Diamant a grafit sú skutočne derivátmi tej istej látky. Bez toho, aby sme boli odborníkom, bez toho, aby sme vopred poznali odpoveď, je ťažké si predstaviť, že látky majú spoločný pôvod.
V skutočnosti je však všetko pravda: krehké, ľahko exfoliačné, pri miernom tlaku sa rozpadá na strieborné vločky grafitu a pevný priehľadný diamant - uhlík. Odkiaľ pochádza rozdiel medzi nimi, prečo vyzerajú inak, majú úplne odlišné vlastnosti? Vedci už dlho odpovedali na túto otázku.
Rozdiel medzi diamantom a grafitom
Obe látky sú uhlík, ale ich kryštalická mriežka je iná. Atóm uhlíka má štyri valenčné elektróny, a preto môže tvoriť až štyri zlúčeniny s inými atómami svojho druhu. Pri formovaní diamantu vznikajú štyri väzby vysokej pevnosti, ale táto možnosť nie je jediná možná. Grafit sa vytvára, keď sa vytvoria tri silné väzby a štvrtý slabý. V tomto prípade tvoria tri silné vrstvy a slabé vrstvy sú medzi vrstvami, čo zaisťuje ich slabé spojenie. Vrstvy grafitu sa preto ľahko rozkladajú, vďaka čomu je látka ideálna na vytvorenie olovnatého olova.
Zaujímavý fakt: Keď niekto píše ceruzkou, stopa na papieri zostáva v dôsledku rozpadu grafitu na stupnici.
Grafit je nepriehľadný, pretože jeho voľné elektróny absorbujú svetlo bez ohľadu na jeho frekvenciu. Diamanty sa však líšia v tom, že absorpcia svetla je prítomná iba pri excitačných frekvenciách väzieb medzi atómami. Pretože časť frekvenčného spektra tohto druhu vôbec nespadá do viditeľnej časti ľudského oka, diamanty vyzerajú priehľadne. Tesná fixácia atómov z neho robí najsilnejší materiál, poskytuje dielektrické vlastnosti a vytvára prirodzený izolátor. Naproti tomu je grafit vodičom. Indikátory vodivosti sú však nízke.
Čo môže byť grafit a diamant?
Vzhľad grafitu v akejkoľvek podobe zostáva takmer rovnaký. Je šedá, môže byť takmer čierna, má kovový lesk. Nedá sa však pripísať kovom, uhlík nemôže. Pod tlakom sa grafit vždy štiepi a jeho tuhosť sa môže meniť. V žiadnom prípade ho však nemožno porovnávať s diamantom.
Pri pohľade na diamant, to je diamant z faziet, je možné zaznamenať priehľadnosť - hoci niektoré kamene sú stále nejasné, ale môžu mať aj rôzne odtiene. ale diamantový prášok bude vždy biely, zatiaľ čo z grafitu zostáva čierna alebo sivá. Napriek množstvu prírodných rozdielov sú tieto dve formy uhlíka vždy veľmi rozdielne, je nemožné ich zmiešať.
Dá sa grafit zmeniť na diamant?
Rôzne kryštálové mriežky vznikajú v dôsledku skutočnosti, že obe látky sa objavujú za rôznych podmienok.Na vytvorenie silnejších väzieb sú potrebné extrémne podmienky, zvýšený tlak a teploty. Prax ukázala, že vytvorením tých pre grafit je skutočne možné zmeniť ich na diamant. Už prvé experimenty umožnili získať malé častice, ktoré boli také. Okrem toho boli diamantové mikročastice opakovane nájdené v meteoritoch, ktoré padli na povrch planéty - pravdepodobne sa vytvorili práve vďaka vplyvu silných deštruktívnych faktorov.
Ľudstvo však nemôže umelými metódami vytvárať veľké diamanty. Sú tvorené iba prírodou, v špeciálnych kimberlitových trubkách, ktoré siahajú hlboko pod povrch zemskej kôry. Stále sa veľa diskutuje o tom, odkiaľ tieto rúrky pochádzajú, ako planéta vytvára drahé kamene so špeciálnymi vlastnosťami. Možno hovoríme o najmocnejších elektrických výbojoch, ktoré prechádzajú medzi zemskou kôrou a plášťom - existuje taká hypotéza. Koniec koncov, planéta skutočne neustále vytvára najsilnejšie tektonické energie, ktoré sa tiež objavujú vo forme elektriny.
V každom prípade však diamant a grafit vyzerajú inak, majú rozdielne vlastnosti presne v dôsledku rozdielu medzi ich kryštálovými mriežkami.
