Los diamantes son valiosos por su brillo, pero ¿cómo los fabrican exactamente? Mucha gente se sorprenderá al descubrir que tal vez no es tan magia como una vez se pensó. Desde que el proceso técnico se inventó a principios del siglo XX, los diamantes han pasado de ser un lujo para unos pocos, a algo asequible para el consumidor promedio. En este artículo exploraremos el extravagante mundo de los diamantes y explicaremos el proceso, desde su extracción en las minas hasta que adquieren su inconfundible brillo.
1. ¿Qué es un Diamante y de Dónde Viene?
Un diamante es una forma única y cristalina del elemento químico carbono y uno de los materiales más duros conocidos. En su estado natural, un diamante es una rara y poderosa combinación de estabilidad química resistente a la erosión y deformación mecánica. Estas características, junto con su brillo, hacen de los diamantes una hermosura natural y un atractivo material de joyería desde hace milenios.
Los diamantes se hallan en los depósitos profundos de la corteza terrestre. Esta ubicación explica la raridad del material, que solo se encuentra en algunos centenares de profundidades del suelo. El carbono, esencial para la creación de los diamantes, es un elemento abundante en el mundo, pero para formar un diamante, este carbono debe encontrarse a profundidades de entre 150 y 200 kilómetros.
La superficie terrestre contiene la mayoría de los diamantes, en localizaciones específicas. Las regiones más ricas en diamantes son los cráteres de los antiguos volcanes, en los que los procesos de erosión hacen que los cristales se acumulen en la superficie. La tierra se remueve suavemente y se excava para extraer los diamantes que se encuentran en su interior. Las canteras son una de las principales formas de extracción de diamantes de la tierra.
Los diamantes también se pueden encontrar más profundamente en la tierra, agrupados en los sedimentos de los antiguos antepasados de los lechos de ríos. Esto es un método muy común en ciertas regiones del mundo como el norte de África, el sur de África, Brasil y ciertas partes de Canadá. Estos diamantes se forman alrededor de 80 millones de años antes de emerger a la superficie terrestre, y a veces algunos de ellos quedan atrapados en los sedimentos a lo largo de su ruta de ascenso.
2. ¿Cómo Se Cree un Diamante?
Ingredientes Clave del Proceso de Creación de un Diamante
La creación de un diamante natural requiere una combinación de factores clave, mucho tiempo y el meticuloso trabajo de precisión. Los factores clave incluyen el adecuado ambiente geológico, presión y temperatura extremas. Todos estos factores deben coincidir para crear el diamante en una combinación única de condiciones.
Desarrollo de un Diamante
- Los diamantes generalmente se forman a una profundidad de cientos de kilómetros bajo la superficie Terra, separados de la tierra superior. Estas presiones, en combinación con una temperatura estremecedormente alta, son los principales componentes para su formación.
- La presión y la temperatura estas dos combinaciones son tan fuertes que crean el ambiente perfecto para que el carbono transicione a una estructura cristalina.
- Los cristales de carbono son transportados y brevemente expuestos a la tierra superior a través de las erupciones volcánicas, lo que nos da un tremendo suspenso de los diamantes que conocemos.
- La profundidad gigante alcanzada por los diamantes explica su durabilidad, dureza y resistencia mecánica a los desgaste. Estas cualidades son únicas a los diamantes y son las que le han permitido a estas gemas ser una de las piedras preciosas más codiciadas durante milenios.
Creando un Diamante Sintético
- Los diamantes sintéticos se hacen imitando el proceso de formación de diamantes naturales, pero en lugar de cientos de kilómetros bajo tierra, los laboratorios replican artificialmente las temperaturas y presiones necesarias para crear diamantes sintéticos.
- Estos procesos pueden llevar desde unos minutos hasta varios días para completar. Pero a diferencia de los diamantes naturales, los laboratorios pueden controlar los detalles que van desde el diámetro hasta la pureza del carbono usado como materia prima.
- Actualmente, los sistemas de creación de diamantes sintéticos pueden producir gemas de hasta 3 quilates, y están haciendo físicamente difícil distinguir entre los diamantes de laboratorio y los naturales.
- Estos procedimientos harán cada vez más accesible a los consumidores la producción de diamantes sintéticos, lo que hace que sean una excelente opción de bajo costo, asequible para la mayoría de los compradores.
3. ¿Cómo Se Produce un Diamante?
Los diamantes se producen usando tres métodos principales, los cuales son la síntesis, la separación por gravedad, y minado. Cada uno de estos procesos se explica de manera detallada a continuación.
Síntesis
La síntesis con una alta presión y temperaturas extremas (HPHT) se usa para crear diamantes en un laboratorio. Esta técnica consiste en aplicar presión de más de 60,000 atmospherias en un crisol de grafito, mientras éste se calienta hasta alcanzar los 1,500°C. Los cristales se separan lentamente para formar un diamante de laboratorio. El rendimiento de este proceso está entre el 1-3%.
Separación por Gravedad
La separación por gravedad se utiliza ampliamente para separar los diamantes del resto de los elementos en el material que se encuentra en las profundidades. Los diamantes son el material más denso, por lo que se quedarán en el fondo de los recipientes cuando se colocan en agua. El objetivo de este proceso es recuperar el material de diamantes por inspección. Esta técnica se utiliza principalmente para diamantes de talla pequeña de hasta 0.50 quilates.
Minado
El minado se usa para extraer diamantes de las profundidades de la tierra, la superficie o bajo el agua. Es un proceso complejo que comienza con la extracción de sedimentos geológicos y se sigue con la separación de los diamantes de los minerales. Los diamantes son separados de los demás materiales mediante una variedad de técnicas, como cribado, ciclón, electrostática. Una vez que los diamantes se extraen del mineral, se clasifican y se limpian.
4. ¿Cómo Se Sintetizan los Diamantes?
Reacciones Químicas – Todo proceso de síntesis de diamantes comienza con una reacción química en la que el hidrógeno y el carbono reaccionan para formar carbono sintético. Esta reacción se produce en una cámara de presión extremadamente alta conocida como cubilote. Si se usa un cubilote a base de hierro, los reactantes naturales se mezclan con gas de nitrógeno y una mezcla de gases de oxígeno para proporcionar una carga de nitrógeno a la reacción.
Enfriamiento y Refinamiento – Una vez que el carbono sintético se sintetiza en el cubilote, se «enfriará» rápidamente válvulas especiales. Esta válvula dará al sólido líquido una absorción rápida de calor para detener el proceso químico. Una vez que la mezcla se solidifica, se coloca en una celda de reformado de alta presión y temperatura que se usa para refinamiento y afinamiento. Esto reduce la temperatura en un grado moderado y la presión a un estado estable.
Pulido y Corte – Una vez que los pedazos de diamante sintéticos están refinados y afinados, se colocan en una herramienta de pulido de diamante. Esta herramienta se usa para pulir el diamante hasta que adquiere su aspecto final, acabando con cualquier paralelo, imperfecciones o defectos. Una vez pulido, los diamantes se cortan de acuerdo a las especificaciones esperadas para que finalmente puedan ser empleados como joyas.
Pruebas y Embalaje – El último paso del proceso de síntesis es la prueba del diamante sintético para garantizar que se cumplen los requisitos mínimos de calidad. Después de esto, los diamantes se embalan en bolsas de polietileno estándar con una etiqueta. Esta etiqueta contiene información como la naturaleza del producto, la fecha de producción, el peso, la calidad, etc. tras lo cual el diamante está listo para ser distribuido.
5. Los Procesos Químicos Detrás de la Síntesis de Diamantes
Proceso de Síntesis Química
La producción industrial de diamantes comenzó con la síntesis química de producción de sílice de alta pureza. Esta tecnología proporciona sílice de cristal líquido, que es el material base para la síntesis de diamantes. El proceso de obtención de la sílice comienza con los minerales silíceos en la corteza terrestre, los cuales se funden a altas temperaturas y presiones y se separan en sílice y fases residuales. Luego, la sílice pura se hace reaccionar con dióxido de carbono a más de 2000 °C, formando el compuesto de sílice cúbica de alto grado.
Proceso de Centrifugación
La sílice purificada recibe un tratamiento posterior para convertirse en gránulos de grano fino con el fin de proporcionar una base uniforme para la cristalización del dióxido de carbono. Un procedimiento denominado centrifugación se emplea para comenzar este proceso. En este, la sílice purificada se somete a presiones muy altas, hasta 5000 atmósferas, y las partículas de mayor tamaño se separan de las más pequeñas.
Proceso de Cristalización
Después de la centrifugación sigue el proceso de cristalización. Esta etapa consiste en hacer reaccionar la sílice y el dióxido de carbono a temperaturas entre 7000 y 9000 °C. Esta reacción conduce a la explotación de anhídrido carborúdico, que luego se transforma en cambio de presión a diamantes polícristalinos. Durante este proceso se emplean presiones entre 5000 y 50000 atmósferas.
Proceso de Remoción de Impurezas
El producto de la cristalización se somete después a un proceso de remoción de impurezas. La síntesis de diamante infectado con impurezas se logra a través de técnicas avanzadas de limpieza a base de etching. Esto es, eliminar las impurezas usando tratamientos ácidos. La sílice y el dióxido de carbono impurificados se añaden a una solución ácida a una temperatura de 2000 °C para producir una solución homogénea de dióxido de carbono puro. Esta solución se filtra a través de filtros especialmente diseñados para producir un producto cristalino puro.
6. ¿Qué Tipos de Diamantes Se Fabrican Hoy en Día?
Antiguos
Los diamantes antiguos son uno de los tipos de diamantes que se fabrican hoy en día. Estos son los diamantes que se han creado durante mucho tiempo, antes de que el mercado moderno de diamantes comercializara diamantes artificialmente. Los diamantes antiguos también son mucho más caros en comparación con los nuevos.
Naturales
Los diamantes naturales también son uno de los tipos de diamantes que se fabrican hoy en día. Estos son los diamantes que se extraen de las capas más profundas de la tierra. Estos diamantes tienen la apariencia más pura y se consideran los más preciados entre todos los diamantes. Estos diamantes se pueden utilizar en joyería o para otro tipo de propósitos.
Sintéticos
Los diamantes sintéticos son uno de los tipos de diamantes que se fabrican hoy en día. Estos diamantes se fabrican artificialmente a partir de materiales sintéticos. Estos diamantes son muy baratos en comparación con los nuevos y los antiguos. También tienen la apariencia de los diamantes naturales, de modo que los fabricantes los pueden vender como si fueran diamantes reales.
Recreativos
Los diamantes recreativos son también uno de los tipos de diamantes que se fabrican hoy en día. Estos diamantes no se usan como joyería, sino que se usan como en añiles, gafas, letras y más. Estos diamantes se pueden utilizar para diferentes propósitos, como decoración, regalo, arte y otros. Son muy versátiles y los fabricantes de joyería pueden utilizarlos para diferentes propósitos.
7. Los Desafíos de Hacer Diamantes de Manera Eficiente
La Fabricación de Diamantes a Escala
Los diamantes son una forma valiosa de material, eficiente en la producción de productos de alta calidad. Exactamente cómo los diamantes se producen de forma eficiente ha sido una pregunta común entre las empresas de joyería y los fabricantes de aparatos eléctricos. Si bien hay varios procesos para fabricar diamantes artificialmente, aquí se discutirán los métodos más comunes.
