Diamant sintètic

Mineralogia, ens informa que tant el grafit com el diamant comparteixen el mateix component químic: el carboni. A causa de les seves diferents estructures cristal·lines, el grafit és tou, mentre que el diamant és dur.

Permeteu-me explicar més:

L'estructura del diamant és una disposició cúbica centrada en les cares formada per un tetraèdric, on l'àtom de carboni central de cada tetraedre està enllaçat covalentment en una connexió forta i directa amb els quatre àtoms de carboni dels vèrtexs. A causa de la naturalesa saturable i direccional dels enllaços covalents, l'estructura es torna excepcionalment robusta.

Per aclarir més:

El marc del diamant es caracteritza per una gelosia cúbica centrada en la cara formada per tetraedres interconnectats. Dins de cada tetraedre, l'àtom de carboni central forma enllaços covalents amb els quatre àtoms de carboni circumdants a les cantonades.

Les propietats inherents dels enllaços covalents, concretament la seva saturació i direccionalitat, contribueixen a l'extrema estabilitat i força d'aquesta disposició.

L'estructura cristal·lina del grafit es mostra a la figura, on els àtoms de carboni es disposen en capes hexagonals planars, amb la distància entre els àtoms de carboni dins del pla que és petita i unides per enllaços covalents, que són forts i ferms. La distància entre els àtoms de carboni de les capes adjacents és gran, unides per forces de van der Waals, la qual cosa dóna lloc a la textura suau del grafit. Per tant, el grafit també és un lubricant.

El principi bàsic de la producció de diamants artificials és alterar l'estructura hexagonal en capes del grafit en una estructura cúbica centrada en la cara del diamant. Tots els diamants sintètics es converteixen a partir de grafit en condicions d'entre 5,6 i 6 GPa de pressió i temperatures d'uns 1300 graus.