Diamanty z dolu, nebo z laboratoře? Otázka, která budí vášně a odpověď na ni je složitá
„Laboratorní diamanty u nás kupují mladí muži v zásnubních prstenech nebo třeba maminky pro dcery za maturitu či promoci,“ popisuje Dědičová. Někteří jako zajímavost, jiní z principu – prsten s těženým diamantem by na ruku nechtěli.
Potvrzuje to i Gabriela Dědičová, majitelka české šperkařské značky Tiami, která pracuje výhradně s lab-grown, tedy v laboratoři vyvinutými diamanty. „Mladí jsou naši hlavní zákazníci. Přichází generace mileniálů, kterým záleží na tom, jaké šperky nosí a jaký je jejich původ,“ říká.
Až 70 procent oslovených by pak při vybírání zásnubního prstenu zvážilo ten se syntetickým diamantem a tohle číslo bude s dorůstáním dalších generací výrazně růst. Trh s diamanty se mění.
O vytvoření syntetického diamantu se chemici pokoušejí už několik stovek let. V polovině minulého století se to povedlo poprvé, až donedávna šlo ale o kamínky pro průmyslové využití. Teprve posledních deset let výrobě syntetických diamantů přeje a v současnosti lze v laboratoři vypěstovat i desetikarátový kámen.
Jejich výroba ale pořád ještě stojí velké úsilí, čas a energii. Proč to všechno, když ve světě existují přírodní naleziště a bohatá ložiska jsou třeba v západní Austrálii, v Botswaně či v Namibii?
Především proto, že jejich těžbu v některých zemích doprovázejí také velké kontroverze: dětská práce, ničení životního prostředí, nerovné nakládání s dělníky, kteří pracují v těžkých podmínkách za několik dolarů za den, a také kšeftování, které živilo občanské války především na území Afriky.
Krvavý diamant, to není jen název filmu, ale oficiální pojem OSN – označení diamantů, jejichž prodej slouží k rozpoutání občanských válek a financování teroristických skupin.
Na produkci takových diamantů jsou už dnes uplatňovány přísné sankce, dodnes se s nimi ale kšeftuje. A přestože někteří prodejci deklarují, že jejich původ je etický, jen těžko se to dá ve skutečnosti dokázat.
Že se za takovými diamanty táhne krvavá stopa? Tak na tu uhlíkovou se už raději vůbec neptejte. Těžba drahých kamenů je velkou zátěží i pro přírodu, v dolech se využívají výbušniny, kyseliny a těžká technika. Doly navíc zabírají obrovské plochy, a abyste získali kamínek, co ozdobí sotva jeden prsten, je nutné vytěžit až 250 tun zeminy.
Diamantový důl v Angole očima družice | Foto NASA
Jenže všechny tyhle hříchy diamantům chtě nechtě přidávají i na jisté prestiži. Přírodních diamantů je prostě jen omezené množství, není snadné je vytěžit a každý kamínek je draze vykoupen. Jak moc je oproti tomu přitažlivý diamant stvořený v prostředí laboratoře?
„Můj zlatník třeba se syntetickými diamanty zpočátku odmítal pracovat. Nepřišlo mu to prestižní a bál se, že touto nabídkou nezískáme důvěru zákazníků,“ vzpomíná Dědičová, která ho k syntetice musela dlouho přemlouvat. A přiznává, že se mezi šperkaři nejedná o ojedinělý případ.
Podobné námitky má třeba Alojz Ryšavý, majitel klenotnické firmy ALO diamonds. „Je to jako nakupovat boty. Buď chcete kožené, nebo z koženky,“ říká rozhodně.
Reklama
Syntetické diamanty bych nedoporučoval jako investici.
„Vytěžený diamant je každý unikátní, nezkopírovatelný, oproti tomu syntetických můžete vyrobit, kolik chcete, a jejich cena musí v budoucnu nutně začít klesat. Proto bych je ani nedoporučoval jako investici,“ tvrdí majitel firmy, která má ve své nabídce pouze těžené kameny.
Laboratorním diamantům je mimo jiné vytýkáno i to, že jejich výroba je energeticky náročná. Dědičová ale upozorňuje, že ve studiích zkoumajících uhlíkovou stopu výroby jsou markantní rozdíly podle toho, kdo je zadavatelem výzkumu.
Podle studie, kterou si zadávaly těžařské společnosti, vykazuje laboratorní výroba diamantů až třikrát větší uhlíkovou stopu než těžba. Podle další od poradenské společnosti Frost & Sullivan zase výroba jednoho karátu vyžaduje téměř sedminásobně nižší spotřebu vody a vytváří nižší ekologickou stopu než těžený diamant.
Část výrobců laboratorních diamantů se každopádně snaží pro výrobu využívat obnovitelné zdroje elektřiny – třeba Diamond Foundry využívá k výrobě výhradně vodu z řeky Colorado.
Je to jen malý kamínek, ale k jeho vydobytí ze země či výrobě v laboratoři vede složitá cesta. Přesněji řečeno, když mluvíme o laboratoři, dvě složité cesty.
Jednou z možností je chemická vaporace, kdy se malý krystal diamantu vloží do reaktoru se směsí plynů. Mikrovlnným zářením se pak plyny rozehřejí do plazmatické formy, jednotlivé atomy uhlíku se od sebe oddělí, a začnou se vrstvit na krystal.
Druhým způsobem je výroba za vysokého tlaku a vysoké teploty, kdy se v laboratoři simulují podmínky, za kterých vzniká diamant v přírodě. Ať jedním, či druhým způsobem, na začátku vždy musí existovat malinký diamant (říká se mu diamantové semínko), na které se nabalují atomy uhlíku.
Výsledný produkt si pak v ničem nezadá s kamenem vytěženým z přírody. Některé, ty certifikované, odlišuje jen titěrná značka na hraně, která hlásí, že je lab-grown. Na první pohled není vidět, k jejímu nalezení je potřeba lupa a zkušené oko šperkařů. Právě tahle značka ale ovlivňuje cenu syntetického diamantu, která je oproti těženým diamantům zhruba třetinová.
Pokud laboratorní diamant značku nemá a jeho původ ani cvičené oko neodhalí, stoprocentně ho rozezná jen speciální přístroj. I to je důvod, proč klenotnictví většinou nenabízejí syntetické a přírodní diamanty v jedné kolekci.
„Může to mást zákazníky. Uvidí šperk s diamantem za odpovídající tržní cenu a vedle něj jiný šperk s umělým diamantem za podstatně nižší cenu. Jen těžko se takové rozdíly vysvětlují,“ udává Ryšavý jeden z důvodů, proč jeho firma nepřemýšlí o nabídce syntetických diamantů.
Třeba v Americe už ale úřady mezi diamanty nedělají rozdíly. Před dvěma lety laboratorní diamanty dostaly požehnání od americké Federal Trade Commission, tedy regulačního úřadu, který chrání zájmy spotřebitelů. Úřad ustanovil novou společnou definici diamantů přírodních a uměle vytvořených.
Ať už syntetický, nebo přírodní, každý z nich má svoje zákazníky.
Dokonce i jedna z největších těžařských společností De Beers začala investovat do vlastního vývoje uměle vytvořených diamantů. „To mi přišlo jako ukazatel, že je v tomhle podnikání potenciál,“ vzpomíná Dědičová, proč i ona, která se dříve živila distribucí těžených diamantů, zvolila místo dolů laboratoře.
Jestli někdo dodává laboratorním diamantům lesk, jsou to celebrity, které je začínají nosit do společnosti. „Vynesla je Meghan Markle, Penelope Cruz, Lady Gaga… Investoval do nich Leonardo DiCaprio, který je začal velmi propagovat po natočení filmu Krvavý diamant,“ vypočítává Dědičová, po jakých událostech se přirozeně zvedá zájem veřejnosti o syntetické diamanty.
Sama ale přiznává, že zatím jsou kameny z laboratoře stále spíš zajímavostí, ze které se stane mainstream patrně až s další generací. A dodává, že trh s přírodně těženými diamanty nevnímá rivalsky.
Na tom se ostatně s Ryšavým shodují. „Ať už syntetický, nebo přírodní, každý z nich má svoje zákazníky. Naší snahou je to, aby měli informace a možnost výběru,“ prohlašují.
nejznámější drahokam
Největší popularitě mezi drahokamy se bezesporu těší diamant. Je nejtvrdší ze všech nerostů (10. stupeň podle Mohse). Diamant patří mezi nejvzácnější drahé kameny. Nejvzácnější jsou pak diamanty výrazně barevné. V současné době lze však diamanty přebarvovat do požadovaných odstínů. Nejvíce se k tomuto účelu používá ozařování radioaktivními zdroji.
Slovo diamant pochází z řeckého ἀδάμας [adámas] znamenající nezničitelný.
4C
K určení ceny diamantů se používají čtyři základní kritéria známé jako 4C
Carat - váha
- váha Color - barva
- barva Clarity - čistota
- čistota Cut -brus
Více informací k 4C naleznete na stránkách ČGL (České gemologické laboratoře).
7 největších surových diamantů
Hmotnost diamantů se udává v karátech. 1ct (karát) = 0,2g Více informací o metrickém karátu zde.
Cullinan 3106ct - Jižní Afrika - r.1905 (zatím bez jména) 1174 ct - Botswana - r. 2021 Lesedi La Rona 1111ct - Botswana - r. 2015 (zatím bez jména) 1098 ct - Botswana - r. 2021 Excelsior 995,2ct - Jižní Afrika - r.1893 Hvězda Sierry Leone 968,5ct - Sierra Leone - r.1972 Velký Mogul 787,5ct - Indie - r.1650
Na foto: Kopie diamantu Cullinan 3106ct - Jižní Afrika - r.1905
Diamant krystaluje buď v osmistěnech (obr. 5. níže), které jsou omezeny osmi shodnými rovnostrannými trojúhelníky a které je možné rozdělit svislou rovinou na dvě souměrné poloviny, pravou a levou. Vodorovnou rovinu je možné rozdělit na horní a dolní, které jsou také k sobě souměrné. A poté je možné rozdělit na polovinu přední a zadní, a i ty jsou k sobě souměrně položeny.
Diamant se také vyskytuje v kosočtverečných dvanáctistěnech, obr. 6., které je možné rozdělit stejnými rovinami na poloviny souměrné, tyto krystaly jsou omezeny dvanácti kosočtverci a mají jednak rohy tříploché a jednak rohy čtyřploché (v Brazílii).
Vzácnější jsou tvary trojúhelníkového čtyřiadvacetistěnu (obr. 7.), v jehož obrysech poznáváme osmistěn, nad jehož stěnami spočívají nízké tříboké jehlany (3 x 8 stěn = 24 stěn); pak tvary deltoidového čtyřiadvacetistěnu, obr. 8., omezeného dvaceti čtyřmi deltoidy, a poté tvaru, jenž má nejvíce stěn, osmačtyřicetistěnu, obr. 9. omezeného čtyřiceti osmi různostrannými trojúhelníky (v Kapsku).
Také tyto uvedené tři typy krystalů je možné rozdělit třemi rovinami (jež jsme psali výše), na souměrné poloviny. Ale pouze jen v osmistěnech spatřujeme krystaly; čím více ploch, tím spíše se krystaly podobají okrouhlým zrnům.
Nezřídka nejsou stěny krystalů ploché, nýbrž vypouklé, obr. 10., (zaokrouhlené).
Na foto: diamant (Venezuela)
Diamanty jako drobné kuličky, uvnitř paprskovité, černé, okrouhlé, neprůzračné bort, carbonado bývají poměrně velké váhy i velikosti (Brazílie). Nejžádanější jsou čiré diamanty, t.j. bezbarvé a průzračné. Vzácnými jsou modravé, zelené a červenavé.
