Location via proxy:   [ UP ]  
[Report a bug]   [Manage cookies]                
Mine sisu juurde

Teemant

Muuda linke
See on hea artikkel. Lisateabe saamiseks klõpsa siia.
Allikas: Vikipeedia
(Ümber suunatud leheküljelt Teemandid)
 See artikkel räägib mineraalist; filmi kohta vaata artiklit Teemant (film); erioperatsiooni kohta Operatsioon Teemant.
Teemant
Omadused
Keemiline valem C
Mineraaliklass ehedad elemendid
Molekulmass 12,01
Värvus värvitu, valge, hall, kollane, sinakas, must
Tihedus 3,50–3,53 g/cm³
Kõvadus 10 (Mohsi astmik, etalonmineraal)
Lõhenevus täiuslik
Süngoonia kuubiline
Punktigrupp kuubiline heksoktaeedriline
Kriips värvitu
Murdepind karpjas
Läige teemandi
Kristallooptilised omadused
Kaksik­murdumine puudub
n 2,4175–2,4178
Udatšnõi teemandikaevandus Venemaal

Teemant (vanakreeka sõnast ἀδάμας adamas[1] 'purunematu') on süsiniku allotroopne vorm. See on kuubilise süngoonia mineraal, mille lõhenevuspindade vahele jäävad osad on oktaeedrilised. Lõhenevuse tõttu on teemant habras, eriti löökkoormustel, ning seda omadust kasutatakse ära teemantide lihvimisel.

Tema tihedus on 3,5 g/cm³. Teemant on kõige kõvem looduslik mineraal. Teemandist kõvem on vaid selle tehislik nanokristalliline vorm hüperteemant. Samas on teoreetiliste arvutustega näidatud, et ka mõned looduslikult mitte esinevad boornitriidi vormid peaksid olema teemandist kõvemad.[2]

Teemant on läbipaistev, kui defektid või lisandid tema läbipaistvust ei vähenda. Tal on suur murdumisnäitaja ja tugev dispersioon, ent kuubilise süngoonia tõttu puudub kaksikmurdumine. Puhas teemant ei juhi elektrit, kuid juhib väga hästi soojust – paremini kõigist tahketest ainetest, kaasa arvatud metallid.

Kuumutamisel reageerib teemant hapnikuga ja muude ainetega, samuti lahustub sulatatud metallides. Normaalrõhul on teemant metastabiilne, kuid teemandi muundumine grafiidiks toimub inertses keskkonnas märgatava kiirusega alles temperatuuridel üle 1200 °C. Mitmed süsinikku lahustavad metallid, sealhulgas raud, kiirendavad seda protsessi.

Teemandi lihvimisel saadakse hinnalisim vääriskivi – briljant. Viimaste turuväärtust on märgatavalt kasvatanud ulatuslik turundus.

Teemandid tekivad vahevöö ülaosas, kus nende moodustumiseks on piisav rõhk ja temperatuur. Samas suudetakse laborikeskkonnas valmistada sünteetilisi teemante ning nende aastatoodang ületab oluliselt looduslike teemantide toodangut.

Maailma suurimad teemandikaevandused asuvad Botswanas ja Venemaal. Põhilised lihvimis- ja müügikeskused on Antwerpen, New York, Tel Aviv ja Amsterdam. Madalama kvaliteediga teemante lihvitakse eelkõige Indias.

Ajalugu

[muuda | muuda lähteteksti]

Arvatakse, et esimesena hakati teemante väärtustama ja kaevandama Indias, kus neid leidus Penneri, Krišna ja Godavari jõgede rohketes setetes. Teemante on Indias tuntud vähemalt viimased 3000, tõenäoliselt isegi 6000 aastat.[3]

Muistses Indias oli teemantidel religioosne väärtus. Samuti kasutati teemante eelajaloolisel perioodil graveerimisvahendina.[4][5]

Antiikajal toodi teemante Euroopasse Indiast. Neid kasutati graveerimiseks. Lihvitud teemantide kasutamine ehtekivina ei ole leidudega tõendatud, aga kui neid poleks ehtena kasutatud, siis jääks arusaamatuks, miks peeti antiikajal teemanti kõige väärtuslikumaks kalliskiviks.[1]

Alates 19. sajandist on teemantide populaarsus pidevalt kasvanud tänu suurenenud tarnetele, paranenud lõikamis- ja lihvimistehnika kasutuselevõtule, maailmamajanduse kasvule ja nutikatele reklaamikampaaniatele.[6]

Prantsuse keemik Antoine Lavoisier tõestas 1772. aastal katse abil, et teemant koosneb süsinikust. Katse käigus suunas ta läätsede abil koondatud päikesekiired teemandile, mis asetses hapnikurikkas keskkonnas. Põlemisprotsessi tulemusena eraldus vaid üks komponent – süsinikdioksiid. Aastal 1797 kordas ja täiendas sama katset Smithson Tennant, tõestades, et teemanti ja grafiidi põletamisel eraldub võrdne kogus süsihappegaasi.[7]

Antiikajast kuni tänapäevani kasutatakse lihvitud teemante eelkõige ehetena. Valguse lahutumine spektriks (dispersioon) on vääriskivide peamine gemmoloogiline näitaja. 20. sajandil on gemmoloogid välja töötanud meetodid teemantide ja teiste kalliskivide väärtuse hindamiseks. Selleks kasutatakse peamiselt nelja tunnusjoont: massiühik karaatides, lõige (lihvi tüüp ja kvaliteet), värvus ja puhtus.[8]

Looduslik moodustumine

[muuda | muuda lähteteksti]

Teemantide looduslikuks moodustumiseks on vajalikud väga spetsiifilised tingimused – süsinikurikaste materjalide sattumine keskkonda, kus on kõrge rõhk väärtusega 45–60 kbar (4,5–6 GPa) ja temperatuur 900–1300 °C. Need tingimused on täidetud Maa litosfääris (suhteliselt stabiilsete laamade all) ja meteoriitide kokkupõrke kraatrites.[9]

Moodustumine kraatonites

[muuda | muuda lähteteksti]

Teemantide looduslikuks tekkeks vajalik rõhk ja temperatuur esineb litosfääris sügavusel 140–190 km, kuigi aeg-ajalt võivad nad moodustuda umbes 300 km sügavusel. Maa geotermiline gradient (temperatuuri muutus sügavuse kasvamisel) erineb märkimisväärselt erinevates geograafilistes piirkondades. Eriti kiiresti tõuseb temperatuur ookeanipõhja alustes Maa kihtides, ületades teemantide tekkeks vajalikku temperatuurivahemikku. Teemantide moodustumiseks vajalikud tingimused on täidetud kraatonis, milles pikaajaline viibimine võimaldab teemandikristallidel suuremaks kasvada.[10]

Süsiniku isotoopide uuringud (sarnased radiosüsiniku meetodiga, v.a stabiilsed isotoobid 12C ja 13C) on näidanud, et teemantides sisalduv süsinik on nii orgaanilise kui ka anorgaanilise päritoluga. Teemandid võivad moodustuda anorgaanilisest süsinikust peridotiidist sügaval Maa vahevöös ja orgaanilisest süsinikust (detriidist), mis on läbi maakoore subduktsiooni käigus allapoole surutud. Nendel kahel erineval teemanti tekkematerjalil on erinevad 13C ja 12C väärtused. Maapinnale sattuvad teemandid on üsna vanad – alla miljardi kuni 3,3 miljardi aasta vanused (moodustab 22–73% Maa vanusest).[10]

Muu tekkepäritoluga teemandid

[muuda | muuda lähteteksti]
Carbonado-tüüpi teemant

Mitte kõik Maalt leitud teemandid pole meie planeedil tekkinud. Aafrikas ja Lõuna-Ameerikas leitud carbonado-tüüpi teemandid (ehk mustad teemandid) võisid Maale sattuda asteroididega umbes 3 miljardit aastat tagasi. Need teemandid võisid moodustuda tähtedevahelises keskkonnas, kuid tänapäeval puudub teadlaste vaheline konsensus, kus nad tegelikult tekkinud on.[11][12]

Teemandid võivad moodustuda looduslikes kõrge rõhu tingimustes. Väga väikeseid teemante (nanomeetrise kuni mikromeetrise läbimõõduga ehk nn mikro- ja nanoteemandid) on leitud meteoriidikraatritest. Kokkupõrke plahvatuse ajal esinev temperatuur ja rõhk võivad soodustada teemantide teket. Sellisel viisil moodustunud teemante saab kasutada indikaatorina eelajaloolise perioodi kraatrite asukoha määramisel.[9]

Teaduslikud tõestusmaterjalid viitavad sellele, et valgete kääbuste tuum koosneb kristalliseerunud süsinikust ja hapnikust. Avastatud valgetest kääbustest suurim (BPM 37093) asub Maast 50 valgusaasta (4,7×1014 km) kaugusel Kentauri tähtkujus. Harvard-Smithsonia astrofüüsika keskus kirjeldas ligi 4000 km läbimõõduga tähte kui teemanti,[13] mille hüüdnimeks sai Lucy – The Beatlesi laulu "Lucy in the Sky With Diamonds" järgi.[14][15]

Vahevööst maapinnani jõudmine

[muuda | muuda lähteteksti]
Vulkaanilõõri abil jõuavad teemandid maapinnani

Vulkaanilõõrid – teemantide transpordikoridorid

[muuda | muuda lähteteksti]

Teemanti kandev kivim jõuab vahevööst maapinnale sügavate vulkaanipursete käigus. Sellise vulkaani magma peab asuma teemantide moodustumise, s.o rohkem kui 150 km sügavusel, mis on ligi kolm korda suurem sügavus kui tavalistel vulkaanidel. Vulkaanikraatrid on tavaliselt väikese läbimõõduga ning on ühendatud magmakambriga vulkaanilõõri abil, kus vulkaanipurskeid toimub üsna harva. Pursete vaheajal on lõõrid täitunud tardunud vulkaanilise ja muu materjaliga. Pursete ajal kraatrid avanevad ja toimub vaba tsirkulatsioon, mille tõttu on lõõridest leitud palju ksenoliite, aga ka puitu ja fossiile. Teemante kandvad vulkaanilõõrid on lähedaselt seotud vanima ja jahedaima kontinentaalse maakoorega (kraatonid). Seda seetõttu, et kraatonid on üsna paksud ja ulatuvad piisavalt sügavale, kus teemandid on stabiilses olekus. Mitte kõik vulkaanilõõrid ei sisalda teemante ning veel vähem on selliseid, kust teemantide kaevandamine osutub majanduslikult tasuvaks.[10]

Teemante kandvad kivimid ja indikaatormineraalid

[muuda | muuda lähteteksti]

Vulkaanilõõridesse tungiv magma on tavaliselt ühte tüüpi (kahest levinumast), mis kivistub vulkaaniliseks kivimiks – kimberliidiks või lamproiidiks. Magma ise ei sisalda teemante, vaid toimib selle asemel nn elevaatorina, mis kannab sügaval moodustunud kivimeid (ksenoliite), mineraale ja vedelikke ülespoole. Iseloomulikult kannavad need kivimid rikkalikult magneesiumisisaldusega oliviini, pürokseeni ja amfibooli rühma mineraale, mis on purske ajal ja pärast purset tihti muundunud kuumuse ja vedelike koosmõjul serpentiiniks.[10]

Kimberliit koos teemandiga

Teatud indikaatormineraalid esinevad tüüpiliselt koos teemante sisaldava kimberliidiga ning nende olemasolu kontrollivad teemandiotsijad vulkaanilõõrides. Need mineraalid sisaldavad rikkalikult kroomi või titaani, mis annavad mineraalidele eredama värvuse. Kõige levinumaks indikaatoriks on kroomi sisaldavad granaadid (tavaliselt punane püroop), eklogiidi granaadid, oranž titaan-püroop, punased kõrge kroomisisaldusega spinellid, tume kromiit, ereroheline kroom-diopsiid, klaasjas roheline oliviin, must ilmeniit ja magnetiit. Kimberliidi sügavamad setted sisaldavad rohkem serpentiini ja on sinakad, maapinna lähedased setted on aga kollakad ja sisaldavad savimineraale, karbonaatkivimite murenemise ja oksüdatsiooni protsessi jääkprodukte.[10]

Liikumise kiirus
[muuda | muuda lähteteksti]

Arvatavalt tõuseb magma kraatonist kiirusega paar sentimeetrit aastas. Teemandid peavad jõudma üles oluliselt kiiremini, sest vastasel juhul nad põleksid mõne päeva jooksul ära maakoores valitsevate tingimuste tõttu. Laborites tehtud katsed on näidanud, et teemante ümbritsevad sulakivimid toimivad omamoodi katalüsaatorina, mille lagunemisel eralduv süsinikdioksiid kiirendab oluliselt vääriskivide liikumiskiirust. Granaatide ja kimberliidiga tehtud katsed näitasid võimalikku liikumiskiirust vastavalt kuni 60 ja 14 km/h. Selliste kiiruste juures jõuaksid teemandid 140–200 km sügavuselt maapinnani vähem kui ühe ööpäevaga.[16][17]

Peamised leiukohad

[muuda | muuda lähteteksti]

Kui teemandid on transporditud maapinna lähedusse, siis võivad nad erosiooniprotsessi tõttu sattuda vahetult maapinnale ning kanduda laiali suurele territooriumile. Vulkaanilõõre peetakse esmatähtsaks teemantide leiuallikaks. Tähtsuselt teisel kohal on leiukohad, kus teemandid on erosiooni tõttu maapinnal paljastunud ning vee ja tuule abil teatud kohtadesse kogunenud. Nende piirkondade hulka kuuluvad jõesetted ja setted olemasolevatel ja endistel rannikutel, kuhu teemandid võivad oma suuruse ja tiheduse tõttu akumuleeruda. Harva võib teemante esineda ka liustikusetetes (äramärkimist väärivad Wisconsin ja Indiana), kuid võrreldes jõesetetega pole nende kaevandamine majanduslikult otstarbekas.[10]

Teemandi struktuur

[muuda | muuda lähteteksti]
Teemandi kristallstruktuur ehk kuubiline süngoonia
Lämmastik-vakantstsenter teemandi kristallvõres on kõige levinum defekt teemandi struktuuris

Teemandi kristallivõre moodustavad süsiniku aatomid, mis on omavahel ühendatud kovalentsete sidemetega. Sellist kristallivõre tüüpi nimetatakse aatomvõreks. Iga süsiniku aatom on kristallivõres seotud nelja naaberaatomiga,[18] moodustades korrapärase tetraeedri kujulisi ühendusi. Kõigi nelja naaberaatomi omavaheline nurk on 109,5°.

Teemandi kristall on väga korrapärase ehitusega, mistõttu ületab teemant kõvaduselt peaaegu kõiki lihtained (v.a lonsdaleiiti)[19] ning tal on väga kõrge sulamistemperatuur (peaaegu 4000 °C).[18] Kuna kovalentsed sidemed on (erinevalt metallilisest sidemest) üsna jäigad, on teemant siiski suhteliselt habras.[20]

Teemandiga analoogilise ehitusega kristalle moodustavad näiteks ka lihtaine räni ja mitmed liitained (nt ränikarbiid ehk karborund SiC). Kvartsi kristall on aga keerulisema ehitusega: kristallivõre keskmetes asuvad räni aatomid pole kovelentsete sidemetega ühendatud mitte vahetult, vaid hapnikuaatomite kaudu.[21] Sünteetilistest ühenditest on sarnase struktuuriga näiteks mitmed boornitriidi vormid, mis on samuti väga kõvad ja selles osas võrreldavad teemandiga.[22]

Kõige levinumad defektid teemandi struktuuris on lämmastikudefektid ja lämmastik ise võib teemandi massist moodustada kuni 1%. Sellisel juhul asendab süsinikku aatomit lämmastiku aatom ja vastavat teemantvõre punktdefekti nimetatakse lämmastik-vakantstsentriks.[23] N-V-tsentrid on leidnud laialdast kasutust biomarkeritena[24] ja neid püütakse rakendada uudsetes elektroonika ja arvutiteaduse valdkondades, sealhulgas kvantkrüptograafias ja spintroonikas.

Tähtsamad omadused

[muuda | muuda lähteteksti]

Teemant on leidnud laialdast kasutust eelkõige tänu oma erakordsetele füüsikalistele omadustele. Nendest peetakse väga oluliseks kõvadust, soojusjuhtivust (900–2320 W·m−1·K−1),[25] keelutsooni ja optilist dispersiooni.[26] Vaakumis või hapnikuvabas keskkonnas hakkab teemant muunduma grafiidiks rohkem kui 1700 °C juures. Õhus algab sama protsess temperatuuril ligikaudu 700 °C.[27] Teemandi süttimistemperatuur on hapnikus 720–800 °C, õhus 850–1000 °C.[28] Looduslike teemantide tihedus on 3,15–3,53 g/cm3, puhtal teemandil ligilähedane väärtusele 3,52 g/cm3.[29]

Kõvadus

[muuda | muuda lähteteksti]
Teemandi lihvimine

Teemant on teadaolevalt kõige kõvem looduslik materjal Mohsi astmikus, kus mineraali kõvadus määratakse tema vastupanu järgi kriimustamisele ning seda hinnatakse skaalal ühest (kõige pehmemad) kümneni (kõige kõvemad). Teemandi kõvadus on selle skaala järgi 10.[30] Selle vääriskivi kõvadus on tuntud antiikajast saadik.

Teemandi kõvadus sõltub tema puhtusest, kristallilisest täiuslikkusest ja orientatsioonist: kõvadus on kõige suurem veatutel, täiuslikel kristallidel, mis on orienteeritud kristallivõre struktuuri (oktaeedri) kõige pikema diagonaali suunas.[31] Teemant on kõige pehmem paralleelselt kristallstruktuuri kuubikpindadega.[32] Seetõttu saab teemante lihvida vaid kõige tugevamate materjalidega, milleks on nt boornitriid, teised teemandid ja nanokristalliline hüperteemant.

