Da Grafite ao Diamante: a Expressão Alotrópica que Eleva

A alotropia (do grego «állos», que significa outro ou diferente, e «tropos», que significa maneira), ou alotropismo, é a propriedade que alguns elementos químicos têm de realizar ligações covalentes (com partilha de electrões), formando duas ou mais substâncias diferentes.

A grafite (uma espécie de “carvão” mineral) e o diamante (a gema mais nobre), são feitos da mesma essência: quimicamente, elementos nativos, ou seja, constituídos por puro carbono; estruturalmente, com diferentes redes cristalinas, dependente do número de ligações ocorridas.

Estes minerais são excelentes exemplos da expressão dual da matéria: opaco – incolor; condutor – isolador; lubrificante – abrasivo; mole – duro; hexagonal – cúbico; etc… Desde uma pedra despretensiosa a uma pedra preciosa!

Matematicamente falando, na grafite, cada carbono encontra-se ligado, covalentemente, a outros três átomos de carbono, formando um arranjo hexagonal. No diamante, cada carbono liga-se, covalentemente, a outros quatro átomos de carbono, num arranjo tetraédrico.O diamante consiste numa rede cristalina de átomos de carbono com hibridação do tipo sp3, ou seja, quatro ligações que definem ângulos de 109.5 entre si, formando uma estrutura tetraédrica bastante compacta. Já a grafite, de hibridação do tipo sp2, forma uma rede hexagonal planar, ou seja, os átomos estão dispostos nos vértices de hexágonos contíguos, em que cada plano ou camada apresenta apenas interacções de «Van der Waals», forças mútuas de atração que são estáveis, com as camadas adjacentes. É por este motivo que as referidas camadas escorregam, facilmente, umas contra as outras.

A configuração da organização desses átomos é definida por condições externas, de temperatura e pressão diferentes. Esta diferença na sua estrutura cristalina, leva a que estes materiais tenham propriedades físicas bastante distintas, imprimindo aplicações muito diversas. A grafite é utilizada como lubrificante de engrenagens e rolamentos, por ser um sólido mole, cujas placas deslizam umas sobre as outras, motivo pelo qual é também utilizada para lápis de escrever. Mas a sua maior aplicação (cerca de 70% da sua produção mundial) é na indústria do aço e do ferro, como ingrediente na manufacturação de aço de cadinho e revestimento de fundições.O diamante possui aplicação de maior valor na joalheria. O valor da gema é função das suas propriedades e qualidades (peso, cor, pureza e lapidação). Aqueles que não tem aplicação gemológica, e por ser o mineral mais duro da «escala de Mohs», são aplicados na indústria como abrasivos, ferramentas de corte e perfuração, mas também aplicados em microeletrônica, próteses ósseas, telas LCD, tratamento de água, células solares, etc.

Curiosidade sobre o diamante: o maior diamante (conhecido) do mundo, Cullian (também conhecido como Estrela do Sul), foi encontrado em Pretória (África do Sul), em 1905, e pesava 3106 quilates (mais de 700 gramas). O segundo, Lesedi la Rona, encontrado no Botswana, em 2015, pesava 1111 quilates. Recentemente, foi descoberta, também no Botswana, uma pedra de 1098 quilates, podendo vir a ser considerada o terceiro maior diamante do mundo.

Curiosidade sobre a grafite: a dureza do lápis é classificada em 4 tipos: B (blackness), que representa negrume; H (hardness), representa dureza; F (fine), representa a ponta fina; HB que representará um limiar entre B e H, que caracteriza um lápis comum. Ordenando a escala do mais rígido para o mais macio, seria: 9H > 8H > 7H > 6H > 5H > 4H > 3H > 2H > H > F > HB > B > 2B > 3B > 4B > 5B > 6B > 7B > 8B > 9B; em que, quanto maior o número, mais acentuada a característica. Por exemplo, 9H é mais duro que o H e 9B é mais suave que o B.

Muitas técnicas e tecnologias tem sido desenvolvidas para produzir diamantes artificiais. Uma das formas de transmutação é conseguida através da submissão da grafite a elevadas pressão e temperatura. Assim, através da alotropia, a grafite transforma-se em diamante, uma vez constituídos pela mesma matéria! Mas esta transmutação, algo instável, reverte-se, se as condições extremas e muito específicas, não forem similares às camadas mais internas da Terra.

Em alquimia, é sugerida a existência de uma pedra filosofal, o centro, a partir do qual se gerará uma nova “pedra”. Esta é outra forma, de tecnologia mais recente, para fabricar diamantes “sintéticos”, a partir de uma “semente”. Uma pequena porção de diamante, igualmente submetida às necessárias condições, vai agregando novos átomos de carbono, à sua estrutura cristalina, numa determinada ordem cristalográfica, dando origem a um diamante igualmente puro e belo, como o originário.

Mais do que uma manifestação matemática, afinal, o que esta expressão alotrópica nos pode ensinar? Se considerarmos essas ligações covalentes como figura metafórica para as relações intra e interpessoais, que tenhamos a capacidade de harmonizar a nossa ordem interna, por forma a elevar a alotropia da nossa estrutura. E as referidas condições extremas, poderão aludir a situações ou experiências humanas bastante significativas que promovem a transmutação ou a elevação do espírito. 

Consideremos ainda que, também no nosso centro, existe uma pequena semente, das quais podem brotar os arquétipos da verdadeira essência humana e, a partir do qual, a nossa ordem cristalina interior pode ser desenvolvida, aprimorada e elevada, para que possamos brilhar como diamantes!