Chemie begegnet uns täglich in unseren Leben und oftmals bemerken wir gar nicht, dass Prozesse und Reaktionen mit Chemie zu tun haben. Eine interessante chemische Reaktion ist Umwandlung von Graphit zu Diamanten, die eine hohe Qualität aufweisen. Es ist in einem aufwändigen Verfahren möglich, diese Diamanten künstlich herzustellen.
Diamanten werden in unserer Gesellschaft hoch geschätzt und sind für die Ewigkeit. In der Natur kommen diese werdvollen Schmuckstücke, die das Licht in viele Facetten brechen, nur sehr selten vor und sind deshalb auch entsprechend teuer. Das der Diamantenhandel von einem Kartell kontrolliert und gesteuert wird, verzeichnen die Diamanten eine konstante Wertsteigerung.

Diamanten und Bleistifte sind eigentlich gar nicht so verschieden, zumindest in ihrem Ausgangsstoff. Diamanten bestehen aus Kohlenstoff, der in großen Mengen in der Natur vorkommt. Kohlenstoff ist in drei verschiedenen Formen vorhanden, nämlich Graphit, Diamant und Buckyballs. Der Kohlenstoff wird als Graphit oder Kohle zum Heizen verwendet und findet sich auch in unseren Bleistiftminen.
Graphit ist eine chemische Verbindung, die sich durch mehrere Schichten von Kohlenstoffatomen auszeichnet. Jedes der vielen Kohlenstoffatome geht eine Bindung zu drei Nachbarkohlenstoffatomen ein. Das vierte noch vorhandene freie Kohlenstoffatom schwirrt frei in der Ebene herum, wodurch diese freien Elektronen das Licht sehr erfolgreich absorbieren und dadurch erscheint Graphit oder Kohle auch pechschwarz.
Wenn sich diese Schichten einander annähern und komprimiert werden, dann gehen auch diese in der Kohle noch freien Elektronen Bindungen ein. Dadurch entsteht dann ein transparentes Netz, das aus lauter Kohlenstoffatomen besteht. Dieses Netz nennt man auch Diamantgitter. Doch wie kann man Diamanten künstlich herstellen?

Bereits Mitte des letzten Jahrhunderts war Forschern bekannt, dass man durch das Ausüben von Druck auf Graphit die Annäherung der Schichten erreichen kann und damit einen Diamanten entstehen lassen kann. Dabei entstanden aber nur kleine Diamanten, die aber nicht besonders rein waren und deshalb von der Schmuckindustrie nicht verwendet werden können.

Heute kann man Diamanten künstlich auf zwei verschiedene Arten herstellen. Einmal gibt es das Hochdruckverfahren und das zweite Verfahren ist der Niederdruckverfahren. Beim Hochdruckverfahren wird einen kleiner Diamantsplitter in eine luftdicht abgeschlossene Kammer gegeben. Dieser Kern wird dazu benötigt, damit sich langsam ein Diamant am Kern aufbauen kann. In dieser Kammer wird Graphit auf 1500 Grad Celsius erhitzt und bei einem enorm hohen Druck von 58.000 Atmosphären, entsteht langsam am Kern ein Diamant, der in der Kammer kontinuierlich wächst.

Beim Hochdruckverfahren ist es sogar möglich, dass man Fremdatome in das Diamantgitter einbringt und dadurch farbige Diamanten herstellt. Für einen kanariengelben Diamanten muss man beispielsweise jedes 20.000ste Kohlenstoffatom durch ein Stickstoffatom ersetzen um die gelbe Farbe zu erzeugen. Dieses Verfahren ist natürlich technisch sehr aufwändig und auch äußerst kostenintensiv. Die so hergestellten Diamanten sind nicht viel billiger als die in der Natur gefundenen.

Das andere chemische Verfahren zur Herstellung von Diamanten ist das Niederdruckverfahren. Bei diesem neuen Verfahren strömt Erdgas und Wasserstoff in eine luftdicht abgeschlossene Kammer, in der sich ein kleiner Diamantsplitter als Kern des zukünftigen Diamanten befindet. Hier werden für das Erhitzen der Kammer Mikrowellen verwendet, die die Wasserstoffmoleküle aufspalten und das Methan wird durch die Mikrowellen zu Kohlenstoffdampf, der sich am Kern niederschlägt. Der neue Diamant wächst ganz langsam am Kern, ähnlich wie man es von einer Zucht von Kristallen aus verschiedenen Salzlösungen kennt. Die Diamanten haben maximal ein Karat und sind sehr rein.

Die künstliche Herstellung von Diamanten ist für den Menschen ein Traum ähnlich wie das Herstellen von Gold durch die Alchemisten. Technisch ist die Herstellung von Diamanten im Gegensatz von Gold möglich, aber mit einem extrem hohen technischen Aufwand und mit hohen Kosten verbunden. Die Möglichkeit, dass jeder aus billigem Kohlenstoff wertvolle Diamanten herstellen kann, wird es aber wohl auch in Zukunft nicht geben und wir können uns umso mehr freuen wenn wir ein Schmuckstück mit einem Diamanten geschenkt bekommen.