Menu Close
berlian adalah batu terkeras
Apakah kamu sedang mencari sesuatu yang berkilau? clearviewstock/Shutterstock.com

Mengapa batu berlian sangat keras dan mahal, baik yang dibuat di lab maupun ditambang?

Saat ini adalah musim berlian. Hampir 40 persen pertunangan di Amerika terjadi antara Thanksgiving dan Hari Valentine, dengan Natal sebagai hari yang paling populer untuk melontarkan pertanyaan - dan menyerahkan sepotong es yang berkilau. Toko-toko perhiasan setidaknya meningkatkan penjualan dua kali lipat dari penjualan bulanan biasanya pada Desember.

Setidaknya sejak akhir 1800-an, dengan ditemukannya tambang berlian yang besar di Afrika Selatan, orang-orang sangat mengagumi permata yang mempesona ini. Keindahan dan kemegahan berlian jauh melampaui permukaannya.

Seperti pemburu berlian yang menggali di tambang bawah tanah, kita harus melihat lebih dalam pada karakteristik atomnya untuk memahami apa yang membedakan batu ini dari yang lain - dan apa yang membuatnya berharga tak hanya bagi kaum romantis, tapi juga bagi para ilmuwan.

Pada tingkat atom

Berlian yang masih mentah, sebelum dikeluarkan dari matriks yang membentuknya. USGS, CC BY

Ketika ditambang dari bumi, berlian terlihat seperti batu keruh sebelum dipotong dan dipoles. Sifat dan struktur kimianya tidak diketahui selama berabad-abad. Eksperimen Isaac Newton pada 1600-an yang pertama kali menunjukkan bahwa berlian terdiri dari unsur yang berlimpah urutan keempat, yaitu karbon.

Banyak orang meragukan penemuan Newton, yang dapat dimengerti mengingat betapa berbedanya berlian dengan bentuk karbon pada umumnya, seperti grafit pada pensil atau abu yang tertinggal di perapian pembakaran kayu. Namun pada 1797, ilmuwan Inggris, Smithson Tennant, mengkonfirmasi komposisi berlian.

Ciri-ciri berlian dari susunan atomnya
Berlian dan grafit keduanya terbuat dari atom karbon, tapi disusun dalam struktur yang berbeda. Materialscientist/Wikimedia Commons, CC BY-SA

Ternyata karbon memiliki dua bentuk umum yang memiliki struktur kristal pada tingkat atom. Grafit adalah bentuk dua dimensi yang berulang seperti sarang lebah, dengan lapisan-lapisan yang bertumpuk satu sama lain. Sebagai alternatif, karbon dapat membentuk pola tiga dimensi yang berulang, tetrahedron - dan itulah berlian.

Dari manakah berlian itu berasal?

Ada dua sumber dari batu permata berharga ini: penambangan alami atau sintesis di dalam laboratorium.

Berlian alami terbentuk di bawah tekanan dan panas yang hebat di dalam kerak bumi selama jutaan tahun. Deposit alami telah ditemukan di seluruh dunia, dari Kanada Utara hingga Australia Barat, bahkan di bawah air Namibia.

Tambang merupakan satu-satunya sumber batu permata hingga 1955, ketika General Electric memproduksi berlian sintetis pertama dengan menggunakan yang disebut proses bertekanan dan bersuhu tinggi. Proses ini bekerja dengan menerapkan ratusan ribu pon tekanan pada grafit pada suhu 2.700 derajat Fahrenheit (hampir 1.500 derajat Celsius) untuk memaksa karbon membentuk struktur kristal yang benar. Proses ini seperti versi buatan dari kondisi ekstrem yang menghasilkan berlian di dalam bumi.

Pada 1970-an, laboratorium mulai menggunakan metode pengendapan uap kimia untuk menumbuhkan berlian pada tekanan yang lebih rendah. Pada saat itu, teknik HPHT (high pressure high temperature) tidak dapat menghasilkan batu berkualitas permata. Metode yang telah disempurnakan ini mengubah campuran gas hidrokarbon dengan memecahnya menjadi komponen-komponennya, molekul karbon dan hidrogen, dengan filamen atau plasma yang dipanaskan secara intens dan mengendapkannya pada suatu substrat.

Pada akhirnya, proses ini membentuk berlian padat. Awalnya, proses ini memiliki tingkat pertumbuhan yang sangat lambat, tapi sekarang telah dioptimalkan untuk menumbuhkan berlian berkualitas dalam hitungan hari.

Kedua teknik ini bertanggung jawab atas sebagian besar berlian yang dibuat oleh manusia - lebih dari 4 miliar karat di seluruh dunia setiap tahunnya.

Ada kesalahpahaman umum bahwa berlian alami pasti berbeda dengan berlian sintetis. Sebaliknya, keduanya secara kimiawi identik dan memiliki sifat fisik yang sama. Bahkan teknik yang paling canggih sekalipun tidak dapat mendeteksi perbedaan antara berlian yang ditambang dan berlian yang dibuat oleh manusia - keduanya adalah berlian “asli”. Namun, berlian yang benar-benar tanpa cacat dari kedua jenis berlian tersebut sangat langka.

