El tipo de diamante es un método para clasificar científicamente los diamantes según el nivel y el tipo de impurezas químicas. Los diamantes se dividen en cinco tipos: Tipo IaA, Tipo IaB, Tipo Ib, Tipo IIa y Tipo IIb. Las impurezas medidas se encuentran a nivel atómico dentro de la red cristalina de los átomos de carbono y, por lo tanto, a diferencia de las inclusiones , requieren un espectrómetro de infrarrojos para detectarlas. [1]
Los diferentes tipos de diamantes reaccionan de diferentes maneras a las técnicas de mejora del diamante . Dentro de una misma piedra pueden coexistir distintos tipos; Los diamantes naturales suelen ser mezclas de los tipos Ia y Ib, que pueden determinarse por su espectro de absorción infrarroja . [2]
Los diamantes tipo I , la clase más común, contienen átomos de nitrógeno como impureza principal, comúnmente en una concentración del 0,1%. Los diamantes tipo I absorben tanto en la región infrarroja como en la ultravioleta , a partir de 320 nm. También tienen un espectro característico de fluorescencia y absorción visible (ver Propiedades ópticas del diamante ).
Los diamantes de tipo Ia constituyen aproximadamente el 95% de todos los diamantes naturales. Las impurezas de nitrógeno, hasta un 0,3% (3000 ppm), están agrupadas dentro de la red de carbono y están relativamente extendidas. El espectro de absorción de los grupos de nitrógeno puede hacer que el diamante absorba la luz azul , haciéndolo parecer de color amarillo pálido o casi incoloro. La mayoría de los diamantes Ia son una mezcla de material IaA e IaB; Estos diamantes pertenecen a la serie Cape , llamada así por la región rica en diamantes antes conocida como Provincia del Cabo en Sudáfrica , cuyos depósitos son en gran parte de Tipo Ia. Los diamantes de tipo Ia suelen mostrar bandas de absorción marcadas con la banda principal a 415,5 nm (N3) y líneas más débiles a 478 nm (N2), 465 nm, 452 nm, 435 nm y 423 nm (las "líneas del Cabo"), causadas por los centros de nitrógeno N2 y N3 . También muestran fluorescencia azul ante la radiación ultravioleta de onda larga debido a los centros de nitrógeno N3 (los centros N3 no alteran el color visible, pero siempre van acompañados de los centros N2 que sí lo hacen). Los diamantes marrones, verdes o amarillos muestran una banda verde a 504 nm (centro H3), a veces acompañada por dos bandas débiles adicionales a 537 nm y 495 nm (centro H4, un gran complejo que presumiblemente involucra 4 átomos de nitrógeno sustitucionales y 2 retículos). vacantes). [3]
El tipo Ib constituye aproximadamente el 0,1% de todos los diamantes naturales. Contienen hasta un 0,05% (500 ppm) de nitrógeno, pero las impurezas son más difusas: los átomos están dispersos por todo el cristal en sitios aislados. Los diamantes tipo Ib absorben luz verde además de azul y tienen un color amarillo o marrón más intenso o más oscuro que los diamantes tipo Ia. Las piedras tienen un tinte amarillo intenso u ocasionalmente marrón ; A este tipo pertenecen los raros diamantes canarios , que representan sólo el 0,1% de los diamantes naturales conocidos. El espectro de absorción visible es gradual, sin bandas de absorción marcadas. [4]
Los diamantes tipo II no tienen impurezas de nitrógeno mensurables. Los diamantes de tipo II absorben en una región diferente del infrarrojo y transmiten en el ultravioleta por debajo de 225 nm, a diferencia de los diamantes de tipo I. También tienen diferentes características de fluorescencia. Los cristales encontrados tienden a ser grandes y de forma irregular. Los diamantes tipo II se formaron bajo presión extremadamente alta durante períodos de tiempo más largos.
Los diamantes tipo IIa representan entre el 1% y el 2% de todos los diamantes naturales (1,8% de los diamantes gema). Estos diamantes están casi o totalmente desprovistos de impurezas y, en consecuencia, suelen ser incoloros y tener la mayor conductividad térmica . Son muy transparentes en ultravioleta, hasta 230 nm. Ocasionalmente, mientras los diamantes Tipo IIa se extruyen hacia la superficie de la Tierra, la presión y la tensión pueden causar anomalías estructurales que surgen a través de la deformación plástica durante el crecimiento de la estructura cristalina tetraédrica , lo que lleva a imperfecciones . Estas imperfecciones pueden conferir a la gema un color amarillo, marrón, naranja, rosa, rojo o morado. A los diamantes tipo IIa se les pueden "reparar" sus deformaciones estructurales mediante un proceso de alta presión y alta temperatura ( HPHT ), eliminando gran parte o todo el color del diamante. [5] Los diamantes tipo IIa constituyen un gran porcentaje de la producción australiana. Muchos diamantes grandes famosos, como Cullinan , Koh-i-Noor , Lesedi La Rona y The Lulo Rose son de Tipo IIa. Los diamantes sintéticos cultivados mediante el proceso CVD también suelen pertenecer a este tipo.
Los diamantes tipo IIb representan aproximadamente el 0,1% de todos los diamantes naturales, lo que los convierte en uno de los diamantes naturales más raros y muy valiosos. Además de tener niveles muy bajos de impurezas de nitrógeno comparables a los diamantes de Tipo IIa, los diamantes de Tipo IIb contienen importantes impurezas de boro . El espectro de absorción del boro hace que estas gemas absorban luz roja, naranja y amarilla, lo que da a los diamantes Tipo IIb un color azul claro o gris, aunque los ejemplos con bajos niveles de impurezas de boro también pueden ser incoloros. [1] Estos diamantes también son semiconductores de tipo p , a diferencia de otros tipos de diamantes, debido a los agujeros de electrones no compensados (ver Propiedades eléctricas del diamante ); Para conseguir este efecto basta con 1 ppm de boro. Sin embargo, también puede aparecer un color gris azulado en los diamantes de tipo Ia y no estar relacionado con el boro. [6] Los diamantes tipo IIb muestran un espectro de absorción infrarrojo distintivo y muestran una absorción que aumenta gradualmente hacia el lado rojo del espectro visible.
No se limitan al tipo los diamantes verdes , cuyo color se deriva de la exposición a cantidades variables de radiación ionizante . [1]
La mayoría de los diamantes gris azulados procedentes de la mina Argyle de Australia no son del tipo IIb, sino del tipo Ia; esos diamantes contienen grandes concentraciones de defectos e impurezas (especialmente hidrógeno y nitrógeno) y el origen de su color aún es incierto. [6]