen und Deformationen im Kristallgitter der Diamanten, die in der Änderung oder Intensivierung der Farbe resultieren.

Während die Bestrahlung genutzt wird, um Diamanten gelb, rosa, violett, grün und schwarz einzufärben, sind viele künstlich erzeugte blaue, rote, schwrarze und grüne Diamanten das Ergebnis des HPHT-Verfahrens.

In der Vergangenheit wurde die Farbe von Diamanten aber auch mit weitaus simpleren Methoden verändert. So schreibt der Mineraloge Cornelio August Doelter y Cisterich (1850 bis 1930), dass auf gelbe Diamanten eine ultramarinhaltige Flüssigkeit aufgebracht wurde, um den Gelbstich durch die Komplementärfarbe Blau zu neutralisieren. Allerdings war die oberflächliche Imprägnation nicht nachhaltig bzw. von dauerhaftem Erfolg.

Dass die Farbe von farbigen Diamanten nicht immer natürlichen Ursprungs ist, muss den Statuten der  CIBJO (Internationale Vereinigung Schmuck, Silberwaren, Diamanten, Perlen und Steine, französisch: Confédération International de la Bijouterie, Joaillerie, Orfèvrerie des Diamantes, Perles et Pierres) zufolge kenntlich gemacht werden.

Entstehung und Verbreitung von Diamanten

Die Entstehung von Diamanten erfolgt unterhalb der Erdoberfläche in Tiefen bis zu 150 km, infolge dessen Kohlenstoff durch hohen Druck und Temperaturen bis zu 1300 °C verfestigt wird.

Entstehungsbedingt sind viele Diamantvorkommen an bestimmte Gesteine gebunden. Das diamantführende Gestein Kimberlit ist ein Beispiel, das durch Abtragung aufliegender Gesteinsschichten oder vulkanische Eruptionen an die Erdoberfläche gelangt. Viele Diamanten befinden sich oft auch eingeschlossen in Vulkanschloten, deren Gesteinsmaterial nicht vollständig an die Erdoberfläche befördert wurde. Das Muttergestein von Diamanten enthält oft weitere Minerale wie Zirkon, Olivin, Chromit, Gold, Spinell oder Pyrop.

Ebenfalls diamanthaltig ist das Gestein Lamproit, wobei allerdings bislang nur in Lamproiten aus Australien Diamanten im Muttergestein gefunden wurden.
Aufgrund der Verwitterungsstabilität von Diamanten lagern diese sich häufig auch als Seifen in Sedimenten an.

In Brasilien wurden zu Beginn des 19. Jahrhunderts ein weiteres diamanthaltiges Gestein entdeckt: Itakolumit. DIe Quarzit-Varietät ist allerdings sehr selten und die Ausbeute an Diamanten eher gering.

Einige Diamanten werden auch durch Einschläge von Meteoriten gebildet. Infolge der hohen Druck- und Temperaturverhältnisse im Zuge des Aufpralls kann elementarer Kohlenstoff - der entweder im Meteorit selbst vorhanden ist oder in Form als Bestandteil der Gesteine vorliegt, auf die der Meteorit trifft - ebenso verfestigt werden wie in der Erdkruste.

Besonders reichhaltige Diamant-Vorkommen wurden bislang u.a. in Grönland; Norwegen; Russland; Frankreich; Ukraine; Sierra Leone; Guinea; Ghana; Kongo; Botswana; Indien, China; Australien; Brasilien; Venezuela; Mexiko sowie in den USA und in Kanada nachgewiesen.

Verwendung und Bedeutung von Diamanten

Diamanten gelten als der Inbegriff von Edelsteinen, die zu wertvollem Schmuck verarbeitet werden.
Weniger große Diamanten bzw. die Bruchstückchen, die bei der Verarbeitung von Diamanten entstehen, oder Diamanten, die sich durch zahlreiche Unreinheiten auszeichnen, werden für industrielle Zwecke (sog. Industriediamanten), insbesondere in Form von Diamantmehl als Polier- und Schleifmittel, eingesetzt, siehe auch Gmelin (1790): "der gelbbräunliche, braune, schwärzliche und stahlblaue Diamant wird wegen seiner geringen Schönheit wenig geachtet, und nur zur Verarbeitung der bessern Steine oder zum Schneiden des Glases gebraucht".

