Hvorfor er diamanter så harde?

Hvordan har det seg at nettopp diamanter er så harde? Og kan man lage kunstige stoffer som er enda hardere?

1. september 2009

Diamanter er i virkeligheten den mest konsentrerte formen for karbon. Karbon forekommer under normale forhold som grafitt (kjent fra blyanter), som er svært mykt. Men dypt nede i Jorden presses karbonet sammen av det enorme trykket og de høye temperaturene der. Og dermed blir krystallgitteret i karbonet ustabilt, og atomene forbinder seg med hverandre på en ny måte. De blir fastlåst i en homogen og meget sterk struktur med fire kjemiske (kovalente) bindinger per atom. En diamant er født. De tette bindingene gjør diamant til verdens hardeste stoff. Hardhet måles blant annet på Knoop-skalaen, der diamant har et måletall på cirka 8000, fire ganger så hardt som nummer to, safir. Diamanter er blant verdens mest kostbare edelstener. Derfor har en rekke vitenskapsfolk forsøkt å skape kunstige diamanter, helt siden den britiske kjemikeren Smithson Tennant i 1797 beviste at diamanter i virkeligheten er karbon. Men det lyktes først 16. februar 1953, da svensken Erik Lundblad greide å fremstille diamanter på størrelse med sandkorn ved å bringe karbon under 83 000 atmosfærers trykk og varme det opp til over 2000 grader celsius. I dag er produksjon av kunstige diamanter blitt industri. Og det har faktisk lykkes å produsere stoffer som er enda hardere enn naturdiamanter. Det er de såkalte karbon 13-diamantene, som har oppnådd 8400 på Knoop-skalaen. Selv om diamanter er ekstremt harde, er det paradoksalt nok lett å knuse dem. Det skyldes at diamanter er sammensatt av en rekke lag. Karbonatomene i hvert lag er meget sterkt bundet til hverandre, men bindingene er svake i bestemte retninger mellom lagene. Derfor er det viktig hvordan juveleren plasserer diamanten i et smykke. Det må være med ”den sterke siden” 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: