Hvorfor er diamanter så hårde?

Hvordan kan det være, at netop diamanter er så hårde? Og kan man lave stoffer, der er endnu hårdere ad kunstig vej?

1. september 2009

Diamanter er i virkeligheden kulstof i sin mest koncentrerede form. Kulstof optræder under normale forhold som grafit (kendt fra blyanter), der er meget blødt. Men dybt nede i Jorden presses kulstoffet sammen under det enorme tryk og de høje temperaturer, der hersker her. Derved bliver krystalgitteret i kullet ustabilt, og atomerne finder sammen på en ny måde. De bliver fastlåst i en homogen og meget stærk struktur med fire kemiske (kovalente) bindinger pr. atom. En diamant er født. De tætte bindinger gør diamant til verdens hårdeste stof. Hårdhed måles blandt andet på knoop-skalaen, hvor diamant opnår en score på omkring 8000, fire gange hårdere end nummer to, safir. Diamanter er nogle af verdens mest kostbare ædelsten. Derfor har alverdens videnskabsmænd forsøgt at skabe kunstige diamanter, lige siden den engelske kemiker Smithson Tennant i 1797 beviste, at diamanter i virkeligheden er kulstof. Det lykkedes dog først den 16. februar 1953, da svenskeren Erik Lundblad havde held med at fremstille diamanter på størrelse med sandkorn ved at bringe kulstof under 83.000 atmosfæres tryk og opvarme det til over 2000 grader celcius. I dag er fremstillingen af kunstige diamanter en hel industri. Og det er faktisk lykkedes at fremstille stoffer, der er endnu hårdere end naturdiamanter, de såkaldte kulstof 13-diamanter, der kan nå 8400 på knoop-skalaen. Selv om diamanter er ekstremt hårde, er de paradoksalt nok lette at knuse. Det skyldes, at diamanter er sammensat af en række lag. Kulatomerne i hvert lag er meget stærkt bundet til hinanden, men bindingerne er svage i bestemte retninger imellem lagene. Derfor er det vigtigt, hvordan juveleren anbringer diamanten i et smykke. Det skal være med “den stærke side” opad.

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: