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Les diamants sont parmi les objets les plus recherchés et les plus simples sur le plan chimique de la planète. Ils sont utilisés dans de nombreuses applications, des appareils électroniques aux bords des disques diamantés. Ils peuvent être naturels ou fabriqués par l'homme, et ils viennent dans différentes tailles, formes et couleurs. Les diamants naturels sont formés à partir de l’élément carbone dans un processus géologique lent et continu.
Carbone
Les diamants purs sont du carbone pur, bien que la plupart des diamants contiennent des impuretés. Le graphite des crayons à mine de plomb est également formé de carbone et cet élément polyvalent, essentiel aux organismes vivants de la Terre, forme d'innombrables liens avec d'autres éléments. La formation de diamants à partir de carbone brut nécessite une grande quantité de chaleur et de pression. Les environnements appropriés se trouvent naturellement dans les profondeurs de la terre dans des couches épaisses de la croûte, appelées cratons. De plus, des diamants très minuscules ont été découverts sur les sites d'impacts de météores, où une pression d'impact intense et la chaleur créent des conditions idéales pour une très courte période.
Azote
L'azote peut être présent à l'état de traces dans les diamants sous forme d'impuretés car les atomes d'azote sont capables de remplacer les atomes de carbone dans le réseau cristallin qui donne leur structure aux diamants. La présence d'azote fait en sorte que les diamants absorbent la lumière bleue, faisant ainsi apparaître les pierres en jaune. La teneur en azote est plus faible dans les diamants formés sous une pression plus élevée et pendant de plus longues périodes.
Bore
Lorsque le bore est présent à l'état de traces, il est responsable de la coloration bleu-gris de certains diamants. Les diamants contenant du bore sont appelés diamants de type 2-A. La présence de bore permet également à ces diamants de se comporter comme des semi-conducteurs - les diamants sont généralement des isolants électriques. Le nitrure de bore, un composé utilisé dans les gilets pare-balles, est presque aussi dur que le diamant et est en fait plus stable chimiquement.
Hydrogène
Les diamants de type 1-A sont riches en hydrogène. Ces diamants apparaissent également en bleu, comme les diamants 2-B, mais sont des isolants électriques plutôt que des semi-conducteurs. Il n'est pas certain que l'hydrogène soit responsable de la couleur ou non. La mine de diamants Argyle, située dans le nord de l’Australie, produit une grande quantité de diamants de type 1-A.