Teemandi kõvadus sobib hästi selle vääriskivi kasutajatele, kuna seda saab kriimustada vaid teiste teemantidega ning seetõttu säilitab teemant oma lihvi hästi ka igapäevasel kasutamisel. Tänu sellele on lihvitud teemantidega (briljant) sõrmused leidnud laialdast kasutamist kihla- ja abielusõrmustel.

Kõige kõvemad looduslikud teemandid pärinevad peamiselt Copetoni ja Bingara väljadelt Uus-Lõuna-Walesis Austraalias, kus teemandid on reeglina väikesed, kristallivõre struktuuris korrapärase oktaeedriga. Nende teemantide kõvadus on seotud kristallide ühestaadiumilise kasvuga. Enamik ülejäänud teemantidest kasvab mitmes staadiumis, mille tõttu tekivad neile lisandid, mõrad ja kristallivõre defektsed tasandid, mis omakorda mõjutavad vääriskivide kõvadust. Tavaliste teemantide töötlemisel kõrge temperatuuri ja rõhu tingimustes on võimalik nende kõvadust tõsta suuremaks kui indikaatoritena kasutatavatel teemantidel.[14]

Kõvadus on mõnevõrra seotud veel ühe mehaanilise omadusega – sitkusega (omadus taluda enne purunemist deformeerumist). Loodusliku teemandi sitkus on vahemikus 7,5–10 MPa·m1/2.[33][34] See väärtus on väga hea võrreldes muude vääriskivide sitkusega, kuid üsna kehv võrreldes enamiku inseneriehitustes kasutatavate materjalidega. Nagu kõikide materjalide puhul, nii määrab ka teemandi vastupanuvõime purunemisele tema makroskoopiline geomeetria. Lõhenevuse tõttu on teemant teatud suundades (kuubik) hapram kui teistes (oktaeeder) ning seda omadust kasutatakse ära teemantide lihvimisel.[35] "Sitkus kokkupõrkel" on üks peamisi parameetreid sünteetiliste teemantide kvaliteedi määramisel.[28]

Elektrijuhtivus

[muuda | muuda lähteteksti]
Boori sisaldus annab kuulsale Hope'i teemandile sügavsinise värvuse – sinised teemandid on looduslikud pooljuhid

Enamik teemante on väga head elektriisolaatorid (nad ei juhi elektrit), kuid mõned sinised teemandid on looduslikud pooljuhid. Nende teemantide elektrijuhtivus ja sinine värvus tuleneb boori sisaldusest. Boor asendab teemandi kristallivõres süsiniku aatomeid, jättes vabad nn augud valentstsooni. Augud käituvad nagu positiivse laenguga osakesed, võttes osa elektrijuhtivusest.[36]

Olulisel määral elektrijuhtivust esineb sünteetilistel teemantidel, mis on toodetud keemilisel sadestamisel aurufaasist. Elektrijuhtivus tekib vesinikuühendite adsorbeerimise tõttu teemandi pinnale ning seda saab eemaldada välispinna termilise või mõne muu töötlemismeetodiga.[37][38]

Pinna omadused

[muuda | muuda lähteteksti]

Teemandi pind on hüdrofoobne ja lipofiilne. See tähendab, et tema pind ei märgu veega kokkupuutumisel, kuid märgub ja kleepub kokkupuutel õliga. Viimast omadust saab ära kasutada sünteetiliste teemantide valmistamisprotsessi ajal teemantide fragmenteerimisel.[28]

Keemiline stabiilsus

[muuda | muuda lähteteksti]

Teemandid on keemiliselt väga stabiilsed. Toatemperatuuril ei reageeri nad ühegi keemilise ühendiga (kaasa arvatud mitmesugused happed ja alused). Teemandi pinda on võimalik kõrgetel temperatuuridel (alla 1000 °C) vaid veidi oksüdeerida väheste oksüdeerijatega. Seetõttu saab happeid ja aluseid kasutada sünteetiliste teemantide rafineerimisel.[28]

Värvus

[muuda | muuda lähteteksti]
Pruunid teemandid USA Riiklikus Loodusloomuuseumis Washingtonis

Teemandil on lai keelutsoon väärtusega 5,5 eV, mis vastab sügavale ultraviolettkiirguse lainepikkusele 225 nm. See tähendab, et puhas teemant annab edasi nähtavat valgust ning paistab nagu värvitu ja puhas kristall. Teemandi erinevad värvid on tingitud kristallivõre defektidest ja ebapuhtusest. Teemandi kristallivõre on väga tugev, mistõttu märkimisväärsetes kogustes (aatomprotsent ja rohkem) võivad ainult lämmastiku, vesiniku ja boori aatomid sattuda teemandi sisse kristallide kasvamise perioodil. Üksikuid metallide (nikkel ja koobalt) aatomeid lisatakse kõrge temperatuuri ja rõhu toimel sünteetilistesse teemantidesse; nikli maksimaalne kontsentratsioon on seejuures 0,01%[39] ning koobalti oma veelgi väiksem. Praktiliselt on võimalik ioonide siirdamisega viia teemandisse mistahes elementi.[40]

Kõige levinum lisand teemantides on lämmastik, mis annab vääriskivile kollaka ja pruunika värvuse. Boor aga annab sinise tooni.[26] Teemandid võivad oma värvuse saada veel kahest lisaallikast. Kiirituse toimel (tavaliselt alfakiirgus) saab teemant rohelise värvuse ning kristallstruktuuri plastne deformatsioon annab pruunika[41] ja võib-olla ka punase või roosa tooni.[42] Kõige levinumad teemandid on kollased, neile järgnevad pruunid, värvitud, sinised, rohelised, mustad ning kõige haruldasemad on roosad, oranžid, purpurjad ja punased. "Mustad" ehk carbonado-tüüpi teemandid pole tegelikult päris mustad, vaid pigem tumedad nendes sisalduvate rohkete tumedate lisandite tõttu.[35]

Teemantide värvus enne ja pärast kiirituse toimet

Kuna värvilistele teemantidele annavad värvuse mitmesugused lisandid ja kristallivõre defektid, siis peaaegu puhtad teemandid on värvitud ja läbipaistvad. Enamiku mittepuhaste teemantide kristallivõres on süsiniku aatomid mingil määral asendunud lisaainete aatomitega. Levinuim ebapuhtuse põhjustaja on lämmastik, mille erinev kontsentratsioon annab teemandile kerge või intensiivse kollase värvuse. Ameerika Gemmoloogia Instituut (GIA) klassifitseerib nõrga kollase ja pruuni värvusega teemante kui "normaalse värviulatusega" ning annab neile väärtuse "D" (värvitu) kuni "Z" (helekollane). Muude värvidega teemante klassifitseeritakse erinevalt.[35]

Haruldaste värvitoonidega suuremate teemantide turuväärtus on tänapäeval suurem kui kümme miljonit USA dollarit.[43][44][45]

Identifitseerimine

[muuda | muuda lähteteksti]

Teemante saab identifitseerida nende kõrge soojusjuhtivuse abil. Samuti võib indikatsiooniks kasutada nende kõrget murdumisnäitajat, kuid paljudel materjalidel on see näitaja ligilähedane teemandile. Teemandiga saab klaasi lõigata, kuid sama saab teha ka kvartsiga, mille kõvadus on Mohsi astmikul klaasi omast suurem. Teemante saab kriimustada teise teemandiga, mis aga võib kahjustada ühte või teist vääriskivi. Praktilises gemmoloogias kasutatakse kõvaduse määramise teste harva nende purustava toime tõttu.[30] Teemandi väga suure kõvaduse ja kõrge väärtuse tõttu lihvitakse neid aeglaselt, ettevaatlikult ja suure tähelepanelikkusega, sarnaselt muude vääriskividega.[7] Selle tulemusena valmivad ekstreemselt lamedad tahud, millel on erakordselt teravad servad. Lisaks arvestatakse teemandi identifitseerimisel tema kõrge murdumisnäitaja ja hea dispersiooniga. Kõik need omadused mõjutavad lihvitud teemanti ning enamik teemanditootjatest kasutab vääriskivide määramisel kogenud silma ja luubi abi.[46]

Tööstus

[muuda | muuda lähteteksti]

Teemanditööstuse tegevuse võib üldjoontes jagada kaheks: tehniliseks otstarbeks kasutatavate teemanttoodete ja juveelide tarbeks briljantide valmistamine. Mõlemad tööstusharud hindavad teemante erinevalt.

