Definición y significado de timantti

Wikipedia

Timantti on yksi neljästä hiilen allotroopisesta olomuodosta.Timantti ei siis sisällä muita alkuaineita kuin hiiltä. Timantin jokainen hiiliatomi on sp³ -hybridisoitunut ja sitoutunut neljään naapurihiiliatomiin neljällä tetraedrisesti suuntautuneella lujalla σ(sp³, sp³) -sidoksella. Tällöin muodostuu timanttikiteen läpi ulottuva säännöllinen verkkorakenne. Timantti syntyy maan alla kovassa paineessa ja kuumuudessa, ja se on luonnossa esiintyvistä aineista kovin. Kaikista olemassa olevista aineista timantti on neljänneksi kovin hypertimantin, reniumdiboridin ja ultrakovan fullereenin jälkeen. Timantti on suosittu jalokivikoruissa. Timanttia on mahdollista myös valmistaa keinotekoisesti.

Ominaisuudet

Timantti on kiiltävää ja kovaa, Mohsin kovuusasteikolla 10 ja Rosiwallin asteikolla 140 000.^[1] Fullereenikärjellä timantin kovuudeksi on pystytty mittaamaan 167 GPa (±6), mikä tekee siitä maailman kolmanneksi kovimman aineen, kun laskuihin otetaan mukaan ihmisen syntetisoimat aineet.

Timantilla on korkea lämmönjohtavuus. Sävyltään siniset timantit ovat puolijohteita, kun taas puhtaat kirkkaat timantit ovat hyviä eristeitä.^[2] Timantin sulattaminen vaatii korkean paineen ja lämpötilan.^lähde? Silti timantti kestää vain n. 700°C normaalipaineessa, jos ympäristössä on happea. Timantti voi olla lähes minkä tahansa värinen, mutta kellertävät ja ruskeat sävyt ovat yleisimpiä. Sävyt määräytyvät aineessa olevien epäpuhtauksien mukaan; keltaisen sävyn antavat typpiatomit.

Timantin kovuus ja korkea sulamispiste johtuvat hilarakenteen lujista σ-sidoksista. Hyvä lämmönjohtavuus johtuu puolestaan siitä, että hiiliatomien lämpövärähtely etenee atomihilassa nopeasti. Timantti ei johda sähköä, koska sidoselektronit ovat tiukasti σ-sidoksiin sidottuja eivätkä pääse liikkumaan atomihilassa.

Timantin kiderakenne

Timanttikidettä pitävät koossa hiiliatomien väliset kovalenttiset sidokset. Tällöin kahdella vierekkäisellä atomilla on kaksi yhteistä elektronia. Jokaista atomia ympäröi neljä lähintä naapuriatomia siten, että niiden ytimet sijaitsevat säännöllisen tetraedrin kärkipisteissä

Timantin kiderakenne voidaan toisaalta käsittää eräänlaiseksi pintakeskisen kuutiollisen rakenteen (fcc) muunnelmaksi. Sen voidaan ajatella muodostuvan kuution muotoisista yksikkökopeista, joissa hiiliatomien ytimet sijaitsevat kuution kärjissä, sivutahkojen keskipisteissä sekä lisäksi neljä kuution sisällä siten, että niiden etäisyys lähimmästä kuution kärjestä on neljäsosa kuution avaruuslävistäjästä. Timanttikiteen rakenteessa tila on täytetty tällaisilla kuutioilla. Jos pituusyksiköksi valitaan tällaisen kuution särmän pituus ja erään kuution kärki on origossa, niin atomien ytimet ovat pisteissä (0, 0, 0), (1/2, 1/2, 0), (0, 1/2, 1/2), (1/2, 0, 1/2), (1/4, 1/4, 1/4), (1/4, 3/4, 3/4), (3/4, 1/4, 3/4) ja (3/4, 3/4, 1/4), sekä muissa yksikkökopeissa niissä pisteissä, joiden koordinaatit saadaan lisäämällä edellä mainittujen pisteiden koordinaatteihin mielivaltaisia kokonaislukuja. Tällöin voidaan osoittaa, että jokaisella atomilla on neljä lähintä naapuriatomia, jotka ovat sen ympärillä tetraedrin kärjissä.

Rakenteeltaan samanlainen kide kuin timantilla on muillakin jaksollisen järjestelmän 14. ryhmän eli hiiliryhmän alkuaineilla. Pii ja germanium esiintyvät kiinteässä olomuodossa aina timantin tavoin kiteytyneenä. Myös samaan ryhmään kuuluvalla tinalla on samaan tapaan kiteytyvä allotrooppinen muoto, harmaa tina.

Käyttö jalokivenä

Timantti on jalokivi, jota käytetään muun muassa koruissa. Timantilla on suuri symbolinen merkitys; sen ajatellaan kertovan ikuisesta tai kaiken kestävästä rakkaudesta, ja siksi sitä pidetään hyvin romanttisena lahjana. Timantti on ainoa jalokivi, joka koostuu yhdestä alkuaineesta. Alle kolmasosa timanteista on tarpeeksi korkealaatuisia koruiksi.

Timantin arvo määräytyy pääosin neljästä ominaisuudesta: paino, väri, puhtaus ja hionta.

Paino

Timantin paino ilmoitetaan karaatteina (ct.). Yksi karaatti on 0,2 grammaa. Timantin painosta ei pysty suoraan päättelemään timantin läpimittaa, sillä kivet voidaan hioa erilaisin mittasuhtein. Monikivisten korujen osalta saatetaan ilmoittaa timanttien yhteispaino (lyhenne tct.) tai yksittäispainot, esimerkiksi 6 x 0,02 ct.^[3]

Hionta

Timantteja voidaan hioa koruiksi vain toisella timantilla. Yleensä hiomiseen tai leikkaamiseen käytetään epäpuhtaita timantteja, jotka eivät kelpaisi koruiksi. Yleisin hiontamuoto on briljanttihionta, jolloin kivi on ylhäältäpäin katsottuna kehämäinen. Muita hiontamuotoja kutsutaan fancy-hionnoiksi, ja niitä ovat muun muassa ovaali, markiisi, pisara, smaragdi, sydän ja princess.

Väri

Valtaosa korukäyttöön myytävistä timanteista on niin sanottuja Cape-sarjan timantteja. Näissä timanteissa korostetaan enemmänkin värittömyyttä kuin timantin värillisyyttä. Cape-sarjan timantit sisältävät pienen määrän typpeä, joka antaa timanteille täysin värittömästä kellertävän kautta keltaiseen olevan värin. Timanttien värien luokitukseen on olemassa useita asteikkoja. Pohjoismaissa käytetään hyvin yleisesti Scan.D.N.-asteikkoa (Scandinavian Diamond Nomenclature). Pohjoismaissa käytetty asteikko on epätarkempi kuin GIA:n luoma asteikko.^[4] GIA:n luomasta asteikosta on tullut de facto-standardi, koska se on tarkka ja yhdenkin asteen nousu asteikolla voi nostaa timantin hintaa 5-15%. Suomessa kyseinen standardi on vakiintunut hyvin hitaasti.^[4]

Puhtaus

Puhtaudella (engl. clarity) kuvataan timantissa olevien sulkeumien eli epäpuhtauksien määrää. Puhtausluokitus määritellään 10x suurentavan luupin tai mikroskoopin avulla. Yleisimmin käytetty puhtausluokitus on puhtaimmasta lähtien seuraava:

• Flawless (Fl): Täysin puhdas timantti, jossa ei ole sulkeumia.
• Internally Flawless (IF): Puhdas timantti, jossa saattaa olla ulkoinen huomaamaton naarmu tai hiontajälki.
• Very Very Small Inclusions (VVS)
  • VVS1: Erittäin pieniä sulkeumia, jotka eivät sijaitse taulun alueella.
  • VVS2: Erittäin pieniä sulkeumia, jotka saattavat sijaita taulun alueella.
• Very Small Inclusions (VS)
  • VS1: Hieman suurempia sulkeumia, jotka eivät sijaitse taulun alueella.
  • VS2: Hieman suurempia sulkeumia, jotka saattavat sijaita taulun alueella.
• Small Inclusions (SI)
  • SI1: Sulkeumia, jotka eivät näy paljain silmin.
  • SI2: Sulkeumia, jotka saattavat näkyä paljain silmin mutta eivät vähennä kiven loistetta.
• Inclusions tai Piquee (I tai P)
  • I1 tai P1: Paljain silmin näkyviä sulkeumia, jotka eivät vähennä kiven loistetta.
  • I2 tai P2: Paljain silmin näkyviä sulkeumia, jotka saattavan hieman vähentää kiven loistetta.
  • I3 tai P3: Suuria sulkeumia, jotka vaikuttavat kiven ulkonäköön ja kestävyyteen.

Yleensä vasta puhtausluokan SI2 tai P1 sulkeumat näkyvät paljain silmin.^[5]

Tuottajat

Merkittävin timanttien tuottaja on Etelä-Afrikka mutta viime vuosina Kanadan kaivokset ovat alkaneet tuottaa myös merkittäviä määriä. Suomestakin on löydetty viime vuosina timantteja Kuopiosta, Kaavilta ja Kuusamosta. Pieniä timantteja on tavattu myös Lappajärven meteoriittikraatterista kulkeutuneista lohkareista Hietakankaan sorakuopista. Ensimmäinen suomalainen timantti löytyi Nauvon Haverön harvinaisesta akondriittisesta kivimeteoriitista jo 1970-luvulla. Kirjallisuudessa on tosin mainintoja Lapin jokitimanteista jo 1800-luvulta, mutta näitä havaintoja myöhemmät tutkimukset eivät ole vielä kyenneet varmentamaan. Suomesta löydetyt timantit eivät ole olleet koruluokkaa, eikä niitä ole hiottu markkinoille.

Osa lähinnä Afrikan maista tulevista timanteista on päätynyt markkinoille sisällissotaa käyvien ryhmien toimesta. Tällaisia jalokiviä on kutsuttu konfliktitimanteiksi tai veritimanteiksi (engl. blood diamond). Vuonna 1998 Global Witness -järjestö raportoi maailman ihmisoikeusjärjestöille, että Angolan hallitusta vastaan sotiva sissiliike rahoitti toimintaansa timanttikaupalla. Sen jälkeen on selvinnyt, että ainakin Sierra Leonessa, Liberiassa ja Kongon tasavallassa sisällissotia käyvät ryhmittymät saivat rahoitusta laittomasti hankituista raakatimanteista. Yhdistyneiden kansakuntien turvallisuusneuvosto ilmaisi nopeasti vastustuksensa konfliktitimanteille. Vuoden 2002 marraskuussa 52 maata ratifioi Kimberley Process Certification Schemeksi kutsutun sopimuksen, jonka mukaan raakatimanttien vienti ja tuonti on sallittua ainoastaan Kimberley Processin jäsenmaiden välillä, ja timanttierien tulee olla tarkasti sertifioituja. Myös Suomi on mukana sopimuksessa.^[6]

Alan suurin yrityskonserni on De Beers.

Timantin synty

Timantti on kemialliselta koostumukseltaan hiiltä. Jotta timantti voisi syntyä, tarvitaan todella kova paine ja lämpötila. Maaperässä timantteja syntyy 2 500 miljoonan vuoden ikäisten vakaiden kallioperäalueiden alla noin 150–200 kilometrin syvyydessä. Timantteja voidaan myös valmistaa keinotekoisesti. Suurimmat synteettisesti valmistetut timantit ovat olleet jopa 2500 karaattia (500g ). Timantteja esiintyy etenkin kimberliittien yhteydessä. Timantit ovat nousseet maanpinnalle kimberliittipurkausten mukana.

Tunnettuja timantteja

Suurimmat ja tunnetuimmat timantit saavat usein nimen. Näitä ovat muun muassa:

• Cullinan I (Suuri Afrikan tähti)
• Cullinan 2
• Koh-i-Noor
• The Excelsior
• Orloff
• The Great Mogul
• Sefadu
• The Centenary
• The Premier Rose
• The Regent
• The Blue Hope
• The Sancy
• The Taylor-Burton

Lähteet

1. ↑ Mineraalien ominaisuudet www.kiviopas.fi. Viitattu 7. toukokuuta 2007.
2. ↑ The Nature of Diamonds: Electrical conductivity American museum of Natural History. Viitattu 9. heinäkuuta 2007.
3. ↑ Laatuluokitus - Paino (Carat) Timantit.com. Viitattu 9.5.2007.
4. ↑ ^{4,0 4,1} Laatuluokitus – Väri (Color) Timantit.com. Viitattu 7. toukokuuta 2007.
5. ↑ Laatuluokitus – Puhtaus (Clarity) Timantit.com. Viitattu 7. toukokuuta 2007.
6. ↑ Konfliktitimantit Timantit.com. Viitattu 14. toukokuuta 2007.

Aiheesta muualla

• Timantit.com
• Suomen timanteista
• Timanttifoorumi.fi
• World of diamonds by Ned Hally (englanniksi)
• 50 books, 5000 pages on Diamonds (englanniksi) Robert Boyle, Theophrastus, US Geological Survey, George Frederick Kunz etc.

.