Z ostatních vlastností diamantu budiž uvedeno, že jeho specifická váha činí 3.5 g, vodí elektřinu i teplo a že světélkuje v tmavé místnosti, byl-li předtím zahříván na slunci. V kyslíkovém proudu se spaluje na kysličník uhličitý; je nerozpustný v kyselinách a zásadách. Že je možno diamant spálit v ohnisku velkých zrcadel, poprvé dokázala akademie v Florencii r. 1694. Je-li zprudka zahříván, aby k němu nepronikal vzduch, promění se v tuhu.
Má tvrdost 10 v Mohsově stupnici, je 140× tvrdší než korund, nejvyšší tvrdost má na plochách štěpného osmistěnu (což umožňuje broušení diamantu diamantovým práškem), hustota 3,52-3,6 g/cm3. Má vysoký index lomu světla - přes 2,4 (ale moissanit má vyšší - 2,65–2,69) a nejvyšší tepelnou vodivost ze všech látek vůbec
Těžba diamantů
Přírodní diamanty se průmyslově těží ve velkých povrchových lomech, hlubinnou důlní těžbou kimberlitových nebo lamproitových komínů (důl Argyle v severní Austrálii), nebo podmořskou těžbou ze sedimentů.
Na foto: Starý diamantový důl v Kimberley - "Big Hole"
Diamant se také nachází v náplavech; to jsou ložiska druhotná, která vznikla zvětráním břidlicových skal, žulových a sopečných hornin. Rozpadlé součásti těchto hornin byly ještě většinou odplaveny ze svých původních ložisek a jinde uloženy, ano daly vznik i novým horninám, ze kterých uvádíme brazilský itakolumit, proslulý svou ohebností. Je to bělavý břidličnatý pískovec, načervenalý nebo nazelenalý, který obsahuje zlato i diamanty. Nejstarším nalezištěm diamantů je Východní Indie a Borneo, odkud pocházejí nejlepší diamanty, ale ložiska tamější (náplavy) jsou již nadobro vyčerpána. Asi roku byla 1727 objevena ložiska diamantů v Brazílii (Minas Gerais) a to rovněž v náplavech. Odtud pochází »hvězda jihu«, 254 karátů těžký diamant vybroušený v ovální briliant o 125 karátech. Poté byly objevovány diamanty v Mexiku, Kalifornii, v Urale a v Austrálii. Tímto cena diamantů značné poklesla. Roku 1867 byly objeveny diamanty v jižní Africe a nedlouho po té (roku 1870) „diamantová pole" v Kapsku nedaleko Kimberleye. Z tohoto naleziště pochází diamant (krystalovaný v pravidelném osmistěnu - vážil 428 karátů a po vybroušení měl ještě 228 a 1/2 karátu (»Excelsior« vážil 971 a 3/4 karátů).
Nálezy diamantů v ČR
Zvláštní pozornost si zaslouží i výskyt diamantů v pyroponosných štěrcích pod Českým středohořím, kde byly zjištěny i do určité míry podobné horniny jako v diamantonosné oblasti jižní Afriky. Zatím tam byl diamant nalezen pouze třikrát (roku 1869, 1927 a 1959), přičemž třetí a zatím poslední diamant je menší než 1 milimetr. [1] Drobný kousek, zažloutlý z granátového náplavu u Dlažkovic je vystaven ve sbírkách Národního muzea v Praze.
Vznik diamantů
Podle tradiční teorie vznikají diamanty ve svrchním zemském plášti za vysokých teplot (900-1300 °C) a tlaků (4,5-6 GPa) v ultrabazických vyvřelinách - kimberlitech, lamproitech a komatiitech. Nicméně geneze diamantů není zcela jednoznačná. V posledních letech byly objeveny mikroskopické diamanty v granulitech, které zřejmě vznikly za podstatně nižších tlaků, než se předpokládá u diamantů. Dalším nedořešeným problémem je vznik tmavých diamantů carbonado z Jižní Ameriky. Ve vesmíru vznikají diamanty ve vychladlých hvězdách, zatím největší takový byl objeven v bílém trpaslíku v systému PSR J2222-0137.
