宝石ってなんなんだろう?って思ったことありません?「あのキラキラした石でしょ?」とか答えが返って来そうですが・・・んじゃ石って何?宝石ってそこら辺の石と違うの?って事になりますよね。まずは、宝石って何から出来てるのかな?って所から始めましょう♪
宝石の主成分は・・・・
●ルビー:Al2O3(酸化アルミニウム)
●サファイア:Al2O3(酸化アルミニウム)
●トパーズ:Al2(F,OH)2SiO4
●エメラルド:Be3Al2Si6O18
●ガーネット:Mg3Al2(SiO4)
●トルコ石:CuAl6(OH)8(PO4)4・4H2O
●オパール:SiO2・nH2O(二酸化ケイ素水和物)
●模造ダイヤモンド:SrTiO3(チタン酸ストロンチウム)
●人工水晶:SiO2(二酸化ケイ素)
●ダイヤモンド:C(炭素)
って感じです。すぐに解りそうな物は( )内に名前を入れておきました。
これを見てあれ!?と思いません?まず、ルビーとサファイアが同じなんですよ。これはルビーはクロム、サファイアは鉄とチタンが微量に含まれているために色が違うのです。同じものなのですが、赤色の物をルビー、青色の物をサファイアと人間が勝手に名前を付けて区別しただけです。
そしてもう一つ、ダイヤモンドが炭素でできていること。炭素ってあの木炭とか、石炭とか、活性炭または、グラファイト(鉛筆の芯)なども炭素です。あれと同じものなのにこんな透明な色をしているのです。自然界に産出するダイヤモンドのほとんどは窒素(N)を含んでいますので多少黄色味を帯びています。
では、なんでこんなに違うんだろう?と思いませんか?コレについては、先ほどのルビー&サファイアの酸化アルミニウムも同じです。アルミサッシの表面も酸化アルミニウムなのに宝石みたいではありませんよね?また、アルミ缶をバーナーで熱してもボロボロの白い粉末みたいになるだけです。なんで違うかということをダイヤモンドを例にして説明していきましょう。
まずは、同じ物質なのに、形、性質が大きく異なる物、例えば活性炭、グラファイト、ダイヤモンドとか、みたいな関係の事を同素体と呼びます。同じ素だけど違う物質ですよって事ですね♪これらは主に結合の仕方が違います。グラファイトは横につながった結合をして本のようにそれが何枚も重なっています。このような状態なので、薄くはがれ紙などに付着して字が書けます。ダイヤモンドと同じものですが、グラファイトは柔らかいですよね?ダイヤモンドはこのような正四面体(三角錐)の構造になっています。

この図では正四面体だけを取り出しましたが、実際は1番のCは3番のCの場所でもあるのです。ちょっとわかりにくいですが、これらの正四面体が何個もあると考えて下さい。すると、一番上にある1番のCからも4本手が出ていて他のCにつながっていますよね?このような頑丈な構造なので、壊れにくい訳です。
そして、これらの内容物が解っているということは・・・人工的に作れるということです。模造ダイヤモンドはホントに偽物ですが、実際に炭素を高温&高圧下にさらすとダイヤモンドができます。今はまだ小さなダイヤモンドや、黒色のダイヤモンドなどですが(これらの主な需要は研磨用のダイヤモンドです。歯医者さんが使ってるドリルや、穴掘りのボーリングの先端に使われていたりします。黒色のサンドペーパーは人工ダイヤモンドが、普通の黄土色のサンドペーパーはガーネットあたりが使われています。ちょっと黄土色のサンドペーパーはうろ覚えなので違うかもしれません・・・爆)そのうちもっと安く作れる技術が発達すればダイヤモンドも安く手に入れられるどころか・・・そこらへんの石ころと変わらなくなります・・・(ん〜なんか女の人からブーイングがきそう・・・・爆)
ここまで書いてホントにダイヤモンドって炭素なの?って疑う人は・・・・お母さん、彼女、奥さんのダイヤモンドを持ってきて高温と十分な酸素を与えながら燃やしてみましょう(本来はニクロム線に巻き付けて電気を通して熱し、さらに酸素を送りながら燃やします)。二酸化炭素(CO2)に変わります。ただし・・・怒られますよ(爆)