El tipo de diamante es un método de clasificación científica de los diamantes según el nivel y 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 átomos de carbono y, por lo tanto, a diferencia de las inclusiones , requieren un espectrómetro infrarrojo para detectarlas. [1]
Los distintos tipos de diamantes reaccionan de distintas maneras a las técnicas de mejora de diamantes . Pueden coexistir distintos tipos dentro de una misma piedra; los diamantes naturales suelen ser mezclas de los tipos Ia y Ib, lo que se puede determinar por su espectro de absorción infrarroja . [2]
Los diamantes de tipo I , la clase más común, contienen átomos de nitrógeno como su principal impureza, comúnmente en una concentración del 0,1%. Los diamantes de tipo I absorben tanto en la región infrarroja como en la ultravioleta , a partir de los 320 nm. También tienen un espectro de absorción visible y de fluorescencia característico (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), se agrupan 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 , lo que hace que parezca amarillo pálido o casi incoloro. La mayoría de los diamantes Ia son una mezcla de material IaA y IaB; estos diamantes pertenecen a la serie Cape , llamada así por la región rica en diamantes anteriormente conocida como Provincia del Cabo en Sudáfrica , cuyos depósitos son en gran parte de Tipo Ia. Los diamantes de Tipo Ia a menudo muestran bandas de absorción nítidas 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 Cape"), causadas por los centros de nitrógeno N2 y N3 . También muestran fluorescencia azul a la radiación ultravioleta de onda larga debido a los centros de nitrógeno N3 (los centros N3 no alteran el color visible, pero siempre están acompañados por los centros N2 que sí lo hacen). Los diamantes marrones, verdes o amarillos muestran una banda en el 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 sustitutivos y 2 vacantes en la red). [3]
Los diamantes de tipo Ib constituyen 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 se encuentran dispersos por todo el cristal en sitios aislados. Los diamantes de tipo Ib absorben la luz verde además de la azul, y tienen un color amarillo o marrón más intenso u oscuro que los diamantes de tipo Ia. Las piedras tienen un tinte amarillo intenso o, en ocasiones , marrón ; los raros diamantes canarios pertenecen a este tipo, que representa solo el 0,1% de los diamantes naturales conocidos. El espectro de absorción visible es gradual, sin bandas de absorción nítidas. [4]
Los diamantes de tipo II no tienen impurezas de nitrógeno medibles. Los diamantes de tipo II absorben en una región diferente del infrarrojo y transmiten en el ultravioleta por debajo de los 225 nm, a diferencia de los diamantes de tipo I. También tienen diferentes características de fluorescencia. Los cristales que se encuentran tienden a ser grandes y de forma irregular. Los diamantes de tipo II se formaron bajo una presión extremadamente alta durante períodos de tiempo más prolongados.
Los diamantes de tipo IIa constituyen el 1-2% de todos los diamantes naturales (1,8% de los diamantes gema). Estos diamantes están casi o totalmente libres de impurezas y, en consecuencia, suelen ser incoloros y tienen la mayor conductividad térmica . Son muy transparentes en ultravioleta, hasta 230 nm. Ocasionalmente, mientras los diamantes de 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 un color amarillo, marrón, naranja, rosa, rojo o púrpura a la gema. Los diamantes de tipo IIa pueden tener sus deformaciones estructurales "reparadas" a través de un proceso de alta presión y alta temperatura ( HPHT ), eliminando gran parte o la totalidad del color del diamante. [5] Los diamantes de tipo IIa constituyen un gran porcentaje de la producción australiana. Muchos diamantes grandes famosos, como Cullinan , Koh-i-Noor , Lesedi La Rona y Lulo Rose , son de tipo IIa. Los diamantes sintéticos obtenidos mediante el proceso de desoxidación química de cristales (CVD) también suelen pertenecer a este tipo.
Los diamantes de 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 le da a los diamantes de 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 huecos de electrones no compensados (consulte Propiedades eléctricas del diamante ); tan solo 1 ppm de boro es suficiente para este efecto. Sin embargo, también puede aparecer un color azul grisáceo en los diamantes de tipo Ia y no estar relacionado con el boro. [6] Los diamantes de tipo IIb muestran un espectro de absorción infrarrojo distintivo y muestran una absorción que aumenta gradualmente hacia el lado rojo del espectro visible.
Los diamantes verdes no están restringidos a ningún tipo y su color se deriva de la exposición a cantidades variables de radiación ionizante . [1]
La mayoría de los diamantes azul grisáceos 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]