m
Antwoord van de diamantairs aan uitvinder Mudde in Driel
-door John Burls, B.Sc.-
ZATERDAG 6 MAART 1965
Erbij
PAGINA DRIE
I
/T\
I
f
'7\
N
ER ZIJN in de loop der jaren vele po
gingen ondernomen om langs kunst
matige weg diamant te verkrijgen en
dat is tenslotte ook gelukt. Sinds een
aantal jaren wordt synthetische
diamant in de vorm van zeer kleine
korreltjes verwerkt in slijpschijven e.d.
De kosten die aan de produktie van
synthetische diamant zijn verbonden
komen overeen met de kosten die wor
den gemaakt voor het delven en verder
bewerken van natuurlijk diamant.
Uiteraard wordt er in verscheidene
laboratoria gezocht naar een methode
om de kwaliteit van synthetische
diamant verder te verbeteren en de
produktiekosten te verlagen. Nauw
hierbij betrokken is o.m. het onderzoe*
kingslaboratorium voor diamant te
Johannesburg, eigendom van de De
Beers groep, 's werelds belangrijkste
leveranciers van natuurlijk diamant,
die op deze manier probeert ook een
fikse vinger in de synthetische diamant»
pap te houden, als deze beeldspraak u
niet te dol is.
Mis
van het Industrial Diamonds Information Bureau
Eindelijk
Labiele toestand
M
Beperkt gebruik
DIAMANTEN
MAKEN VOOR
'N PAAR KWARTJES,
KAN DAT DAN
Diamanten maken voor een paar kwartjes per
karaat kan dat? De heer Mudde uit Driel, Gel
derland, beweert dat het kan, met zijn uitvinding.
U kent die zaak, de kranten hebben haar lang en
breed uitgemeten. Te lang en breed wellicht, want
volgens latere berichten heeft nog niemand een
echte Mudde-diamant gezien en zou ook de „uit
vinder" zelf geen edelsteen van het zuiverste water
zijn
Hoe het zij, telkens weer duiken er in de pers
berichten op van lieden die betogen, dat zij voor
een appel en een ei diamanten vervaardigen
kunnen. Meestal blijken dat achteraf fantasten of
publiciteitsjagers te zijn, een enkele keer wordt er
inderdaad een nieuwe methode ontdekt om syn
thetische diamant te vervaardigen. Maar nooit sier-
diamant. Dat is nog nimmer gelukt zeggen de ex
perts. En ook het maken van onaanzienlijke in
dustriediamanten geschiedt op commerciële
schaal nog vrijwel uitsluitend volgens één be
proefde conventionele methode, die noch goed
koop, noch zelfs eenvoudig is. Het is integendeel
een ingewikkeld, omslachtig procédé waaraan een
zeer kostbare apparatuur te pas komt, zoals moge
blijken uit nevenstaand artikel, ons verschaft door
het Industrial Diamonds Information Bur. in Londen.
Het zeven van synthetische industrie
diamant. De meeste kristallen zijn
van minieme afmetingen (gruis,
noemt de vakman 't dan ook). Voor
de verwerking tot slijpschijven (de
enige belangrijke toepassing tot nu
toe) moeten de steentjes echter van
gelijke diameter zijn; vandaar het
zeven.
HET ELEMENT koolstof kristalli
seert in twee allotrope hoofdvormen,
diamant en grafiet. Hun fundamentele
verschil ligt in de rangschikking van
de koolstof atomen in het kristal roos
ter. De koolstofatomen in diamant
worden stevig vastgehouden in een
zeer dicht, regelmatig patroon; in gra
fiet is het patroon losser en minder
symmetrisch. De dicht op elkaar ge
pakte atomen in een diamant en de
buitengewoon sterke binding tussen
deze atomen is de oorzaak van de bij
zondere hardheid van diamant want
de atomen kunnen niet gemakkelijk
worden gedwongen zich nóg dichter
te verbinden. De dichtheid van dia
mant is 3,52 (vergelijkbaar: graniet en
marmer, 2,5, kwarts 2,6). De dicht
heid van grafiet is 2,3.
INDIEN diamant wordt verhit tot
temperaturen boven 1200 graden C. bij
normale atmosferische druk is het re
sultaat een grafitadisch poeder. Het
verhitten van grafiet alleen kan dit
daarom niet omzetten in diamant en in
feite smelt grafiet bij temperaturen van
ongeveer 3500 graden C. Onderzoekers
theoretiseerden echter dat, indien een
Intense hitte kan worden aangewend om
het verband tussen de koolstofatomen
los te maken, en indien ultra hoge druk
kon worden toegepast om de atomen
te noodzaken zich nauwer aan te slui
ten, de grotere dichtheid van diamant
zou kunnen worden bereikt en dit is in
derdaad het principe om synthetische
diamant op commerciële basis te ma
ken.
REEDS IN 1880 verklaarde een jonge
natuurkundige, James Ballantyne Han-
nay, dat hij diamant had gemaakt,
maar een positief bewijs, dat hij het
inderdaad deed, ontbreekt. Later, in
1898, was het de befaamde Franse che
micus Noissan die er aanspraak op
maakte synthetische diamant te hebben
gemaakt. Hij verhitte zuiver ijzer en
houtskool in een grafiet-reservoir tot
4000 graden C. waardoor gesmolten
ijzer, opgelost koolstof bevattend, ver
kregen werd en dompelde daarna het
reservoir in koud water met als resul
taat een gestolde ijzermantel met een
nog gesmolten massa binnenin. Aange
zien gesmolten ijzer, evenals water, uit
zet wanneer het stolt, wordt een zeer
hoge druk ontwikkeld in het binnenste
van de ijzermassa. Na afkoeling werd
het ijzer opgelost in een zuur en er
bleef een residu over, bestaande uit
grafiet en diamantachtige kristallen
met een dichtheid 3 tot 3,5. Later wer
den de experimenten van Moisson her
haald door Sir William Crookes, die de
bevindingen bevestigde.