Vääriskividena kasutatavad teemandid

[muuda | muuda lähteteksti]
Briljantide valmistamiseks kasutavate teemantide suurimad kaevandajad 2012. aastal[47]
Riik Toodang,
tuhat
karaati 		Osakaal,
%
 Kongo Vabariik 21 500 23,4
 Venemaa 20 700 22,6
 Botswana 14 400 15,7
 Zimbabwe 11 000 12,0
 Kanada 10 500 11,4
 Angola 7500 8,2
 LAV 2830 3,0
 Namiibia 1630 1,7
 Lesotho 479 0,5
 Sierra Leone 325 0,3
 KAV 293 0,3
 Guinea 213 0,2
Maailm kokku 91 700 100

Maailmas toimub ulatuslik lihvitud teemantide ehk briljantide kaubandus. Briljandid pole tavalised finantsturgudel müüdavad kaubad, nagu on näiteks tänapäeval väärismetallid kuld ja plaatina, vaid pigem luksuskaubad, sest neid müüakse suure juurdehindlusega ning vääriskivide järelturg pole kuigi aktiivne.[48] Briljantide edasimüügiks on hästi väljakujunenud müügivõrk (nt pandilaenutegevus, oksjonid, kasutatud juveeltoodete kauplused, juveelitootjad, börsid jne). Üheks briljantide müügivõrgu tunnusjooneks on muljetavaldav kontsentratsioon: teemantide lihvimine ja müük toimub vaid vähestes maailma paikades. Näiteks 2003. aastal lõigati ja lihviti juveelitööstuse tarbeks 92% teemantidest Suratis Indias.[49] Teiste tähtsamate lihvimis- ja müügikeskuste hulka kuuluvad Antwerpen, kus asub Rahvusvaheline Gemmoloogia Instituut, New York, Tel Aviv ja Amsterdam. Üks ettevõte – De Beers (tegutseb Johannesburgis ja Londonis) – kontrollib teemandikaubanduses olulist osakaalu.[50] Üheks kaasaaitavaks teguriks sellele on teemandileiukohtade geoloogiline iseloom: mitmed suured kimberliiti sisaldavad vulkaanilõõridega kaevandused annavad olulise osa maailma kogutoodangust. Näiteks annab üks De Beersi Jwanengi kaevandus Botswanas aastatoodangut 12,5 miljonit karaati (2500 kg) kuni 15 miljonit karaati (3000 kg).[51] Samas on jõesetetega teemandileiukohtadel palju erinevaid operaatoreid, kuna setted on jaotunud laiali suurtele maa-aladele (nt jõesetted Brasiilias).

Briljantide tootmine ja müük on koondunud väheste võtmetähtsusega tegijate kätte ning toimub maailma traditsioonilistes teemandikeskustes. Nendest kõige tähtsam on Antwerpen, kust käib läbi 80% lihvimata, 50% lihvitud ja ligi 50% kõikidest teemantidest, sh tööstuslikud teemandid. See teeb Antwerpenist maailma "teemandipealinna".[52] Veel üks oluline teemandikeskus asub New Yorgis, kus müüakse peaaegu 80% maailma briljantidest, kaasa arvatud oksjonimüügid.[53]

Teemandi kaevandajatest kuulub liidriroll De Beersile juba firma asutamisest saadik aastal 1888 (asutaja Cecil Rhodes). De Beers kontrollib olulist osa maailma teemandikaevandustest ja briljandimüügikanalitest. De Beers ja tema tütarettevõtted toodavad umbes 40% maailma teemanditoodangust aastas. Peaaegu kogu 20. sajandi jooksul toodetud lihvimata teemantidest langes ligi 80% De Beersi arvele,[54] kuid aastatel 2001–2009 vähenes tema osakaal umbes 45%-ni.[55] De Beers müüs suure osa oma teemandivarudest 1999. aastate lõpus – 2000. aastate alguses.[56]

Tilgakujuline briljant

Enne briljantide müüki teemandid lõigatakse ja lihvitakse. Töötlemisel üle jäänud materjali kasutatakse ära tööstuses abrasiivina. Toorteemantide lihvimine ja poleerimine on väga spetsialiseerunud oskus, mille kasutamine on kontsentreerunud limiteeritud maailma paikades. Traditsioonilised töötlemiskeskused on Antwerpenis, Amsterdamis, Johannesburgis, New Yorgis ja Tel Avivis. Viimastel aegadel on neile lisandunud keskused Hiinas, Indias, Tais, Namiibias ja Botswanas.[57]

Madala tööjõukuluga teemantide lihvimiskeskused (nt Gujarāt Indias) käitlevad suurel hulgal väikesemõõdulisi teemante, kuid suuremaid ja väärtuslikumaid teemante töödeldakse ennekõike Euroopas ja Põhja-Ameerikas. Vääriskivide ettevalmistustööstuse hiljutine laienemine madalama tööjõukuluga Indiasse on võimaldanud väiksemaid toorteemante ümber töödelda palju suuremas mahus, kui see varem majanduslikult võimalik oli.[53]

Toorteemantidest valmistatud briljante müüakse 28-l teemantidele spetsialiseerunud börsil üle maailma.[58] Börsid on viimaseks hästi kontrollitud ahelaks teemantide varustusketis. Hulgimüüjad ja isegi jaemüüjad on võimelised börsidelt ostma vaid suhteliselt väikseid briljantide koguseid, pärast mida valmistatakse need ette viimaseks müügiks tarbijatele. Briljante müüakse nii juveeltoodetes kui ka "lahtiselt".[59]

Lõikamine ja lihvimine

[muuda | muuda lähteteksti]
Maailma suurimate teemantide hulka kuuluv Darya-ye Noor on näide ebatavalisest teemantlõikest

Kaevandatud toorteemandid töödeldakse ümber kalliskivideks mitmeastmelise protsessi käigus. Teemandid on küll väga suure kõvadusega, kuid samal ajal ka haprad, mistõttu on neid võimalik lõhestada ühe tugeva hoobiga. Seepärast kirjeldatakse teemantide lõikamist traditsiooniliselt kui väga õrna tööd, mille läbiviimiseks on vajalikud vilunud oskused, teaduslikud teadmised, spetsiaalsed töövahendid ja kogemused. Selle töö tulemusena valmib mitmetahuline kalliskivi, mille tahkude spetsiifilised nurgad toovad välja briljandi optimaalse sära, valge valguse dispersiooni, samal ajal kui tahkude arv ja pindala määravad lõpp-produkti massi. Massi kadu on teemandi töötlemisel küllaltki oluline, see võib ulatuda kuni 50%.[60] Lõikamisel on võimalik briljandile anda mitu erinevat kuju, kuid lõplikku otsust mõjutavad nii teaduslikud kui ka praktilised kaalutlused. Näiteks kasutatakse lihvitud teemante lihtsalt vaatamiseks või kandmiseks, sõrmuses või kaelakees, üksikuna või koos teiste vääriskividega, kindla värvi ja kujuga.[61]

Kõige aeganõudvam osa on lihvimata teemandi eelnev analüüsimine. Selle protsessi ajal peab tegelema paljude küsimuste lahendamisega, mistõttu võib unikaalsete teemantide analüüs kesta aastaid.

Olulised on järgnevad seisukohad.

  • Teemandi kõvadus ja lõhenevus sõltuvad tugevalt kristallide orientatsioonist. Sellepärast analüüsitakse lihvimisele mineva teemandi kristallivõre struktuuri röntgenikiirguse hajumisega, et määrata optimaalsed lihvimissuunad.
  • Enamik teemantidest sisaldab nähtavaid lisandeid ja kristallstruktuuri defekte. Lihvija peab otsustama, millised neist eemaldada töötlemise käigus ja millised alles jätta.
  • Teemandi võib lõhestada ühe hästi kalkuleeritud tööriistale suunatud haamrihoobiga, mis on iseenesest väga kiire, kuid riskantne ettevõtmine. Alternatiivselt saab teemanti lõigata teemantteraga, mis on usaldusväärsem, kuid üksluisem protsess.[61][62]

Pärast esialgset lõikamist läheb teemant korduvale lihvimisele. Erinevalt lõikamisest, mis on vastutusrikas ent kiire töö, võtab järkjärguline lihvimine palju rohkem aega. Lihvimistehnika on hästi välja töötatud; seda peetakse rutiinseks tööks, mida teostavad tehnikud.[63] Pärast lihvimist toimub teemandi ülevaatus defektide leidmiseks, misjärel otsustatakse, kas need alles jätta või lihvimisega eemaldada. Neid defekte varjatakse mitmesuguste teemanti täiustavate tehnikate abil, nagu näiteks ülelihvimine, pragude täitmine või vääriskivi paigutamine ehte sisse nii, et viga ei jää näha. Ülejäänud mittesobivad lisandid eemaldatakse laserpuurimisega ja puurimisaugud täidetakse.[30]

Turundus

[muuda | muuda lähteteksti]

Turundus on oluliselt tõstnud teemandi kui tooraine väärtust.[64]

Suurima turuosaga teemandikaevandaja (De Beersi) rahastatud ulatuslik reklaamikampaania 20. sajandi keskel muutis Ameerika teemandituru aktiivseks. Samuti suutis ettevõte laiendada teemandimüüki teiste maade turgudele, kus puudus vääriskivide ostmise traditsioon. Kuulsate inimeste abil läbi viidud populariseerimine keskendus eelkõige teemantidele, mitte ettevõttele endale, mistõttu aitas selline kampaania ka De Beersi konkurente.[65] Reklaamikampaania kestis aastakümneid ning lõppes alles 2011. aasta alguses, mil ettevõte hakkas rohkem esile tõstma omatoodangut ja loobus teemantide üldisest populariseerimisest.[66]

