Hvordan kan nogle stoffer være hårdere end andre?

Alle materialer består af de samme elementarpartikler, så hvorfor er der forskel på, hvor hårde de er?

1. september 2009

Et stofs hårdhed bestemmes ikke af elementarpartiklerne, som alting består af, men af de kemiske bindinger, der virker indbyrdes mellem de enkelte atomer. Et fast stof består således af atomer bundet sammen i en regelmæssig krystalstruktur. Selve krystalmønsteret er forskelligt fra stof til stof, og styrken af krystallen bestemmer stoffets hårdhed. Kulstof er et godt eksempel, for det kan danne forskellige krystalstrukturer: Når de enkelte kulstofatomer er bundet helt fast sammen, udgør krystallen en diamant, som er det hårdeste materiale, vi kender. Netop hårdheden har gjort diamant til en eftertragtet smykkesten, for selv efter mange års brug kommer der ikke ridser i den. Kulstof kan også danne en krystal bestående af tæt sammenbundne atomlag, der igen er løst bundet til nabolagene. Denne krystalform kaldes grafit, og her gør de forholdsvis løse atombindinger materialet så blødt, at det for eksempel kan anvendes i blyanter. Faste stoffer har desuden en masse små huller og revner i krystalstrukturen, og disse defekter har ofte en afgørende betydning for, hvor hårdt materialet er. Ved at tilføre materialet varme kan man flytte rundt på strukturen af de små defekter. Det udnytter man fx, når man hærder rustfrit stål ved at varme det op.

Læs også

Måske er du interesseret i ...

FÅ ILLUSTRERET VIDENSKABS NYHEDSBREV

Du får dit gratis særtillæg, Vores Ekstreme Hjerne, til download, straks du har tilmeldt dig nyhedsbrevet.

Fandt du ikke det, du ledte efter? Søg her: