Les diamants ne sont pas (vraiment) éternels

Diamants (Crédits Kim Alaniz licence Creative Commons)

Non les diamants ne sont pas éternels. Explications.

Par Alexandre C.

Diamants (Crédits Kim Alaniz licence Creative Commons)Il est des vérités difficilement avouables au public. Je me lance : non les diamants ne sont pas éternels. Voilà, c’est dit. C’est la science, et plus exactement la thermodynamique qui nous explique pourquoi.

C’est quoi un diamant ?

Le diamant est un cristal composé d’atomes de carbone1. Pour en générer un seul2, il faut réunir des conditions élevées de températures et de pressions, et plus le carbone y passe de temps et plus il croît. Cependant, le carbone diamant n’est pas la seule forme sous laquelle se présente cet élément sur Terre. En fait il existe plusieurs variétés, dites allotropiques, du carbone. Parmi elles, on trouve le graphite, qui est l’une des plus communes3.

Pourtant, cette forme particulière du carbone, présente la particularité chimique de ne pas être stable dans les conditions normales de pression et de température : on dit alors qu’elle est métastable. Autrement dit, elle se transforme. Et pas en n’importe quoi. Pour reprendre les mots du chimiste français Lavoisier4, « rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ». Dans notre cas, il transmute en carbone graphite. Beaucoup moins glamour. En thermodynamique, on dit que l’équilibre chimique qui existe entre les deux allotropes est déplacé vers le carbone graphite.

De la science à la réalité

Or quand la thermodynamique affirme quelque chose, elle ne se trompe jamais. Alors comment expliquer que nos chers diamants ne se transforment pas soudainement en vulgaires morceaux de charbon ? Hé bien, il existe encore une barrière à franchir, la cinétique. Je m’explique : chaque réaction chimique dans l’univers5 se produit à une certaine vitesse. Certaines se produisent très rapidement – une combustion par exemple – tandis que d’autres sont très lentes. La transformation du carbone diamant en carbone graphite fait partie de la deuxième catégorie. On peut même dire qu’elle est infiniment lente, tant et si bien que la mutation du diamant en graphite n’est pas visible même à l’échelle de plusieurs millénaires. On parle alors de blocage cinétique.

Finalement, mesdames, vous pouvez vous rendormir tranquilles. Ce message n’était qu’une fausse alerte. Rassurez-vous, vos diamants seront encore là demain matin…


Sur le web

  1. Même si d’autres éléments comme l’hydrogène peuvent se trouver présents en quantités infimes. Sa cristallisation particulière (cubique faces centrées) en fait la surface la plus dure que l’on peut trouver dans la nature.
  2. On peut former des diamants de manière artificielle. Ces derniers sont essentiellement destinés à l’industrie.
  3. Tellement commune, qu’elle équipe vos crayons à papier.
  4. Antoine Lavoisier (1743-1794). Il était également homme politique et fut l’un des rares à voter contre la mort de Louis XVI.
  5. L’univers constitue tout ce qui nous entoure dans le vocabulaire d’un thermodynamicien.