Turunduse osakaal oli väga oluline näiteks pruunide teemantide populaarsuse tõstmisel. Pikka aega peeti neid juveelitööstuse jaoks väärtusetuks ning kasutati peamiselt tehnilisel otstarbel. Olukord muutus 1986. aastal, kui Austraalias avati Argyle'i kaevandus, millest kaevandatakse oluline osa maailma pruunidest teemantidest. Selle järgnenud ulatuslik reklaamikampaania aitas pruunidest teemantidest valmistatud briljantide turuväärtust märkimisväärselt suurendada.[35][67]

Väärtuse vähenemist mõjutavad tegurid

[muuda | muuda lähteteksti]

Hulgimüügis, allahinnatud ja odavamad teemandid on reeglina madalama turuväärtusega. Teemandi hinda langetavad järgmised tegurid:[68]

  • müüdaval teemandil puudub laboratoorne aruanne;
  • lõige ei vasta kõrgema klassi nõuetele;
  • briljandi lõiget ja lihvimist pole hinnatud hindega 'väga hea';
  • tegemist pole naturaalse teemandiga (nt töödeldud läbipaistvuse suurendamiseks või sünteetilised teemandid);
  • kasumi saamise maksimeerimiseks on teemanti tugevalt lõigatud, mille tõttu kannatab valguse peegeldus;
  • optiliselt tasakaalustamata proportsioonid;
  • briljandi vöö (girdle) on lihvimata või ekstreemsete proportsioonidega (liiga õhuke või paks);
  • briljandil on üleliigsed tahud;
  • ülemise tasapinna (table size) suurus ületab 57,5% ringikujulise ning 65% ruudu- ja ristkülikukujulise briljandi puhul.

Tehniliseks otstarbeks kasutatavad teemandid

[muuda | muuda lähteteksti]
Sünteetiliste teemantidega kaetud skalpelli tera

Tehniliseks otstarbeks kasutatavatel teemantidel hinnatakse eelkõige nende kõvadust ja soojusjuhtivust, jättes paljud gemmoloogilised karakteristikud tagaplaanile. Seetõttu leiavad juveelitööstusele sobimatud teemandid kasutust tehnilisel otstarbel. Aastal 2012 kaevandati tööstuse otstarbeks 75 miljonit karaati (15 tonni) teemante. Samas moodustas see kogus vaid 3% tehnilisel otstarbel kasutatavatest teemantidest. Samal aasta toodeti üle 4 miljardi karaadi (üle 800 tonni) sünteetilisi teemante. Ülekaalukalt suurim tootjamaa on Hiina.[69]

Vääriskividena ja tööstuslikuks otstarbeks kasutavate teemantide eristamine on halvasti määratletud ning sõltub osaliselt turunõudlusest. Näiteks kui briljantide järele on nõudlus kõrge, siis võidakse lihvimisel kasutada teemante, mida tavaolukorras oleks maha müüdud tööstustele. Nendest eksemplaridest saab valmistada madalakvaliteedilisi või väikseid briljante. Tööstuses tarvitavate teemantide puhul kasutatakse veel alamkategooriat bort, mille hulka on arvatud kõige madalama kvaliteediga teemandid – enamjaolt läbipaistmatud.[70]

Lähivaade ketaslõikuri terast, milles on väikesed teemandid

Teemantide ekspluateerimine tehniliseks otstarbeks on ajalooliselt seotud eelkõige nende kõvadusega, mis teeb sellest mineraalist ideaalse abivahendi lõikamis- ja lihvimistööriistadele. Kuna tegemist on kõige kõvema loodusliku materjaliga, siis on võimalik teemandi abil lihvida, lõigata või eemaldada ükskõik millist materjali, kaasa arvatud teemante endid. Kõige rohkem kasutatakse teemante puuriotsikute ja saeterade tugevdamiseks ning pulberkujul abrasiivina. Selleks otstarbeks valitakse tavaliselt välja vähem kalleid ja madalama kvaliteediga (soovimatu värvuse ja rohkemaarvuliste defektidega) teemante.[71] Teemant ei sobi rauasulamite töötlemiseks suurtel kiirustel, sest süsinik lahustub rauas sellise protsessi ajal tekkiva kõrge temperatuuri tõttu ning see viib teemandi kiirele kulumisele võrreldes alternatiivsete materjalidega.[72]

Spetsiifiliste kasutusalade hulka kuuluvad kõrge rõhuga katsed laboratooriumides (nt teemant-alasi kamber), suure koormusega töötavad laagrid ja limiteeritud hulgal akende valmistamine.[70] Järjest suurenev sünteetiliste teemantide valmistamine võib kasutusalade hulka laiendada. Eriti oodatud on teemantide võimalik kasutamine elektroonika jahutussüsteemides või pooljuhtidena mikrokiipides.[73]

Kaevandamine

[muuda | muuda lähteteksti]

2010. aastal kaevandati teemante välja ligikaudu 144 miljonit karaati (28,8 tonni).[74] Neist ligi 55,5% olid sobivad briljantide lihvimiseks, ülejäänud läksid kasutusse tehnilisel otstarbel.[74]

Ligi 49% teemantidest pärineb Kesk- ja Lõuna-Aafrika kaevandustest, kuid märkimisväärseid koguseid on avastatud veel Kanadast, Indiast, Venemaalt, Brasiiliast ja Austraaliast.[75] Kaevandamine toimub kimberliiti ja lamproiiti sisaldavatest vulkaanilõõridest. Aafrika erinevates konfliktipiirkondades kaevandatud teemante kutsutakse vereteemantideks, kuna nende müügist saadud tulu abil finantseeritakse relvakaubandust ja -konflikte.[76] Teemantide varustusketti maailmas kontrollivad vähesed ja mõjukad firmad ning see on kontsentreerunud vähestesse maailma paikadesse.

Kaevandatavas maagis on teemante väga vähesel hulgal. Maak purustatakse ettevaatlikult, et suuremad teemandid terveks jääksid. Seejärel toimub sorteerimine vastavalt tihedusele. Tänapäeval avastatakse vääriskivide asukoht neid rikkalikult sisaldavas fraktsioonis röntgenfluorestsentsi abil, mille järel toimub lõplik väljasorteerimine käsitsi. Enne seda, kui röntgenikiirguse kasutamine muutus tavaliseks,[60] kasutati teemantide väljasorteerimiseks õliga immutatud vöösid, kuna maagis sisalduvad teemandid kleepuvad õli külge oluliselt lihtsamalt kui muud mineraalid.[35]

Argyle'i kaevandus Austraalias kuulub maailma suurimate hulka

Ajalooliselt olid teemantide peamised leiukohad Krišna delta jõesetetes Lõuna-Indias.[77] India oli teemantide põhiliseks leiukohaks selle mineraali avastamisest ligikaudu 9. sajandil eKr[3][78] kuni 18. sajandi keskpaigani, mil olemasolevad leiukohad ennast majanduslikult ammendasid. Liidrirolli võttis seejärel endale Brasiilia, kus teemante leiti jõesetetest aastal 1725.[3]

Teemantide kaevandamine vulkaanilõõridest sai alguse 1870. aastatel, mil avastati Lõuna-Aafrika maardlad.[79] Maailma aastatoodang on sellest alates pidevalt kasvanud ning kokku on aastaks 2007 kaevandatud umbes 900 tonni. Viimaste aastate jooksul on avatud mitmeid uusi kaevandusi Kanadas, Zimbabwes, Angolas ja Venemaal.[80] USA-s on teemante avastatud Arkansases, Colorados ja Montanas.[81][82]

Kõige rohkem ammutatakse teemante maapõuest Venemaal, Botswanas, Kongo Demokraatlikus Vabariigis, Kanadas, Angolas, Austraalias ja Lõuna-Aafrika Vabariigis.[47][83]

Konfliktiteemandid

[muuda | muuda lähteteksti]
 Pikemalt artiklis Vereteemant
Teemantide väljapesemine Sierra Leones

Teatud poliitiliselt ebastabiilsetes piirkondades Kesk- ja Lääne-Aafrikas kontrollivad teemandikaevandusi relvastatud grupeeringud, kes kasutavad vääriskivide müügist saadud tulu oma tegevuse finantseerimiseks. Nendest paikadest väljakaevandatud teemante kutsutakse vere- või konfliktiteemantideks.[76] Tähtsamad teemante turustavad suurettevõtted finantseerivad selliseid konflikte, kuna nad teevad äri valitsusvastaste grupeeringutega. Vastuseks avalikkuse tõstatatud probleemile, et nende ostud toetavad sõjategevust Aafrika konfliktitsoonides, tutvustasid ÜRO, teemanditööstuse ja tarbijate esindajad 2002. aastal Kimberley protsessi sertifitseerimissüsteemi.[84] Sertifitseerimissüsteemi eesmärk on kindlustada, et konfliktiteemandid ei satuks segamini tavaliste teemantidega. Seda peavad kontrollima teemante tootvad riigid, kes on kohustatud esitama tõendeid, et nende müüdavate teemantide abil pole rahastatud kriminaalset ja revolutsioonilist tegevust. Kuigi Kimberley sertifitseerimissüsteem on vähendanud vereteemantide jõudmist finantsturgudele, pole nad täielikult kadunud. Konfliktiteemantide ametlik osakaal kõikidest turule jõudvatest teemantidest moodustab 2–3%.[85] Süsteemil on kaks olulist puudust. Esiteks on teemante üsna lihtne salakaubana üle Aafrika riikide piiride toimetada. Teiseks loetakse vereteemantideks vaid tehniliselt sõjas olevate riikide teemante, ülejäänuid peetakse "puhasteks".[84] Kanada valitsus on loonud omatoodangu identifitseerimiseks spetsiaalse struktuuri (Canadian Diamond Code of Conduct).[86]

