Hvordan kan noen stoffer være hardere enn andre?

Alle materialer består av de samme elementærpartiklene. Hvorfor er det forskjell på hardheten?

1. september 2009

Hardheten i et stoff avhenger ikke av elementærpartiklene, som altså alle ting består av, men av de innbyrdes kjemiske bindingene mellom de enkelte atomene. Et fast stoff består altså av atomer bundet sammen i en regelmessig krystallstruktur. Selve krystallmønsteret varierer fra stoff til stoff, og styrken i krystallen bestemmer stoffets hardhet. Karbon er et godt eksempel, for dette stoffet kan danne forskjellige krystallstrukturer. Når individuelle karbonatomer er bundet helt fast sammen, utgjør krystallen en diamant, som er det hardeste materialet vi kjenner. Hardheten har gjort diamanten til en etterspurt smykkesten, for selv etter mange års bruk vil den fremstå uten sår og riper. Karbon kan også danne en krystall som består av tett sammenbundne atomlag, som på sin side er løst bundet til lagene ved siden av. Denne krystallformen kalles grafitt, og de nokså løse atombindingene gjør materialet mykt nok til å bli brukt for eksempel i blyanter. Faste stoffer har dessuten utallige små hull og rifter i krystallstrukturen, og disse defektene har ofte en avgjørende betydning for materialets hardhet. Ved å tilføre varme kan man flytte litt omkring på strukturen i de små defektene. Denne egenskapen tas i bruk når man herder rustfritt stål ved å varme det opp.

Les også

Kanskje du er interessert i...

FÅ ILLUSTRERT VITENSKAPS NYHETSBREV

Du får ditt gratis spesialtillegg, Vår Ekstreme Hjerne, til nedlasting straks du har meldt deg på nyhetsbrevet.

Fant du ikke det du lette etter? Søk her: