Diamant
Gerard Ruig
Wat is diamant? Diamant is het hardst bekende materiaal, hardheid 10 op de schaal van Mohs (een Weense mineraloog, 1773-1839), en kan daarom alleen met diamant worden bewerkt. Vanwaar die hardheid? Het mineraal diamant is zuivere koolstof. De koolstofatomen van diamant vormen een driedimensionaal kristalrooster. Elk atoom is telkens aan vier andere atomen verbonden. Deze covalente bindingen zijn kort en stevig. Daarom is diamant zo hard. De meest voorkomende kristalvormen zijn: 1.
de octaëder (achtvlak);
2. de dodecaëder ( twaalfvlak); 3. de kubus.
1.
2.
3.
4.
4. Twee met elkaar vergroeide kristallen noemt men macles of kristal-tweeling. Perfecte diamantkristallen zijn kleurloos. De meeste sierdiamanten hebben echter een groenachtig gele tint. Ook bruine, roze, blauwgroene en grijze stenen komen voor. Deze natuurlijke kleur is het kristalrooster, stikstofatomen kleuren de diamant geel of bruin, borium maakt hem blauw. Tijdens en na het kristallisatieproces kunnen er barsten ontstaan. Soms bemerkt men ook allerlei insluitsels. Vele zwarte insluitsels kunnen leiden tot de vorming van zwarte diamant. Karaat Het gewicht van diamant wordt uitgedrukt in karaat (kt), afgeleid van keration, de Griekse benaming voor de peulvrucht van de Johannesbroodboom. Omdat de pitjes hiervan alle ongeveer 0,2 gram wegen, werden zij in Byzantium als gewichteenheid gebruikt voor parels en edelstenen. In 1911 werd het metrieke karaat van exact 0,2 gram ingevoerd, die is onderverdeeld in 100 puntjes. Eén punt is dus 0,002 gram. Bijzondere eigenschappen Damanten, waarvan sommige fluoresceren onder ultraviolet licht, hebben nog andere bijzondere eigenschappen. Ze zijn een goede warmtegeleider. Bovendien zet de steen bij warmte nauwelijks uit. Diamant kan echter wel verbranden vanaf 600 à 700 °C. Diamanten stoten water af, maar trekken vet aan. Zij worden niet aangetast door zuren. Men gebruikt zwavelzuur om ze te reinigen. Opgepast echter voor sommige zouten zoals gesmolten kaliumnitraat, dat diamant wel aantast.
Verschillende kristalvormen en kleuren.
Karaat, kleur, kwaliteit en perfect slijpsel In het Engels worden de bovengenoemde aanduidingen ook wel de 4 C’s genoemd, te weten: Carat, Colour, Clarity, Cut. Deze 4 C’s bepalen de waarde van de diamant. Eerst wordt rekening gehouden met het gewicht van de diamant, uitgedrukt in karaat. Een karaat is onderverdeeld in 100 punten. 1,50 kt wordt gelezen als 1 karaat en 50 punten. Ook de kleur speelt een rol. Kleurloze diamanten zijn meestal waardevoller. Vroeger werden ze blauwwit genoemd, nu exceptional white. Meer dan 80% van de geslepen diamanten heeft echter een geelachtige kleur, de zogenaamde Cape-kleuren, die variëren van vrijwel kleurloos tot uitgesproken geelachtig. Onder de kleurstenen, die soms duurder zijn dan kleurloze diamanten, bevinden zich ook de treated colours, dat zijn diamanten waarvan de kleur kunstmatig beïnvloed werd door straling. Dit kan worden achterhaald door moderne apparatuur. Een loepzuivere diamant is een diamant die geen onzuiverheden vertoont onder een loep die 10x vergroot. Er kunnen kleine insluitsels in zitten die men met de loep niet ziet. Bij de kwaliteitsbepaling speelt ook het slijpsel een rol. De ideale verhouding en de afwerkgraad zijn van enorm belang. De hiervoor genoemde Cut staat voor een perfect geslepen steen. Certificaat Echtheid en kwaliteit van een geslepen steen worden precies beschreven op een diamantcertificaat. Hierop staan de 4 C’s centraal. De certificaten van het Gemmological Institute of America en van de Hoge Raad voor Diamant te Antwerpen worden tegenwoordig overal ter wereld hoog gewaardeerd. De vraag naar certificaten komt van diamantairs, juweliers en particulieren. Veel diamantairs geven tegenwoordig eigen certificaten uit.
Slijpen van diamant Om diamant zijn verblindende schittering te geven, wordt hij geslepen in een aantal facetten met nauwkeurige berekening en hoekverhoudingen. Tot de 19de eeuw en de eerste helft van de 20ste eeuw was de versteller de centrale figuur in het slijperatelier. Hij verstelde de steen, die voor driekwart in het soldeer ging, op een dop die met een steeltje in een slijptang bevestigd werd. Wanneer de diamant een nieuw facet had gekregen, moest de versteller de diamant boven een vuurtje losmaken van het soldeer en vervolgens de steen voor de slijper weer in de juiste stand plaatsen voor het nieuwe facet. Gezond werken was het niet omdat het soldeer uit een legering van lood en tin bestond. Loodvergiftiging was geen zeldzaamheid bij verstellers en slijpers. Specialisten Vanaf het begin van de19de eeuw kon de slijper zelf de diamant in mechanische doppen verstellen. De diamant zat in een potje met verschillende haakjes klemvast. Het potje werd door de slijper in een dop geplaatst en vervolgens met een koperen steeltje in de slijptang geschroefd. Sinds de jaren dertig zijn er automatische slijptangen. De tang wordt op een slijpschijf geplaatst die met diamantpoeder is ingewreven. De schijf draait met een snelheid van 3000 toeren per minuut. Met de loep controleert de slijper herhaaldelijk hoe het werk vordert. Wanneer een facet af is, kantelt hij de dop voor
Certificatenafdeling van de Hoge Raad voor Diamant te Antwerpen.
een volgend facet. Het slijpwerk wordt achtereenvolgens uitgevoerd door specialisten, zoals de kruisslijper en een briljantslijper die thans meestal ook het voorgaande werk van de achtkantslijper doet. De briljanteerder slijpt de vlakken aan de tafelzijde, die sterren en halfjes worden genoemd, en de paviljoenen de halfjes aan de kolletzijde, waarna de steen klaar is. Aan een briljant worden 57 facetten geslepen. Na het slijpen worden de afgewerkte stenen in zwavelzuur gereinigd.
Briljantslijpsel.
Mechanisatie en automatisering Mechanisatie en de automatisering versnelde het slijpproces en verbeterde het rendement. Reeds in 1644 beschreef Boëtius de Boot een experimentele molen om 16 stenen tegelijk te slijpen. Dit idee werd overgenomen door Bell Telophone MFG Cy, die in 1967 een machine ontwikkelde waarmee 36 stenen aan de kolletzijde in één keer geslepen werden. De machine kende echter weinig succes. Op de Piermatic, die meer en meer gebruikt wordt, kunnen vier slijptangen op een schijf geplaatst worden. Een ingesteld programma zorgt voor het opheffen van de tangen en het draaien van de doppen als een facet geslepen is. De verbetering van de techniek leidde ook tot nieuwe slijpvormen. Pas in de 20ste eeuw werden de ideale verhoudingen van het diamantslijpsel wetenschappelijk berekend. De meest gangbare slijpvormen naast de briljant zijn thans de markies, de peervorm of pendeloque, de senaal of baguette, en het emeraudeslijpsel.
Ontginning In en om een uitgestorven vulkaan gebeurt de ontginning. Bij openluchtontginning wordt de kraterpijp uitgegraven. Vroeger werd het diamanthoudende gesteente losgehaald met pikhouwelen en met emmers via kabels en ladders naar boven gebracht. Nu wordende wanden trapsgewijs uitgehaald. Daarbij wordt soms springstof gebruikt. Mijnbouw Bij ondergrondse mijnbouw werd vroeger de diamanthoudende grond losgehakt. Thans worden de wanden uitgehold, zodat de druk te hoog wordt en instort. Het losgekomen gesteente valt in opvangbakken en wordt met wagentjes naar boven getransporteerd. Nadat de mijn zo is ontgonnen worden boortunnels gegraven die gevuld worden met springstof. De rotswanden vallen in de kuil van de kraterpijp. Vervolgens wordt het gesteente fijngestampt en met wagentjes naar boven gebracht.
Rivierbeddingen Zoals vroeger wordt ook nu nog met zeven in rivierbeddingen naar diamant gezocht. Aanvankelijk kon dat tijdens de droge periode, maar nu heeft men dammen gebouwd om de rivierloop te verleggen. Na afdamming van de rivier wordt een put gegraven tot 20 meter diep in de rivierbodem. Een pomp zuigt dan grote hoeveelheden gesteente op. Vroeger werd op de stranden van zuidwestelijk Afrika onder de brandende zon naar diamant gezocht.Thans worden massa’s grond met enorme graafmachines en soms met springstof verwijderd. Om de branding tegen te houden worden dijken gemaakt. Het duinzand wordt tot 20 meter diepte afgegraven en soms wel honderden meters in zee. De ontginning op de zeebodem is zwaar en gevaarlijk door de branding, vanaf een platform wordt het grind opgezogen en aan boord verwerkt.