Sünteetilised, täiustatud ja võltsteemandid

[muuda | muuda lähteteksti]
Sünteetilised teemantid, millel on erinev toon tänu erinevale lämmastiku lisandite sisaldusele. Kollased teemandid saadakse suurema lämmastikusisaldusega süsinikuvõres ja läbipaistvad teemandid tulevad ainult puhtast süsinikust.Väikseima kollase teemandi suurus on umbes 0,3 mm
Erineva värvusega sünteetilised teemandid

Sünteetilised teemandid

[muuda | muuda lähteteksti]

Sünteetilisi teemante toodetakse erinevalt looduslikest väljakaevandatud teemantidest laboritingimustes. Juveeli- ja tavatööstuses on praegusel ajal suur nõudlus teemantide järele. Seda vajadust on suurel määral suutnud täita sünteetilised teemandid, mida toodetakse eri meetodite abil juba rohkem kui 50 aastat. Viimastel aastatel on suudetud toota märkimisväärse suurusega sünteetilisi teemante, mida kasutatakse briljantide valmistamiseks.[10]

Suurem hulk tehisteemantidest on kollase värvusega ning neid toodetakse kõrge temperatuuri ja rõhu tingimustes.[87] Kollane värvus tekib lämmastikusisalduse tõttu. Tehisteemante võidakse toota ka teistes värvitoonides, nt siniseid, rohelisi või roosasid. Värvust on võimalik anda lisaainete lisamisega (nt boor annab sinise tooni) või kiiritamisega pärast sünteesi.[88]

Värvitust tehisteemandist lihvitud briljant on toodetud keemilise sadestumise meetodil

Tehisteemandid ei ole tavaliselt suured ja sellepärast ei kasutata neid eriti ehete valmistamiseks. Nende lineaarmõõtmed on tavaliselt mõni kümnendik millimeetrit, erandjuhtudel 1–2 mm.[89]

Veel üks populaarne tehisteemantide tootmismeetod on keemiline sadestamine aurufaasist, mis toimub madala rõhu (alla atmosfäärirõhu) tingimustes. Protsessi läbiviimiseks lastakse katsekambrisse gaasisegu (tavaliselt metaan ja vesinik suhtega 1:99), jaotades nad keemiliselt aktiivseteks radikaalideks süüdatud plasmas.[90] Seda meetodit kasutatakse peamiselt pealmise teemantkihi tekitamiseks, kuid nii on võimalik kasvatada ka mõnemillimeetrise läbimõõduga teemantkristalle.[91]

Vääriskivi-kvaliteediga sünteetilisi teemante toodetakse tänapäeval aasta jooksul vaid mõni tuhat karaati (sama kvaliteediga looduslikke kaevandatakse välja 120 miljonit karaati ehk 24 tonni). Sellele vaatamata on lõviosa (üle 99%) müüdavatest haruldaste värvidega teemantidest sünteetilised.[92] Tööstuse tarbeks toodeti sünteetilisi teemante 2011. aastal üle 4 miljardi karaadi (üle 800 tonni), suurim tootjariik on Hiina.[83]

Kvaliteedi parandamine

[muuda | muuda lähteteksti]

Teemantide kvaliteedi parandamine on looduslike või sünteetiliste vääriskivide (tavaliselt juba lõigatud ja lihvitud teemandid) spetsiifilised töötlemised, mis viiakse läbi nende gemmoloogiliste karakteristikute parandamiseks. Nende hulka kuuluvad laserpuurimised, mille abil eemaldatakse mittesobivad lisandid, pragude täitmine tihendusainega, valgete teemantide värvusklassi parandamine ja teemantidele värvitoonide andmine.[93]

Võltsteemandid

[muuda | muuda lähteteksti]
Sünteetilisest tsirkoonist valmistatud võltsteemant

Võltsteemandid on valmistatud mitteteemandilisest materjalist ning nende eesmärgiks on näida välja nagu päris teemandid. Tavaliselt kasutatakse nende valmistamiseks sünteesitud tsirkooni. Samuti võib kasutada sünteetilist ränikarbiidi, kuid selle valmistamine on tsirkoonist kulukam.[94]

Levinud on ka mitmesuguste kattematerjalide kasutamine, et anda võltsteemandile loodusliku teemandiga sarnane välimus. Üheks selliseks materjaliks on teemandisarnane süsinik (diamond-like carbon ehk DLC) – amorfne ja karbonaatne aine, mille füüsikalised omadused on teemandiga sarnased. Sellist töötlemist aitab avastada Ramani spektroskoopia.[95]

Identifitseerimine

[muuda | muuda lähteteksti]

Varasemate teemantide identifitseerimismeetodite hulka kuulusid materjali kraapivad testid, mis tuginesid teemandi suurel kõvadusel. Sellisel meetodil on negatiivsed mõjud, kuna teemandid võivad üksteise vastu hõõrudes puruneda ning seetõttu ei kasutata seda meetodit praegusajal peaaegu üldse. Selle asemel kasutatakse ära teemantide määramisel ära nende suurepärast soojusjuhtivust. Gemmoloogilistes keskustes on laialt levinud elektroonilised termilised indikaatorid, eristamaks võltsinguid päris teemantidest. Nende seadmete mõõtepead koosnevad patareitoitega termistoride paarist, mis on paigaldatud vasest varda tippu. Üks termistor funktsioneerib kui soojendaja, teine mõõdab samal ajal varda otsa temperatuuri. Kui termilise seadmega testida teemanti, siis juhib viimane soojusenergiat piisavalt kiiresti edasi, mille tõttu toimub kiire temperatuurilangus. Testiks kulub ainult 2–3 sekundit.[96]

Ränikarbiidist kiviga sõrmus

Soojusjuhtivuse test sobib üsna hästi võltsingute määramiseks, kuid erinevate teemantide omavahelised erinevused määratakse keerulisemate optiliste tehnikatega. Samuti kasutatakse neid tehnikaid võltsingute (nt ränikarbiid) määramisel, mis läbivad edukalt soojusjuhtivuse testi. Optiliste tehnikate abil on võimalik eristada looduslikke teemante sünteetilistest, samuti enamikku erinevalt töödeldud looduslikke teemante (nt määrata, kas neid on kiiritatud).[97] Ideaalse struktuuriga kristalle pole veel avastatud, mistõttu esineb nii looduslike kui ka sünteesitud teemantide kristallivõre struktuuris alati mingil tasemel ebatäpsusi, mis on tingitud kristallide kasvamise iseärasustest ning mille abil on neid võimalik üksteisest eristada.[98]

Laboratooriumid kasutavad teemantide päritolu määramiseks spektroskoopiat, mikroskoopiat ja luminestsentsi, uurides vääriskivi lühilainelise ultraviolettkiirguse all.[97] Identifitseerimisprotsessi juures kasutatakse samuti mitmesuguseid spetsiaalseid instrumente (nt DiamondSure ja DiamondView).[99]

Sünteetiliste teemantide määramiseks on välja töötatud mitmesuguseid meetodeid, mis sõltuvad teemandi valmistamise tehnoloogiast ja värvusest. Tavaliselt saab tehisteemante identifitseerida oranži fluorestsentsiga. Värvilisi tehisteemante saab määrata Šveitsi Gemmoloogia Instituudi väljatöötatud seadmega.[100] Samuti on De Beers välja töötanud abivahendi (spektromeetri) värviliste teemantide identifitseerimiseks.[98]

Vaata ka

[muuda | muuda lähteteksti]

Viited

[muuda | muuda lähteteksti]
  1. ↑ 1,0 1,1 Antiigileksikon, 2. kd, lk 213
  2. ↑ "Harder than Diamond: Superior Indentation Strength of Wurtzite BN and Lonsdaleite". prl.aps.org (inglise). Vaadatud 02.03.2012.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Hershey, W. (1940). The Book of Diamonds. New York: Hearthside Press. Lk 22–28. ISBN 1-4179-7715-9.
  4. ↑ Pliny the Elder (2004). Natural History: A Selection. Penguin Books. Lk 371. ISBN 0-14-044413-0.
  5. ↑ "Chinese made first use of diamond". news.bbc.co.uk (inglise). Vaadatud 02.03.2012.
  6. ↑ Edward Jay Epstein. "Have You Ever Tried To Sell a Diamond?". www.theatlantic.com (inglise). Vaadatud 02.03.2012.
  7. ↑ 7,0 7,1 Hazen, R. M (1999). The diamond makers. Cambridge University Press. Lk 7–10. ISBN 0-521-65474-2.
  8. ↑ Hesse, R. W. (2007). Jewelrymaking through history. Greenwood Publishing Group. Lk 42. ISBN 0-313-33507-9.
  9. ↑ 9,0 9,1 Carlson, R.W. (2005). The Mantle and Core. Elsevier. Lk 248. ISBN 0-08-044848-8.
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 10,6 Erlich, E.I.; Dan Hausel, W. (2002). Diamond Deposits. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration. Lk 74–94. ISBN 0-87335-213-0.
  11. ↑ Garai, J.; Haggerty, S.E.; Rekhi, S.; Chance, M. (2006). "Infrared Absorption Investigations Confirm the Extraterrestrial Origin of Carbonado Diamonds". Astrophysical Journal. 653 (2): L153–L156. Bibcode:2006ApJ...653L.153G. DOI:10.1086/510451. ISSN 0004-637X.
  12. ↑ "Diamonds from Outer Space: Geologists Discover Origin of Earth's Mysterious Black Diamonds". www.nsf.gov (inglise). Vaadatud 02.03.2012.
  13. ↑ "This Valentine's Day, Give The Woman Who Has Everything The Galaxy's Largest Diamond". www.cfa.harvard.edu (inglise). Center for Astrophysics. Vaadatud 02.03.2012.
  14. ↑ 14,0 14,1 Boser, U. (2008). "Diamonds on Demand". Smithsonian. 39 (3): 52–59. Originaali arhiivikoopia seisuga 2. märts 2012. Vaadatud 2. märtsil 2012.
  15. ↑ Stephen Cauchi. "Biggest Diamond Out of This World". www.theage.com.au (inglise). Center for Astrophysics. Vaadatud 02.03.2012.
  16. ↑ "Diamonds travel at 60 km per hour inside Earth". www.thefreelibrary.com (inglise). Vaadatud 02.03.2012.
  17. ↑ Russell, James K.; Porritt, Lucy A.; Lavallée, Yan; Dingwell, Donald B. (2012). "Kimberlite ascent by assimilation-fuelled buoyancy". Nature. 481 (7380): 352–356. DOI:10.1038/nature10740.
  18. ↑ 18,0 18,1 "Giant Covalent Structures". www.chemguide.co.uk (inglise). Vaadatud 02.03.2012.
  19. ↑ "Teemant sai endale kõva konkurendi". forte.delfi.ee. Vaadatud 30.01.2018.
  20. ↑ "Metallic and Molecular Bonds". www.chemistrytutorials.org (inglise). Vaadatud 02.03.2012.
  21. ↑ "Minerals". www.chemistryexplained.com (inglise). Vaadatud 02.03.2012.
  22. ↑ "Properties and Information on Boron Nitride". www.azom.com (inglise). Vaadatud 02.03.2012.
  23. ↑ W. Kaiser ja W. L. Bond Nitrogen, A Major Impurity in Common Type I Diamond Phys. Rev. 115 (1959) 857
  24. ↑ Y. R. Chang "Mass production and dynamic imaging of fluorescent nanodiamonds" Nature Nanotechnology 3 (5), 284–288
  25. ↑ Wei, L.; Kuo, P. K.; Thomas, R. L.; Anthony, T.; Banholzer, W. (1993). "Thermal conductivity of isotopically modified single crystal diamond". Physical Review Letters. 70 (24): 3764. Bibcode:1993PhRvL..70.3764W. DOI:10.1103/PhysRevLett.70.3764. PMID 10053956. {{cite journal}}: |pages= ja |page= dubleerivad üksteist (juhend)
  26. ↑ 26,0 26,1 Walker, J. (1979). "Optical absorption and luminescence in diamond". Reports on Progress in Physics. 42 (10): 1605–1659. Bibcode:1979RPPh...42.1605W. DOI:10.1088/0034-4885/42/10/001.
  27. ↑ John, P (2002). "The oxidation of (100) textured diamond". Diamond and Related Materials. 11 (3–6): 861. DOI:10.1016/S0925-9635(01)00673-2.
  28. ↑ 28,0 28,1 28,2 28,3 "Basic Properties of Diamond". www.diamondbladeselect.com (inglise). Vaadatud 07.03.2012.
  29. ↑ "Diamond". www.mindat.org (inglise). Vaadatud 07.03.2012.
  30. ↑ 30,0 30,1 30,2 Read, P. G. (2005). Gemmology. Butterworth-Heinemann. Lk 49–50. ISBN 0-7506-6449-5.
  31. ↑ Neves, A. J. and Nazaré, M. H. (2001). Properties, Growth and Applications of Diamond. Institution of Engineering and Technology. Lk 142–147. ISBN 0-85296-785-3.{{cite book}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  32. ↑ "Miks saab teemanti lihvida?". www.imelineteadus.ee. Originaali arhiivikoopia seisuga 9.09.2011. Vaadatud 07.03.2012.
  33. ↑ Lee, J. and Novikov N. V. (2005). Innovative superhard materials and sustainable coatings for advanced manufacturing. Springer. Lk 102. ISBN 0-8493-3512-4.
  34. ↑ Marinescu, I. D.; Tönshoff, H. K. and Inasaki, I. (2000). Handbook of ceramic grinding and polishing. William Andrew. Lk 21. ISBN 0-8155-1424-7.{{cite book}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  35. ↑ 35,0 35,1 35,2 35,3 35,4 Harlow, G.E. (1998). The nature of diamonds. Cambridge University Press. Lk 223;230–249. ISBN 0-521-62935-7.
  36. ↑ Collins, A.T. (1993). "The Optical and Electronic Properties of Semiconducting Diamond". Philosophical Transactions of the Royal Society A. 342 (1664): 233–244. Bibcode:1993RSPTA.342..233C. DOI:10.1098/rsta.1993.0017.
  37. ↑ Landstrass, M.I.; Ravi, K.V. (1989). "Resistivity of chemical vapor deposited diamond films". Applied Physics Letters. 55 (10): 975–977. DOI:10.1063/1.101694.
  38. ↑ Zhang, W.; Ristein, J.; Ley, L. (2008). "Hydrogen-terminated diamond electrodes. II. Redox activity". Physical Review E. 78 (4): 041603. DOI:10.1103/PhysRevE.78.041603.
  39. ↑ Collins, A.T. (1998). "Correlation between optical absorption and EPR in high-pressure diamond grown from a nickel solvent catalyst". Diamond and Related Materials. 7 (2–5): 333–338. DOI:10.1016/S0925-9635(97)00270-7.
  40. ↑ Zaitsev, A. M. (2000). "Vibronic spectra of impurity-related optical centers in diamond". Physical Review B. 61 (19): 12909. DOI:10.1103/PhysRevB.61.12909.
  41. ↑ Hounsome, L.S.; Jones, R.; Shaw, M. J.; Briddon, P. R.; Öberg, S.; Briddon, P.; Öberg, S. (2006). "Origin of brown coloration in diamond". Physical Review B. 73 (12): 125203. Bibcode:2006PhRvB..73l5203H. DOI:10.1103/PhysRevB.73.125203.
  42. ↑ Wise, R.W. (2001). Secrets Of The Gem Trade, The Connoisseur's Guide To Precious Gemstones. Brunswick House Press. Lk 223–224. ISBN 978-0-9728223-8-1.
  43. ↑ "Blue-grey diamond belonging to King of Spain has sold for record 16.3 GBP". www.telegraph.co.uk (inglise). Vaadatud 08.03.2012.
  44. ↑ "Rare blue diamond sells for record $9.5 million". www.reuters.com (inglise). Vaadatud 08.03.2012.
  45. ↑ "Vivid pink" diamond sells for record $10.8 million". www.reuters.com (inglise). Vaadatud 08.03.2012.
  46. ↑ O'Donoghue, M. (1997). Synthetic, Imitation and Treated Gemstones. Gulf Professional Publishing. Lk 34–37. ISBN 0-7506-3173-2.
  47. ↑ 47,0 47,1 "Gemstones" (PDF). minerals.usgs.gov (inglise). Vaadatud 29.07.2014.
  48. ↑ "The Diamond Industry". www.photius.com (inglise). Vaadatud 09.03.2012.
  49. ↑ "Uncommon Brilliance". www.time.com (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 29.07.2010. Vaadatud 09.03.2012.
  50. ↑ Mankiw, N. G (1998). Principles of microeconomics. Elsevier. Lk 305. ISBN 0-03-024502-8. A classic example of monpoly that arises from ownership of a key resource is DeBeers ... which controls about 80 percent of the world's production of diamonds
  51. ↑ "Jwaneng". www.debswana.com (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 17.03.2012. Vaadatud 09.03.2012.
  52. ↑ "Jews Surrender Gem Trade to Indians". www.spiegel.de (inglise). Vaadatud 09.03.2012.