Broušení diamantů
První zprávu o broušení diamantů máme již z r. 1475. Za nejstaršího brusiče se pokládá Ludvík Berguem z Nizozemí (Flandersko). Broušením ovšem ubývá diamant na váze, někdy až i o polovinu, ale za to nabývá krásy a lesku a tím stoupá jeho cena.
Památnou vlastností diamantu je, že se velmi dokonale štípe dle stěn osmistěnu. Tento osmistěn se tedy vyštípe před broušením, pak se mu obrousí horní a spodní roh a brousí se drobné plošky neboli fasety. Tomu tvaru se říká briliant; nejkrásnější a úplně čirý briliant je Pitt neboli Regent (obr. 11. a 12.) který váží 136.75 karátu (před broušením prý vážil 410 karátů!). Pochází z Malakky (Malakka je malajsijské město, které je správním střediskem stejnojmenného malajsijského spolkového státu Malakka.), kde jej získal Tomáš Pitt r. 1701 a prodal jej tehdejšímu regentu Francie, vévodovi z Orleánsu za 135.000 liber (šterl).
Druhý tvar broušených diamantů jsou rosety, vespod ploché a nahoře vyklenuté s tříhrannými fasetami. Takovou podobu má Orlov, (obr. 13.), největší diamant, vážící 194 karáty, v klenotnici ruského cara (koupen za 450.000 rublů). V klenotnici Vídeňské je diamant »Florentinský«, zažloutlý, jenž váží 139 karátů a pochází z pokladu Karla Smělého (narozen 10. listopadu 1433 v Dijonu – zemřel 5. ledna 1477 v Nancy) a cení se přes dva miliony korun (odhad ceny v roce 1907!). Nejkrásnější měnou barev vyniká Koh-i-noor (hora světla) těžký 106 karátů (původně 186 kar.)
Drobnější diamanty a větší odštěpky se brousí se jako »routy« : nad hladkou spodní plochou se vybrousí dvě řady trojúhelníčků a druhá řada (obyčejné šest faset) se sbíhá ve společném vrcholu.
Využití diamantu
Nejznámější je využití diamantů ve šperkařství. Aby vynikly jejich optické vlastnosti, jsou vybrušovány do tvaru speciálního mnohostěnu briliantu. Velmi významné je využití diamantů v průmyslu, kde je spotřeba mnohonásobně vyšší než ve šperkařství. Vyrábějí se z nich řezné, vrtné a brusné nástroje, prášky a pasty. Pro tento účel se využívají diamanty pro šperkařství bezcenné (špatná barva, špatná čistota), diamantový prach a průmyslově vyráběné diamanty.
Umělé diamanty
Umělé diamanty se chemickou cestou podařilo připravit francouzskému chemikovi H. Moissanovi r. 1893 tím, že v elektrické peci roztavil ocel a nasytil ji uhlíkem, pak ji zprudka na povrchu ochladil, čímž vnitřní, ještě tekutá hmota byla vydána velikému tlaku; tu pak uhlík, vyloučený z oceli vykrystaloval jako diamantky asi 1/2 mm velké.
Výroba umělých diamantů je poměrně levná. Umělé diamanty se používají pro řezné nástroje a brusivo. Výroba velkých syntetických diamantů poslední dobou potenciálně ohrožuje průmysl přírodních šperkařských diamantů. Konečný efekt obecné dostupnosti syntetických diamantů šperkařské kvality na cenu přírodních diamantů lze těžko předvídat. Přírodní a umělé (syntetické) diamanty lze rozlišit většinou spektroskopickými metodami v dobře vybavené laboratoři.
