Sentetik elmas

Mineraloji, bize grafit ve elmasın aynı kimyasal bileşeni paylaştığını bildirir: karbon. Farklı kristal yapıları nedeniyle grafit yumuşaktır, elmas ise serttir.

Biraz daha açıklayayım:

Elmasın yapısı, her tetrahedronun merkezi karbon atomunun köşelerdeki dört karbon atomuna güçlü ve doğrudan bir bağlantıyla kovalent olarak bağlandığı, tetrahedralden oluşan yüz merkezli kübik bir düzenlemedir. Kovalent bağların doyurulabilir ve yönlendirilebilir doğası nedeniyle, yapı olağanüstü derecede sağlam hale gelir.

Daha detaylı açıklamak gerekirse:

Diamond'ın çerçevesi, birbirine bağlı tetrahedronlardan oluşan yüz merkezli kübik bir kafes ile karakterize edilir. Her tetrahedron içinde, merkezi karbon atomu köşelerdeki dört çevreleyen karbon atomuyla kovalent bağlar oluşturur.

Kovalent bağların doğal özellikleri, özellikle doygunluk ve yönlülükleri, bu düzenlemenin olağanüstü kararlılığına ve gücüne katkıda bulunur.

Grafitin kristal yapısı şekilde gösterilmiştir, burada karbon atomları düzlemsel altıgen katmanlar halinde düzenlenmiştir, düzlem içindeki karbon atomları arasındaki mesafe küçüktür ve güçlü ve sağlam olan kovalent bağlarla bağlanmıştır. Bitişik katmanlardaki karbon atomları arasındaki mesafe büyüktür, van der Waals kuvvetleriyle bağlanmıştır, bu da grafitin yumuşak dokusuyla sonuçlanır. Bu nedenle grafit aynı zamanda bir yağlayıcıdır.

Yapay elmas üretiminin temel prensibi, grafitin katmanlı altıgen yapısını, elmasın yüz merkezli kübik yapısına dönüştürmektir. Sentetik elmasların hepsi, yaklaşık 5,6 ila 6 GPa basınç ve yaklaşık 1300 derece sıcaklık koşulları altında grafitten dönüştürülür.