Winning Vroeger verbrijzelde men de yellow ground, die zich aan de oppervlakte bevond, met houten stampers. Daarna werden de diamanten met de hand uitgezocht. De blue ground uit de kratermond is veel harder. Daarom werd zij eerst over grote vlakten uitgespreid om de goede stenen er uit te zoeken, daarna werden de goede stenen in wagentjes gedaan, en vervolgens werden de wagentjes met het diamanthoudende gesteente naar de wasplaatsen gebracht, waar ze werden gezeefd en uitgezocht. Vet Nu worden tonnen diamanthoudend gesteente in draaiende kneedmachines of andere apparatuur gebroken en wordt het afvalgesteenten verwijderd. Ten slotte komt het concentraat wat overblijft op banden, die ingesmeerd zijn met vet. Het steengruis wordt door een krachtige waterstraal weggespoeld, en de diamanten die water afstoten, blijven in het vet kleven. Dit vet wordt afgeschraapt en verzameld in trechters met zeven die in warm water worden gedompeld. Het vet smelt en de diamanten blijven achter op de zeven naar grootte. Om 1 gram diamant over te houden moet gemiddeld 20.000 kilogram grond op deze wijze worden verwerkt. X-stralen Tegenwoordig worden de diamanten door middel van X-stralen gewonnen. Via transportbanden wordt het diamanthoudende gesteente vervoerd naar een donkere kamer. Door röntgenstralen lichten de diamanten op. Dit licht van de diamanten prikkelen een foto-elektrische cel die een luchtstroom veroorzaakt, waardoor elke diamant van het andere gesteenten wordt weggeblazen naar een andere band en daar opgevangen.
Handel De diamant legt een internationale weg af voordat het in een juweel is verwerkt. Na winning wordt 80% van de wereldproductie verhandeld door De Beers Consolidated Mines Ltd. De resterende 20% wordt op de
Argylemijn, Australië
markt gebracht door producerende landen met kleine mijnen of door individuele ontginners. In Afrikaanse landen wordt ook veel verhandeld waar soms geen zicht op is. De multinational De Beers centraliseert en controleert de wereldhandel. Zo wordt het een geregelde markt met stabiele prijzen. De Central Selling Organization van De Beers in Londen sorteert de stenen om de handelswaarde te bepalen.
Namibië, ontginning op het strand.
Sierdiamanten De industriekwaliteit wordt gescheiden van sierdiamant die verder in circa 5000 soorten wordt opgesplitst naar grootte, zuiverheid, kleur en vorm. Tienmaal per jaar wordt diamant verkocht aan een 150-tal zichthouders die uitgekozen worden op basis van hun financiële en vakkundige betrouwbaarheid. Deze kijkdagen worden ‘sights’ genoemd. Het gebouw in Charterhouse Street heeft een aantal aparte kamers op het noorden waar de aspirant-kopers de ruwe diamanten op hun gemak en ongestoord kunnen bekijken. De Beers heeft van tevoren de prijs voor de partijen bepaald, en deze zal moeten worden betaald, er is dus geen kwestie van loven en bieden. De beurs waar vraag en aanbod elkaar vinden, is enkel voor leden toegankelijk. Na een bod wordt de partij diamanten verzegeld in een omslag. De makelaar vraagt dan de goedkeuring van de eigenaar. Bij akkoord wordt de koop gesloten met een handdruk en de wens Mazel und broche (geluk en zegen). Wie misbruik van vertrouwen maakt, wordt op alle wereldbeurzen uitgesloten. De diamantstroom vervolgt dan zijn weg via handelaren en fabrikanten naar juweliers en consumenten. Industriediamanten De diamanten in industriekwaliteit worden gesorteerd aan de hand van het doel waarvoor ze geschikt zijn. De beste stenen zijn voor precisie-instrumenten, iets minder voor boorkronen, enzovoorts. Een zeer groot deel wordt verwerkt tot diamantpoeder dat gebruikt wordt in vele soorten snij- en polijstapparatuur. Van de gevonden stenen is ongeveer 20% geschikt voor juwelen en de resterende 80% voor de industrie. De diamantwereld wordt omringd door een netwerk van banken, verzekeringsmaatschappijen, veiligheidsdiensten, patroonsorganisaties en vakbonden.