Heilstein Diamant

Wie viele andere Mineralien auch, wurden und werden Diamanten bestimmte Wirkungen auf die Gesundheit zugeschrieben. Die Verwendung von Diamanten als Heilstein reicht teilweise bis ins späte Mittelalter zurück. Historische Bader, Mediziner und Apotheker behandelten damals eine Vielzahl von Krankheiten, wobei eine Heilung mit Diamanten nach heutigem Stand der Wissenschaften nicht haltbar ist.
Ein Auszug der vermeintlichen Wirkung von Diamanten auf die Gesundheit:

• "machet ein starcken Menschen wider die Feindte" und "verjaget das Gift" (Johann Wonnecke von Kaub; Arzt)
• "beruhigt das Gehirn" (Charles Franz Zimpel; Apotheker)
• "gegen Nasenbluten" (Zimpel)
• "Grimm der Feine mildern und lindern, Schwermuth und ängstliche Träume verhindern" (Aufrichtiger Juwelier)

Der Preis von Diamanten

Als besonders wertvoll gelten Diamanten, die von äußerster Reinheit und bestechender Größe sind. Aus diesem Grund werden hochkarätige Diamanten vor allem zu Schmuck verarbeitet; hier kommt der Wert dieses Edelsteins besonders zur Geltung.

Der Preis, der für einen geschliffenen Diamant bezahlt werden muss, richtet sich nach den vier Kriterien der sogenannten 4C: Color (Farbe), Cut (Schliff), Clarity (Reinheit) sowie Carat (Gewicht).

Vor allem mit dem Schliff kann der Preis von Rohdiamanten erheblich gesteigert werden, wobei der Brillantschliff derjenige Schliff ist, der bei Diamanten am häufigsten angewendet wird. In der Aufsicht ist ein zu einem Brillant geschliffener Diamant rund, läuft an der Unterseite spitz zu und zählt insgesamt mindestens 32 Facetten (= Schleifflächen), an denen sich das Licht bricht und das Feuer der Diamanten - das Farbenspiel - am besten zur Wirkung bringt.

Der bislang größe geschliffene Diamant – Golden Jubilee - hat ein Gewicht von 545,67 Karat, war mit einem Rohgewicht von 755 Karat wesentlich geringer als der größte, unbehandelte Diamant namens Cullinan mit 3024,75 Karat, der jedoch in viele kleine Einzeldiamanten aufgespalten wurde. Einige der Cullinan-Diamanten sind in Besitz der Kronjuwelen verschiedener Königshäuser, wie bspw. Cullinan I. Der 530,20 Karat schwere Juwel lagert im Tower von London ebenso wie der am längsten in Menschenhand befindliche Diamant. Der Koh-i-Noor (108,93 Karat) genannte Diamant wurde vor über 4500 Jahren in Indien gefunden. Ein Diamant, der auf Platz 2 der Rangliste nach dem Diamant Cullinan der jemals entdeckten größten Rohdiamanten steht, ist der Diamant Lesedi La Rona. Der Sensationsfund aus Botswana mit einem Gewicht von 1.111 Karat wurde am 16. November 2015 aufgespürt. Besonders eindrucksvoll aufgrund der Farbe ist der im Grünen Gewölbe in Dresden zu betrachtende, 41 Karat schwere, grüne Diamant Dresden, oder der tiefblaue Oppenheimer Blue Diamant.

Nachweis von Diamanten

Um der Gefahr der Verwechslung oder Täuschung mit ähnlich aussehenden Kristallen, bspw. Bergkristall - insbesondere mit Herkimer Diamanten, Auerberger bzw. Stolberger Diamanten- , Strass, Saphir, Zinkblende, Moissanit, Beryll, Topas oder Zirkon zu vermeiden, wird bei unbehandelten Diamanten zunächst die Härtebestimmung vollzogen. Diamanten sind die härtesten Minerale der Welt, die man kennt. Ein damit konkurrierendes Mineral zu finden, ist schwierig, auch wenn möglicherweise farblich oder der Transparenz wegen die Ähnlichkeit zu o.g. Mineralen durchaus gegeben ist.
Außerdem sind Diamanten nicht in der Flamme schmelzbar, erst im Elektroofen bei 3550 °C verflüssigt sich das Mineral. Gegen Säuren ist das Mineral ebenso widerstandsfähig.
Diamanten weisen keinen Pleochroismus auf, die Fluoreszenz variiert mit den verschiedenen Farbgebungen. Farblose und gelbe Diamanten fluoreszieren hellblau, braune und grüne Diamanten zeigen sich in grün.

