¿Por qué los diamantes son tan caros? ¿Por qué el acero es tan barato?

Los diamantes son una forma inestable y bastante rara de carbono puro a casi puro. Se forman naturalmente cuando el carbono o los depósitos carbonosos sufren presiones extremas (de 2 a 6 GPa, es decir, de 20 mil a 60 mil veces la presión que experimentamos en nuestras cabezas todos los días) y son difíciles de percibir e imaginar temperaturas (> 3000 ° C /> 5400 ° F). Estos procesos suceden muy lentamente dentro de la tierra, en la corteza, cerca de volcanes activos o flujos de magma, donde las inmensas fuerzas tectónicas aplastan las rocas.

Así es como se ve un diamante limpio antes de cortarlo. Es un enorme diamante de 404 quilates encontrado en Angola encontrado este año y tiene más de 7 cm de largo / casi tres pulgadas (!!!). Los diamantes comunes extraídos en todo el mundo son pequeños a pequeños (menos de 1 cm / alrededor de 1/2 pulgada) y la cantidad total de diamantes extraídos en 2015 es de alrededor de 127 millones de quilates (y eso es 25400 kg en un año), como puede leer aquí. , por ejemplo: http://www.bain.com/Images/FINAL…

Su peculiar estructura cristalina y su enlace interatómico muy fuerte les permite ser uno de los materiales más duros conocidos por el hombre, pero tiene un gran inconveniente: los diamantes son frágiles. Cuando se golpean correctamente, se abrirán a través de un proceso llamado escote que todos los cortadores de gemas usan para producir las formas comunes a las que estamos acostumbrados cuando pensamos en diamantes.

Una vez que un diamante se fractura o corta, no puede regresar. El corte es irreversible porque estas maravillas de la naturaleza están hechas de un solo cristal. Realinear el cristal sería una tarea muy ardua y activar los procesos de difusión atómica necesarios para soldar los dos lados hacia atrás requeriría aumentar la temperatura, degradando así el diamante mismo (recuerde lo que le señalé al principio, es un material inestable así que cuando lo active, cambiará a grafito y / o dióxido de carbono en la atmósfera, debido a la presencia de oxígeno).

Resumiendo, los diamantes (naturales) son:

  • cristales individuales
  • inestable (pero solo por encima de 600–800 ° C / 1100–1400 ° F)
  • producido en condiciones intensas y lentas bajo tierra
  • Extremadamente difícil
  • muy frágil, por lo que una vez rotos no pueden volver a soldarse
  • 25400 kg producidos en 2015

Los diamantes sintéticos (utilizados en joyería) tienen exactamente las mismas características, pero son producidos por el hombre con máquinas industriales utilizando un proceso llamado Deposición química de vapor (nuevamente muy muy lenta pero sin la necesidad de presiones y temperaturas extremadamente altas).

El acero, por otro lado, es una aleación de hierro y carbono (más otras adiciones menores de elementos) obtenidas de la refinación del mineral de hierro, un mineral muy común que, nuevamente, extraemos de la tierra. La reducción (el proceso de extraer oxígeno del mineral para dejar principalmente hierro) del mineral es un proceso industrial conocido desde el surgimiento de la Edad del Hierro (hace más de tres mil orejas) que ha evolucionado hasta convertirse en un alto horno moderno capaz de verter más de 80000 toneladas por semana de hierro (¡eso es 80000000 kg por semana!).

Después de refinar el mineral de hierro, se trata para reducir el contenido de carbono y luego se moldea en lingotes grandes o en lingotes continuos para productos largos. A partir de ese momento, a través de procesos de deformación, los productos de acero se obtienen en enormes cantidades en todo el mundo (1599 millones de toneladas producidas en la Asociación Mundial del Acero 2015 – Archivo del anuario)

El acero, debido a la naturaleza metálica de la mayoría de sus enlaces atómicos, puede ser moldeado, deformado, plegado, deformado nuevamente, soldado, tratado térmicamente, deformado, etc. Una vez producido, es casi totalmente reciclable, por lo que es un material muy ecológico. La mayor parte del acero producido a lo largo de la historia todavía está presente y se utiliza para producir edificios, automóviles, muebles, electrodomésticos, herramientas, barcos, submarinos, montañas rusas, estructuras de todo tipo. El acero también es bastante estable (no desde el punto de vista termodinámico, pero muy estable desde el punto de vista de la ingeniería), especialmente cuando se alea con níquel y cromo para producir acero inoxidable o cuando se protege con pinturas y recubrimientos resistentes a la corrosión.

En resumen, el acero es:

  • fácil de fundir, formar y soldar
  • bastante estable
  • totalmente reciclable
  • producido en grandes cantidades por el hombre desde 2000 AC
  • versátil
  • soldable
  • 1599000000 kg producido en 2015

25400 kg de migajas que nunca más se convertirán en galletas (y se convertirán en aire o “carbón”) versus 1599000000 kg de plastilina para construir cualquier cosa y reutilizarla a voluntad. ¿Consiguelo ahora?

Los diamantes son materiales raros que requieren una presión y calor increíblemente altos para formarse naturalmente y solo pueden ser producidos por humanos en pequeñas cantidades. El acero está hecho de hierro, un elemento bastante común y es fácil de producir en grandes cantidades industrialmente.