Vindplaatsen Diamant, dat door vulkaanuitbarstingen werd opgestuwd, ontstond in het binnenste van de aarde op 150 tot 200 km diepte en bij een zeer hoge druk (tot 70.000 kg/cm 2) en temperatuur (tot 2000 °C). De primaire vindplaats is in het stollingsgesteente van de vulkaanpijp, de blue ground of kimberliet genoemd.
Kimberleymijn, Zuid-Afrika
Indië Door de erosie, namelijk regen en wind, werd het diamanthoudende gesteente afgebroken en meegevoerd naar de omgeving van de krater (ook wel yellow ground genoemd) en naar rivierbeddingen, waar het alluviaal ontgonnen wordt. Soms werden deze secundaire afzettingen nogmaals afgebroken, waardoor diamant ook in kuststreken en zelfs op de zeebodem terechtkwam. Wanneer de mens voor het eerst diamant als werktuig of als siersteen ontdekt heeft, is niet meer te achterhalen. Wel was diamant reeds lang vóór de klassieke oudheid bekend. Tot het begin van de 18de eeuw kwam nagenoeg alle diamant uit Indië. De Fransman Jean Baptiste Tarvernier (1605-1689), zoon van een Antwerpse graveur, die een zestal reizen naar Perzië en Indië maakte, beschreef in zijn reisverslag de ontginningsmethodes en de grote stenen uit de schatkamers van de Indische vorsten. Toen ca. 1725 de Indische vindplaatsen uitgeput raakten, werd in Brazilië diamant ontdekt; eerst langs de goudmijn en de rivierbeddingen in de streek Minas Gerais en later in Bahia. De Portugese kolonisten monopoliseerden de ontginning, waarvoor duizenden slaven werden ingezet. Rond 1830 leverden ook hier de meeste mijnen geen diamant meer op. Hier werden wel de zwarte diamanten gevonden, voor de industrie. De ‘Big Hole’ De vondst van een diamant langs de Oranjerivier in 1866 werd het begin van de Zuid-Afrikaanse diamantrush. Het meeste werd op de uitgestrekte gronden bij de boerderijen gevonden. In de pioniertijd verdeelden de boeren hun grond in talloze claims die ze concessie gaven. Dan begon het graven; ieder spande zijn kabel om de blue ground op te halen. Zo ontstond de grootste kunstmatige krater ter wereld, de ‘Big Hole’ of Kimberleymijn, zo genoemd naar John W. Kimberley, de toenmalige Britse minister voor Koloniën. De Engelsman Cecil Rhodes en Barney Barnato brachten orde en organisatie in de ontginningschaos door een voor een de claims op te kopen. Rhodes, naar wie Rhodesië – het huidige Zimbabwe – is genoemd, stichtte in 1881 de Beers Mining Company. In 1888 richtte hij de Beers Consolidated Mines Ltd. op. De Beers Company verwierf de controle op de internationale diamanthandel en industrie. Rond de eeuwwisseling werd ook in andere Afrikaanse landen zoals Namibië, Angola, Siërra Leone en Tanzania diamant gevonden.
Belgisch Kongo In Zaïre start het diamantfonds in 1907, toen nog Belgisch Kongo, met de alluviale vindplaatsen in Tshikapa (west Kasai). De ontginning gebeurde door de Forminière, gesticht in 1906 door koning Leopold II van België. Vanaf 1913 werden ladingen naar Antwerpen verscheept. Bij de aanleg van de spoorlijn in 1918 trof men ook langs de Mbujimay-rivier (west Kasai) rijke diamantlagen aan. Zaïre heeft tegenwoordig een derde van de productie op zijn naam staan en is na Zuid-Afrika de grootste producent. 80% bestaat echter uit industriediamant, ofwel de zwarte diamant met insluitingen. Rusland Reeds in 1829 werden in de Oeral kleine hoeveelheden diamant ontdekt. De USSR werd een belangrijke wereldproducent nadat in 1950 in Siberië belangrijke diamantlagen werden ontdekt. Ook de volksrepubliek China ontgint diamant. De exploitatie die in de jaren zeventig begon, is hoofdzakelijk voor de binnenlandse industrie bestemd. Australië Australië steeg in korte tijd in de rij van de grote diamantproducenten. In 1981 werden bij het Argylemeer grote lagen van diamanthoudende gesteenten ontdekt die hoewel niet de rijkste, toch wel de grootste lagen ter wereld zijn. En daar liggen de stenen in terrasvormige lagen die gemakkelijk te ontginnen zijn. Deze gegevens zijn mede gekregen van het Diamantmuseum in Antwerpen. Vasco da Gama aan het hof van een Indische vorst (prent naar J. Salgado, 1900).
Zuid-Afrika, De Beersmijn, 1872.
Brazilië, ontginning door slaven, ca. 1800.
