Varför är diamanter så hårda?

Hur kommer det sig att just diamanter är så hårda? Kan man artificiellt göra material som är ännu hårdare?

1 september 2009

Diamanter är i själva verket kol i sin mest koncentrerade form. Kol uppträder under normala förhållanden som grafit (som i blyertspennor), som är mycket mjukt. Djupt nere i marken pressas kolet emellertid ihop under det enorma tryck och de höga temperaturer som råder där. Därmed blir kristallgittret i kolet instabilt, och atomerna sätter sig på ett annat sätt. De etableras i en homogen och mycket stark struktur med fyra kemiska (kovalenta) bindningar per atom. En diamant är född. De täta bindningarna gör diamant till världens hårdaste material. Hårdhet mäts bland annat på knoopskalan, där diamant uppnår omkring 8000 poäng, fyra gånger hårdare än nummer två, safir. Diamanter tillhör världens dyrbaraste ädelstenar. Därför har vetenskapsmän försökt skapa konstgjorda diamanter ända sedan den engelske kemisten Smithson Tennant 1797 bevisade att diamanter i själva verket är kol. Det lyckades dock först den 16 februari 1953, då svensken Erik Lundblad lyckades framställa diamanter stora som sandkorn genom att utsätta kol för 83000 atmosfärers tryck och hetta upp det till över 2000 grader celcius. I dag är tillverkningen av artificiella diamanter en hel industri. Faktum är att man lyckats framställa material som är ännu hårdare än naturdiamanter, så kallade kol 13-diamanter, som kan nå 8400 på knoopskalan. Trots att diamanter är extremt hårda är de paradoxalt nog lätta att krossa. Det beror på att diamanter är sammansatta av ett antal skikt. Kolatomerna i varje lager är mycket starkt bundna till varandra, men bindningarna är svaga i vissa riktningar mellan lagren. Därför är det viktigt hur juveleraren placerar diamanten i ett smycke. Den måste sitta med ”den starka sidan” upp.

Läs också

Kanske är du intresserad av...

Hittade du inte vad du söker? Sök här: