Většina přírodních diamantů obsahuje dusík a není čistým uhlíkem

Přírodní diamanty jsou ve společnosti vnímány jako synonymum dokonalosti, ve skutečnosti ale téměř žádný z nich není chemicky čistým uhlíkem. Krystalová mřížka většiny kamenů obsahuje drobné příměsi cizích atomů a právě ty rozhodují o tom, jak se diamant chová, jak vypadá a do které skupiny ho gemologové zařadí. Nejčastějšími nečistotami jsou dusík a bor.

Odborníci diamanty podle přítomnosti těchto prvků dělí do několika typů. Zásadní je takzvaný typ I, tedy kameny, v nichž se nacházejí dusíkové nečistoty. Dusík se do struktury dostal už při jejím vzniku a atomy uhlíku v mřížce na některých místech nahradil. Právě tento typ je v přírodě zdaleka nejrozšířenější: typ I tvoří přibližně 95 % všech přírodních diamantů. Kámen bez měřitelného množství dusíku je tak spíše výjimkou než pravidlem.

Dusík v diamantu nemusí mít vždy stejnou podobu. Atomy se mohou vyskytovat jako izolované, tedy samostatně rozptýlené v krystalové mřížce, nebo mohou tvořit shluky. Způsob, jakým jsou rozmístěny, ovlivňuje fyzikální vlastnosti kamene, například jeho interakci se světlem. Gemologové a fyzikové proto rozlišují, zda jde o dusík izolovaný, nebo agregovaný, a podle toho kameny dále třídí.

Množství nečistot se samozřejmě liší od kamene ke kameni. U diamantů s dusíkem se koncentrace příměsí může pohybovat až do jednoho procenta. Z pohledu chemie to zní jako zanedbatelné číslo, v případě diamantu však jde o množství, které dokáže znatelně změnit vlastnosti materiálu. Jedno procento cizích atomů v jinak pevné uhlíkové mřížce stačí k tomu, aby se kámen odlišil od hypotetického ideálního krystalu.

Vedle dusíku se v přírodních diamantech objevuje také bor. Ten je v kamenech přítomen mnohem vzácněji, ale rovněž patří mezi hlavní nečistoty, podle nichž se diamanty klasifikují. Na rozdíl od dusíku jde o prvek, který se do struktury dostává v menším počtu případů, a proto je i počet kamenů s boru souvisejícími vlastnostmi výrazně nižší než počet diamantů typu I.

Zajímavé je, že pojem nečistota nemusí znamenat nutně nevýhodu. V běžném jazyce klenotníků je každá odchylka od dokonalé čirosti vnímána jako vada, která snižuje hodnotu kamene. Z vědeckého pohledu jsou však příměsi cenným zdrojem informací. Prozrazují, v jakých podmínkách diamant vznikal a jak dlouho byl vystaven teplu a tlaku v zemském plášti. Přítomnost dusíku a způsob jeho uspořádání tak slouží jako jakýsi otisk geologické historie konkrétního kamene.

Rozdělení na jednotlivé typy má praktický význam i mimo šperkařství. Vlastnosti diamantů, ať už optické, nebo tepelné a elektrické, závisejí na tom, jaké příměsi obsahují. Právě proto laboratoře při zkoumání kamenů určují nejprve typ a teprve poté vyhodnocují další charakteristiky. Pro výzkumníky je důležité vědět, zda pracují s kamenem obsahujícím dusík, nebo s tím, jehož vlastnosti utváří bor.

Převaha typu I zároveň ukazuje, že dusík je pro přírodní diamanty prakticky nevyhnutelným průvodcem. Kameny, které by se alespoň zčásti nevymykaly ideálnímu složení, jsou vzácné. Dokonalost, s jakou se diamant často spojuje, tak existuje spíše jako teoretický ideál než jako běžná realita. Pro gemology a vědce je to ovšem výhoda: právě drobné nedokonalosti dělají z každého diamantu originál, který nese stopy svého vzniku.