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地球上で一番硬い鉱物ダイヤモンドの作り方

この記事の所要時間: 332

世界で一番美しい宝石は何でしょうか。
個人的な好き嫌いはありますが、ダイヤモンドかもしれません。
もちろん希少価値があることは否めませんが、
そもそもダイヤモンドとは何か、どうやってできるのでしょうか。

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ダイヤモンドは炭素の塊です

ダイヤモンドを化学的に分析すると、炭素の塊です。
原料としては黒鉛と同じであり炭素の同素体です。
なお黒鉛は、鉛筆の芯にも使われます。
炭素自体は電気を通すので、炭素棒が電池の電極になっています。
とはいえ黒鉛とはでき方が異なります。
よってダイヤモンドはご存知の通り無色透明です。
こちらは電気を通しません。融点は3600℃です。
材料は同じなのに、育ちが違うだけで高貴に扱われます。
では違いは何か?炭素の並び方です。
ダイヤモンドは正四面体の立体構造をしています。
これが強固な結晶を作り出している理由です。

宝石としての利用が一番です

ダイヤモンドと言えば、もちろん最高級の宝石です。
日本語では金剛石とも呼ばれ、4月の誕生石です。
主な産地はロシアやボツワナです。
まったく純粋なものは無色ですが、
不純物が入ると黄色や褐色になってしまい価値が下がります。
しかしピンクやブルーになれば、逆に希少価値を生みます。
なお色が生じる理由は、
結晶が歪んだことにより侵入した光が屈折する?
または窒素やホウ素が混入することと考えられています。

もちろんカットの仕方でも、光の反射は変わります。

宝石以外の用途もあります

ダイヤモンドは地球にある物質の中で最も硬いとされています。
その特性を利用して、研磨剤などに応用されています。
矛盾するような話ですが、ダイヤモンドを加工するには、
ダイヤモンドのカッターを使用します。

また昨今はなかなか見なくなりましたが、レコードの針!
こちらもダイヤモンドが使われていました。
言い換えれば、かつては一家に1個ダイヤモンドがあった?
結晶がきれいなものは宝石になりますが、
削りかすや形にならないものは、別の用途に向かいます。
なお硬いとは言いますが、粘性が低いため衝撃には弱い?
ハンマーで砕くことができます。

落としたら?割れることもあるので注意しましょう。

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どうやってできるのか

ただ炭素が集まっただけではダイヤモンドになりません。
元々は橄欖石かんらんせき)と雲母が主成分である
キンバーライトと呼ばれる鉱物です。
マグマの中で生成される火成岩の一種です。
それが高温高圧に長期間晒されることにより密な結晶を作ります。
そのためこのような鉱物がある場所でしか産出されません。
愛媛県で1マイクロメートルのダイヤモンドが見つかったようですが、
日本で価値のあるダイヤモンドを見つけることは難しそうです。
火山国だからマグマはたくさんありますが、残念です。

人工ダイヤモンドの作り方

ダイヤモンドが生成される理屈はわかっています。
そのため工業用を含めて人工ダイヤモンドが製造されています。
つまり研磨剤などとしてのニーズがあるためです。
19世紀からダイヤモンドを人工的に作る研究が進みましたが、
実際には1955年アメリカのゼネラルエレクトリック社が成功しました。
具体的には炭素を1200~2400度、55,000~100,000気圧で加工します。
これを高温高圧法と呼びます。とはいえ素人には無理ですね。
また触媒として金属を使うため、若干色が残ります。
そのため宝石としての利用はできないようです。
しかしこれを逆手にとってカラーダイヤモンド!
素人には鑑別できないため安価で満足度を得ることもできます。

単なる石なんですけど

ダイヤモンドに限りませんが、宝石とは、単なる石です。
河原や道端にある石とたいして変わらないはずです。
子供達でも鉛筆は持っています。素材は同じ炭素です。
身近にある物だからこそ、気づかないのかもしれませんが、
磨けば光る逸材を、私たちは見逃しているのかも?
そもそもダイヤモンドが尊ばれる理由は何か?希少価値です。
そう言い捨ててしまうのは、やっぱり持たない者の僻みですね。

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たくと
たくと
生まれつき無関心な子供はいない! そう信じ、学習塾や講習会などで、 科学を楽しく解説しようと日々奮闘しています。 半世紀生きていますが、 気持ちは、今でも夢見る少年です。

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