1. Modelado por Conexión Química (CVD)
El modelado por conexión química (CVD) es un proceso eficiente para la producción de diamantes artificiales. En el proceso CVD, el material se expone a gases, presiones y temperaturas alteradas para fabricar diamantes. Los gases a menudo incluyen un precursor de diamante, que se disuelve en un gas a baja presión y luego se incuba a temperaturas y presiones más altas. Estos cambios permiten que los átomos de carbono se crucen y se unan entre sí para formar un diamante.
2. Modelado de Presión (HPP)
El modelado de presión es un tipo diferente de técnica utilizada para fabricar diamantes artificiales. En lugar de usar gases, los diamantes se fabrican bajo presiones extremas. Estas presiones son conseguidas colocando el material en una cámara a presión y aplicando presión adicional a través de cilindros. El material se forma en una perla/cristal de alta presión. La perla se coloca en un ambiente alcalino a altas temperaturas para convertirla en un diamante.
3. Modelado Magnetotérmico
El modelado magnetotérmico significa que se aplican una serie de sistemas magnéticos y térmicos sobre el material. Estos sistemas incluyen la aplicación de un campo magnético y temperaturas alteradas para modelar el material. Esta técnica es similar al HPP, pero difiere en que solo se aplica un campo magnético entorno al material. Muchas empresas de joyería optan por esta técnica debido a que es costo-eficiente y permite un mejor control sobre la formación del diamante.
4. Métodos de Adición Química
Los métodos de adición química son una forma eficiente de producir diamantes artificiales. Esto significa que los átomos se agregan químicamente al material con el objetivo de formar el diamante. Esta técnica es común para la producción de pequeños pedazos de diamantes, ya que es muy controlable y permite una producción de alta calidad. Aunque los costos son ligeramente mayores, esta técnica proporciona grandes beneficios de costo a largo plazo en comparación con otras técnicas.
8. ¿Cómo Se Comercializan los Diamantes?
Los diamantes son preciosos y se encuentran comercializados en todo el mundo. Aún así, hay ciertos pasos para seguir a la hora de comercializarlos que hay que tener en cuenta. Estos consejos pueden ser útiles para aquellos que quieran ganar un ingreso significativo vendiendo diamantes.
Lo primero que los vendedores de diamantes deben hacer es determinar el precio de los mismos. Esto se debe a que los precios de los diamantes varían según su tamaño, calidad y forma. Para determinar el valor, es importante comprender cómo funciona la clasificación de los diamantes, lo que se conoce como la Escala de Clasificación de Diamantes de GIA. En esta escala se clasifican los diamantes en base a cuatro factores generales, que incluyen: color, claridad, corte y peso.
Una vez que se ha determinado el valor del diamante, toca comercializarlos. Los vendedores de diamantes pueden optar por venderlos a través de un proveedor especializado, una joyería o una plataforma de eCommerce. Algunos incluso optan por venderlos de forma directa a los compradores. Si optan por venderlos a través de un proveedor, los vendedores de diamantes deberían tener en cuenta los reglamentos específicos que regirían el uso de dicho proveedor.
Finalmente, aunque la venta de diamantes resulta ser un negocio lucrativo, es importante que los vendedores mantengan una práctica de comercialización ética. Esto significa asegurarse de no poner en riesgo la estabilidad o seguridad ética de los diversos grupos involucrados. Por ejemplo, los vendedores de diamantes deberían comprobar los certificados de autenticidad de origen para garantizar que los diamantes no provienen de áreas explotadas ilegalmente. Esto es esencial para prevenir la explotación y el comercio ilegal de diamantes preciosos.
Los diamantes son uno de los materiales más preciosos y deseados. Mediante los avances tecnológicos de hoy en día, se han hecho cada vez más accesibles a los consumidores. Sin embargo, hay una cantidad bastante grande de trabajo y energía que se necesita para manejar el proceso. Sabiendo la información aquí discutida, esperamos que ahora tenga una mejor comprensión sobre cómo se crean estas hermosas joyas.