In 1928 echter verkondigde sir
lische pers ontwikkeld, waarmede druk
ken tot 100.000 atmosfeer konden wor
den bereikt, zomede een spannings
kamer die deze drukken kon vasthou
den bij temperaturen boven 3000 gra-
Charles Parsons (de uitvinder van de
stoomturbine), na opnieuw de experi
menten van Moisson en Hannay te heb
ben herhaald, dat hij er niet aan ge
loofde en dat geen synthetische dia
mant werd verkregen. En inderdaad
toont de huidige research aan, dat Han
nay en Moisson waarschijnlijk ijzer
carbide kristallen hebben aangezien
voor diamant.
HET WAS pas in 1955 dat de eerste
authentieke synthese van diamant werd
bereikt en dit geschiedde in de labora
toria van General Electric in de Ver
enigde Staten. Daar werd een hydrau-
den C gedurende een zeer lange perio
de. In dit apparaat werd grafiet opge
sloten in een cilinder van metaal met
een hoog smeltpunt; onder de invloed
van hoge temperatuur en druk had een
wisselwerking plaats op het scheidings-
vlak van grafiet èn metaal met als
resultaat de vorming van een dunne
laag metallieke carbiden. Op deze laag
vormde zich een aanzetsel van kleine
synthetische diamanten, waarvan de
grootste niet meer dan 1.2 mm lang
was.
In 1959 werd synthetische diamant
met succes geproduceerd in het Ada
mant Research Laboratorium van de
De Beers Company in Johannesburg.
Op de vervaardiging van kleine experi
mentele hoeveelheden werd aanspraak
gemaakt door andere research-instan-
ties in Amerika, Rusland, Engeland,
Nederland en Zweden. Commerciële
produktie in grotere hoeveelheden ge
schiedt thans door Ultra High Pressure
Units Ltd., een dochteronderneming van
De Beers, met een vestiging in Springs,
Zuid-Afrika en Shannon, Ierland, Gene
ral Electric in de Verenigde Staten en
door Komatsu Diamond Manufacture
Company in Japan.
IN DE Ultra High Pressure Units fa
briek wordt het uitgangsmengsel in een
aantal hoogspannings-hydraulische per
sen onderworpen aan de noodzakelijke
temperatuur en druk, waarna het wordt
overgebracht naar een chemische reini
gingsinrichting voor de winning van de
diamantinhoud. Het materiaal wordt
vergruizeld en uitgekookt in verschei
dene zuren om alles wat geen diamant
is op te lossen, waarna de synthetische
diamanten worden gezuiverd, gedroogd
en gesorteerd naar grootte en vorm.
De praktische voorwaarden voor de
produktie van synthetische diamanten
zijn nu duidelijk. Temperatuur en druk
m
Ook de gerenommeerde Amsterdamse deskundigen van wie men er hier een aan
het werk ziet bij de slijpbank hebben er een hard hoofd in dat men zomaar, in
eenhonderdduizendste seconde, diamanten zou kunnen maken, gelijk de Drielenaar
de heer Mudde beweert. Zij houden zich maar bij het natuurprodukt dat trouwens,
in de vorm van sierdiamant, nooit langs kunstmatige weg geïmiteerd kon worden.
in het omzettingsproces moeten correct
zijn, anders zal de koolstof terugvallen
tot een andere fase wanneer koeling en
drukvermindering plaats heeft. Een ka
talysator wordt gebruikt met het ijzer-
koolstof-uitgangsmengsel gewoonlijk
nikkel hoewel ook andere katalysa
tors er aanspraak op maken goede ex
perimentele resultaten te hebben ge
geven. De soort koolstof, welke in het
uitgangsmengsel wordt gebruikt, is van
belang en heeft een direct effect op de
soort en het aantal gevormde diaman
ten. Goede resultaten zijn verkregen met
handelsgrafiet.
DE DIAMANTEN groeien snel aan
gedurende het vormingsproces, n.l. met
meer dan 0.1 mm per minuut. De ge
produceerde kristaltypen (kubusvormi
ge twaalfvlakken of achtvlakken) han
gen af van de vormingstemperatuur en
hun kleur kan variëren van zwarte bij
de laagste, tot wit bij de hoogste tem
peratuur. Groene en gele kleurvariaties
komen ook voor, maar deze houden
meer verband met gebreken van het
kristal rooster dan met de aanwezigheid
van specifieke onzuiverheid.
Synthetische diamanten hebben de
zelfde fysische, chemische en optische
eigenschappen als natuurlijk diamant
en met het blote oog gezien hebben zij
een bleekgouden of grijszwarte kleur.
Zij zijn dat is begrijpelijk alleen
nuttig als industriële diamanten en ko
men niet in aanmerking voor juwelen.
Tot dusver hebben ze alleen toepassing
gevonden bij slijpschijven als gevolg
van de beperkte afmetingen en de bros
heid. Zij worden in hoofdzaak gebruikt
in harsgebonden schijven voor het slij
pen van harde metalen.
SYNTHETISCHE diamanten hebben
onder bepaalde condities een duurza
mer afsluitingsgraad dan natuurlijke
diamant in verband met hun brokkelig
heid, waardoor ze sneller kunnen af
breken op hard materiaal en dus con
stant scherpe kanten houden. Zij heb
ben een betere verankering in het bind-
materiaal dan het natuurlijke produkt.
Synthetische diamanten worden ook be
proefd in metaalgebonden slijpschijven
en zaagsegmenten, maar de resultaten
zijn tot dusver minder bemoedigend
dan voor de harsgebonden slijpschijven.