V roce 2009 byly objeveny další dvě teoreticky předpovězené modifikace uhlíku bdobné diamantu a lonsdaleitu (šesterečné modifikace diamantu). V meteoritu Haverö třídy ureilitů byly zjištěny mikrokrystaly (řádově 10 nm) romboedrické modifikace diamantu a tzv. polytypu 21R diamantu. Obě se vyznačují tvrdostí vyšší, než má diamant, což bylo prokázáno leštěním meteoritu pastou obsahující krystaly diamantu. [2]
Další informace o diamantu naleznete v ukázce z knihy z Atlasu drahých kamenů od Vladimíra Boušky a Jiřího Kouřimského
Zdroj:
Diamant z hlubin přinesl první nález jednoho z nejhojnějších minerálů Země
Diamant z hlubin přinesl první nález jednoho z nejhojnějších minerálů Země
Diamant z dolu Cullinan. Kredit: Petra Diamonds.
Podle geologů je čtvrtým nejhojnějším minerálem na Zemi perovskit se sloučeninami křemíků a vápníku, především s CaSIO3 (anglicky calcium silicate perovskite), označovaný též jako bridgmanit. Zatím ještě nikdo tento minerál pozemského původu neviděl na vlastní oči, protože se vyskytuje až hluboko v zemském plášti, v hloubkách od zhruba 670 kilometrů do hloubek kolem 2 700 kilometrů. V podmínkách na povrchu Země je tento minerál nestabilní, ale v hlubinách ho jsou ohromná množství vyjádřená v astronomickém počtu tun.
Graham Pearson. Kredit: University of Alberta.
Podle Grahama Pearsona z kanadské Univerzity v Albertě je jedinou možností, jak by se mohl takový minerál ocitnout v nám příjemných podmínkách to, že by byl uložen v nějaké nesmírně tvrdé a odolné schránce. Jako například uvnitř diamantu.
Pearson a jeho spolupracovníci objevili perovskit se sloučeninami křemíků a vápníku uvnitř diamantu, který byl vytěžen ze slavného diamantového dolu Cullinan v Jižní Africe, z hloubky necelého jednoho kilometru pod zemskou kůrou. Důl je známý jako zdroj dvou z největších diamantů britských korunovačních klenotů. Zdejší diamanty jsou nejen velice cenné, pokud jde o jejich tržní hodnotu, ale také nesmírně zajímavé pro vědce. Pocházejí totiž z velkých hloubek, což bylo klíčové pro nález hlubinného perovskitu.
Diamantový důl Cullinan. Kredit: Paul Parsons / Wikimedia Commons.
Podle Pearsona a spol. dotyčný diamant vydržel ďábelský tlak, který odpovídal 240 tisícům atmosfér. Šťastným řízením osudu pochází z hloubky kolem 700 kilometrů pod zemských povrchem. Většina diamantů přitom vzniká v hloubkách kolem 150 až 200 kilometrů. Diamanty jsou podle Pearsona unikátním prostředkem ke studiu zemského nitra. Díky tomuto nálezu máme v ruce jasný důkaz recyklace oceánských desek, které se dostaly do hlubin Země.
Osudy diamantů v dole Cullinan. Kredit: Petra Diamonds.
Diamanty opět prokázaly, že mohou ukrývat skutečné poklady. V roce 2014 právě v diamantu Pearson a další vědci objevili ringwoodit, pátý nejhojnější minerál na Zemi. Jeho objev přinesl poznatek o tom, že v silikátových horninách zemského pláště se skrývá ohromný rezervoár vody.
Pokud jde o nový objev perovskitu se sloučeninami křemíků a vápníku, podle Pearsona rovněž krásně ilustruje to, jak funguje věda. Existenci minerálu nejprve vlastně předpověděli seismologové a geologové ho pak skutečně našli. Kromě Pearsona hráli v tomto objevu významnou roli vědci z americké Deep Carbon Observatory a jeden z nejlepších rentgenových krystalografů Fabrizio Nestola.
Video: Look at a Diamond & You May See an Ocean / Graham Pearson.
Literatura
University of Alberta 7. 3. 2018, Nature 555: 237–241.