  53. ↑ 53,0 53,1 Tichotsky, J. (2000). Russia's Diamond Colony: The Republic of Sakha. Routledge. Lk 254. ISBN 90-5702-420-9.
  54. ↑ "Commission Decision of 25 July 2001 declaring a concentration to be compatible with the common market and the EEA Agreement". eur-lex.europa.eu (inglise). Vaadatud 09.03.2012.
  55. ↑ "Business: Changing facets; Diamonds". The Economist. 382 (8517): 68. 2007.
  56. ↑ "De Beers to Halve Diamond Stockpile". diamonds.net (inglise). 19. oktoober 1999. Vaadatud 2013. {{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust: |vaadatud= (juhend)
  57. ↑ Broadman, H. G.; Isik, G (2007). Africa's silk road. World Bank Publications. Lk 297–299. ISBN 0-8213-6835-4.{{cite book}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  58. ↑ "Bourse listing". www.wfdb.com (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 25.10.2016. Vaadatud 09.03.2012.
  59. ↑ "North America Diamond Sales Show No Sign of Slowing". www.awdiamonds.com (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 6.01.2009. Vaadatud 09.03.2012.
  60. ↑ 60,0 60,1 Pierson, Hugh O (1993). Handbook of carbon, graphite, diamond, and fullerenes: properties, processing, and applications. William Andrew. Lk 280. ISBN 0-8155-1339-9.
  61. ↑ 61,0 61,1 James, Duncan S (1998). Antique jewellery: its manufacture, materials and design. Osprey Publishing. Lk 82–102. ISBN 0-7478-0385-4.[alaline kõdulink]
  62. ↑ Prelas, Mark Antonio; Popovici, Galina; Bigelow, Louis K. (1998). Handbook of industrial diamonds and diamond films. CRC Press. Lk 984–992. ISBN 0-8247-9994-1.{{cite book}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  63. ↑ "Popular Mechanics". 74 (5). Hearst Magazines. 1940: 760–764. ISSN 0032-4558. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  64. ↑ Edward Jay Epstein: Have You Ever Tried to Sell a Diamond? The Atlantic, 1982
  65. ↑ "Keep the Diamond Dream Alive". www.diamonds.net (inglise). Vaadatud 10.03.2012.
  66. ↑ "10 Things Rocking the Industry". www.jckonline.com (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 7.01.2013. Vaadatud 10.03.2012.
  67. ↑ Jessica Elzea Kogel (2006). Industrial minerals & rocks. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (U.S.). Lk 416. ISBN 0-87335-233-5.
  68. ↑ "The Truth About Diamonds". www.danielprince.co.uk (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 8.03.2012. Vaadatud 11.03.2012.
  69. ↑ "Diamond Industrial" (PDF). minerals.usgs.gov (inglise). Vaadatud 05.08.2014.
  70. ↑ 70,0 70,1 Spear, K.E; Dismukes, J.P. (1994). Synthetic Diamond: Emerging CVD Science and Technology. Wiley–IEEE. Lk 628. ISBN 0-471-53589-3.
  71. ↑ Holtzapffel, C. (1856). Turning And Mechanical Manipulation. Holtzapffel & Co. Lk 176–178. ISBN 1-879335-39-5.
  72. ↑ Coelho, R.T.; Yamada, S.; Aspinwall, D.K.; Wise, M.L.H. (1995). "The application of polycrystalline diamond (PCD) tool materials when drilling and reaming aluminum-based alloys including MMC". International Journal of Machine Tools and Manufacture. 35 (5): 761–774. DOI:10.1016/0890-6955(95)93044-7.
  73. ↑ Sakamoto, M.; Endriz, J.G.; Scifres, D.R. (1992). "120 W CW output power from monolithic AlGaAs (800 nm) laser diode array mounted on diamond heatsink". Electronics Letters. 28 (2): 197–199. DOI:10.1049/el:19920123.
  74. ↑ 74,0 74,1 "Natural Diamond: World Production, By Country And Type". www.indexmundi.com (inglise). Vaadatud 29.07.2014.
  75. ↑ "Industrial Diamonds Statistics and Information". minerals.usgs.gov (inglise). Vaadatud 11.03.2012.
  76. ↑ 76,0 76,1 "Conflict Diamonds". globalwitness.org (inglise). Vaadatud 2013. {{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust: |vaadatud= (juhend)
  77. ↑ Catelle, W.R. (1911). The Diamond. John Lane Company. Lk 159.
  78. ↑ Ball, V. (1881). "Chapter 1". Diamonds, Gold and Coal of India. London: Trübner & Co. Lk 1. Ball was a geologist in British service.
  79. ↑ Shillington, K. (2005). Encyclopedia of African history. CRC Press. Lk 767. ISBN 1-57958-453-5. {{cite book}}: eiran tundmatut parameetrit |tear= (juhend)
  80. ↑ Janse, A.J.A. (2007). "Global Rough Diamond Production Since 1870". Gems & Gemology. 43 (2): 98–119. DOI:10.5741/GEMS.43.2.98.
  81. ↑ Lorenz, V. (2007). "Argyle in Western Australia: The world's richest diamantiferous pipe; its past and future". Gemmologie, Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft. 56 (1–2): 35–40.
  82. ↑ "Microscopic diamond found in Montana". Originaali arhiivikoopia seisuga 5.03.2016. Vaadatud 5.05.2009.
  83. ↑ 83,0 83,1 "Diamond (Industrial)"" (PDF). minerals.usgs.gov (inglise). Vaadatud 12.03.2012.
  84. ↑ 84,0 84,1 Basedau, M.; Mehler, A (2005). Resource politics in Sub-Saharan Africa. GIGA-Hamburg. Lk 305–313. ISBN 3-928049-91-7.{{cite book}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  85. ↑ World Federation of Diamond Bourses (WFDB) and International Diamond Manufacturers Association: Joint Resolution of 19 July 2000. World Diamond Council. 19. juuli 2000. ISBN 978-90-04-13656-4.
  86. ↑ "Voluntary Code of Conduct For Authenticating Canadian Diamond Claims" (PDF). www.canadiandiamondcodeofconduct.ca (inglise). Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 29.02.2012. Vaadatud 14.03.2012.
  87. ↑ Shigley, J.E.; Abbaschian, Reza; Shigley, James E. (2002). "Gemesis Laboratory Created Diamonds". Gems & Gemology. 38 (4): 301–309. DOI:10.5741/GEMS.38.4.301.
  88. ↑ Shigley, J.E.; Shen, Andy Hsi-Tien; Breeding, Christopher M.; McClure, Shane F.; Shigley, James E. (2004). "Lab Grown Colored Diamonds from Chatham Created Gems". Gems & Gemology. 40 (2): 128–145. DOI:10.5741/GEMS.40.2.128.
  89. ↑ Tehnikaleksikon, lk 500
  90. ↑ Werner, M.; Locher, R (1998). "Growth and application of undoped and doped diamond films". Reports on Progress in Physics. 61 (12): 1665. DOI:10.1088/0034-4885/61/12/002.
  91. ↑ Yarnell, A. (2004). "The Many Facets of Man-Made Diamonds". Chemical and Engineering News. 82 (5): 26–31.
  92. ↑ Kogel, J. E. (2006). Industrial Minerals & Rocks. SME. Lk 426–430. ISBN 0-87335-233-5.
  93. ↑ Barnard, A. S (2000). The diamond formula. Butterworth-Heinemann. Lk 115. ISBN 0-7506-4244-0.
  94. ↑ O'Donoghue, M.; Joyner, L. (2003). Identification of gemstones. Great Britain: Butterworth-Heinemann. Lk 12–19. ISBN 0-7506-5512-7.
  95. ↑ Shigley, J.E. (2007). "Observations on new coated gemstones". Gemmologie: Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft. 56 (1–2): 53–56.
  96. ↑ "J. F. Wenckus "Method and means of rapidly distinguishing a simulated diamond from natural diamond" (inglise). 18. detsember 1984. US patent 4488821. Vaadatud 14.03.2012.
  97. ↑ 97,0 97,1 Edwards, H. G. M. and Chalmers, G. M (2005). Raman spectroscopy in archaeology and art history. Royal Society of Chemistry. Lk 387–394. ISBN 0-85404-522-8.{{cite book}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  98. ↑ 98,0 98,1 Welbourn, C. (2006). "Identification of Synthetic Diamonds: Present Status and Future Developments". Gems and Gemology. 42 (3): 34–35.
  99. ↑ "DTC Appoints GIA Distributor of DiamondSure and DiamondView". www.professionaljeweler.com (inglise). 19. aprill 2004. Originaali arhiivikoopia seisuga 6. märts 2012. Vaadatud 14.03.2012.
  100. ↑ "SSEF diamond spotter and SSEF illuminator". dkamhi.com (inglise). Originaali arhiivikoopia seisuga 27.06.2009. Vaadatud 14.03.2012.

Välislingid

[muuda | muuda lähteteksti]

Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/w/index.php?title=Teemant&oldid=6691760"