Menilai sebuah berlian

Apa pun asalnya, berlian dapat dinilai berdasarkan “empat C”, yaitu potongan, warna, kejernihan, dan berat karat (cut, color, clarity, carat weight). Laboratorium khusus menilai setiap kategori, seperti yang dibuat oleh Gemological Institute of America.

Cara memotong berlian
Pemotong berlian memilih bentuk batu yang sudah jadi. SPbPhoto/Shutterstock.com

Potongan berlian ditentukan dengan dua cara. Ada “bentuk umum batu potong,” dengan bentuk-bentuk termasuk bulat brilian (paling umum), oval, emerald (zamrud), pear (buah pir), princess (cincin putri), trilliant (segitiga trilian), segitiga, heart (hati), dan radiant (persegi). Ada juga “tingkat kesempurnaan yang dicapai oleh proses pemotongan dan pemolesan” yang dinilai berdasarkan skala mulai dari yang sangat baik hingga yang buruk. Jenis dan kualitas potongan pada akhirnya menentukan cara cahaya memantul pada batu, yang berkontribusi pada “kecemerlangannya”.

Warna berlian dinilai berdasarkan skala dari “D”, yang tidak berwarna sama sekali, hingga “Z” yang memiliki warna paling banyak. Pada awalnya, warna batu merupakan petunjuk besar tentang bagaimana batu itu terbentuk karena hingga 2007, sekitar 90 persen batu sintetis bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi berwarna oranye atau kuning. Hampir tidak ada batu dari proses tersebut yang tidak berwarna, sehingga batu yang tidak berwarna hampir pasti alami. Namun, proses pertumbuhan HPHT telah berkembang pesat dan pada 2016, 43 persen berlian sintetis tidak berwarna.

Kejernihan berlian menunjukkan adanya inklusi, atau ketidaksempurnaan kecil, pada batu. Inklusi membuat setiap berlian menjadi unik dan memberikan petunjuk kuat mengenai apakah berlian itu alami atau sintetis.

Proses HPHT menggunakan fluks logam, atau cairan logam panas, yang bertindak sebagai pelarut untuk melarutkan sumber karbon, grafit, agar dapat ditata ulang dan ditumbuhkan menjadi berlian. Berlian yang ditumbuhkan dengan cara ini dapat memiliki inklusi logam. Batu yang dihasilkan dapat bersifat magnetis - jika berlian bereaksi dengan magnet, maka berlian tersebut pasti sintetis.

Selain itu, sebagian besar berlian sintetis memiliki tingkat kejernihan yang tinggi, sedangkan berlian alami mengandung inklusi yang lebih besar.

Banyak konsumen yang berfokus pada berat karat - yaitu ukuran berlian. Batu ditimbang dengan skala satu karat adalah 200 miligram (0,007 ons). Berlian yang lebih besar dari empat karat hampir pasti alami karena itulah batas ukuran berlian yang dapat ditumbuhkan oleh proses sintetis.

Meskipun “empat C” berlian pada akhirnya menentukan nilai jual, nilai sentimentalnya bisa lebih besar lagi. Pembeli harus memutuskan apakah batu alami atau sintetis yang sesuai dengan keinginan mereka, berdasarkan faktor-faktor yang mungkin termasuk konsekuensi ekologi dan etika dari penambangan berlian serta harga yang lebih rendah untuk batu sintetis.

Berlian di luar jari manis

Meskipun berlian terkenal dengan tempatnya di industri perhiasan, berlian juga memiliki peran berharga lainnya.

Sifat fisiknya, terutama kekerasannya, sangat ideal untuk aplikasi yang bersifat kasar. Berlian kecil dapat ditemukan melapisi roda pemotong, mata bor, dan roda gerinda, yang digunakan untuk memotong beton atau batu bata.

Berlian juga memiliki sifat optik tertentu yang membuatnya cocok untuk berbagai teknik spektroskopi, atau pengukuran yang melibatkan spektrum elektromagnetik. Para peneliti ilmiah menggunakan tes ini untuk membantu mengidentifikasi komposisi bahan yang mereka selidiki.

batu terkeras adalah berlian
Jarum berlian adalah bagian yang bersentuhan dengan lekukan pada piringan hitam. Michelle Hawkins-Thiel/Flickr, CC BY

Tempat yang sebelumnya umum untuk berlian adalah pada pemutar piringan hitam, yang hingga hari ini jarum yang menyentuh piringan hitam bisa berupa potongan berlian yang sangat kecil.

Terlepas dari preferensi seseorang terhadap karakteristik estetika atau ilmiah dari permata, berlian tetaplah mempesona.


Rahma Sekar Andini dari Universitas Negeri Malang menerjemahkan artikel ini dari bahasa Inggris.

This article was originally published in English

Want to write?

Write an article and join a growing community of more than 182,200 academics and researchers from 4,941 institutions.

Register now