Sonstiges

Diamanten, Bergkristall und Saphir sind Monatssteine/Geburtssteine für den Monat April.

Auch interessant:
⇒ Die berühmtesten Diamanten der Welt
⇒ Der Unterschied zwischen Zirkonia und Diamant
⇒ Zirkonia: Kunstkristall und Diamant-Imitation
⇒ Das Verhältnis Größe zu Karat von Diamanten

Quellen:
⇒ Wonnecke von Kaub, J. (1556): Von dem Adamant. IN: Gart der Gesundtheyt. Zu Latein, Hortus Sanitatis; Sagt in vier theylen, wie hernach folget, Im Ersten, Von Vierfüssigen und Kriechenden Thieren und Edelgesteinen; darauß durch die natürliche Meister gezogen, was dem Menschen zu seiner gesundtheyt dienstlich ist
⇒ Gmelin, J. F. (1790): Diamant. IN: Grundriß der Mineralogie
⇒ Der aufrichtige Jubelirer, oder Anweisung alle Arten Edelsteine, Diamanten und Perlen recht zu erkennen. ... Nebst einer aus dem Englischen of D. Jeffries übersetzten Abhandlung von Diamanten und Perlen (1801): Von den Eigenschaften eines jeden Steins insbesondere
⇒ Hendel, J. C. (1816). Der Demant. IN: Anleitung zur Kenntniß der Edelsteine und Perlen, als Handbuch für Juweliere und Steinschneider nebst einer Beschreibung des Sächsischen Kunstschatzes oder des sogenannten grünen Gewölbes in Dresden
⇒ Zappe, J. R. (1817): Mineralogisches Hand-Lexicon. Oder: Alphabetische Aufstellung und Beschreibung aller bisher bekannten Fossilien. 1. Band
⇒ Karsten, D. L. G. (1789): Des Herrn Nathanael Gottfried Leske Hinterlassenes Mineralienkabinet V1
⇒ Theophrastos: De Lapidibus. Theophrastos von den Steinen, aus dem Griechischen. Nebst Hills physicalischen und critischen Anmerkungen, und einigen in die Naturgeschichte und Chemie einschlagenden Briefen, aus dem Englischen übersetzt
⇒ Zimpel. C. F. (1870): Auf einige Metalle und Edelsteine, Perlen und deren Einwirkung auf den menschlichen Körper. IN: Der medizinische Haus-Schatz. Neue und alte Heilmittel für Jedermann. Mit besonderer Rücksicht auf die Ars Spagyrica, und deren Anwendung zur Bereitung von außerordentlichen medizinischen Geheimmitteln nebst einigen Bemerkungen über die Universalmedizin der Hermetik
⇒ Streeter, E. W. (1892): Diamond. IN: Precious Stones and Gems. Their History, Sources and Characteristics
⇒ Doelter y Cisterich, C. A. (1893): Fälschung der Farben. IN: Edelsteinkunde. Bestimmung und Unterscheidung der Edelsteine und Schmucksteine. Die künstliche Darstellung der Edelsteine
⇒ Bank, H. (1992): Diamanten. Pinguin-Verlag Innsbruck
⇒ Bauer, J.; Tvrz, F. (1993): Der Kosmos-Mineralienführer. Mineralien Gesteine Edelsteine. Ein Bestimmungsbuch mit 576 Farbfotos. Gondrom Verlag GmbH Bindlach
⇒ Medenbach, O.; Sussieck-Fornefeld, C.; Steinbach, G. (1996): Steinbachs Naturführer Mineralien. 223 Artbeschreibungen, 362 Farbfotos, 250 Zeichnungen und 30 Seiten Bestimmungstabellen. Mosaik Verlag München
⇒ Pellant, C. (1994): Steine und Minerale. Ravensburger Naturführer. Ravensburger Buchverlag Otto Maier GmbH
⇒ Schumann, W. (1992): Edelsteine und Schmucksteine: alle Edel- und Schmucksteine der Welt; 1500 Einzelstücke. BLV Bestimmungsbuch, BLV Verlagsgesellschaft mbH München
⇒ Schumann, W. (1991): Mineralien Gesteine – Merkmale, Vorkommen und Verwendung. BLV Naturführer. BLV Verlagsgesellschaft mbH München
⇒ www.mindat.org - Diamond