Hvers vegna er aðeins hægt að rispa demanta með öðrum demöntum?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvers vegna er aðeins hægt að rispa demanta með öðrum demöntum?
Við höfum eflaust öll tekið eftir því að sum efni rispast auðveldlega meðan önnur efni þola meira. Þegar tveimur föstum efnum með mismunandi hörku er nuddað saman rispast efnið sem er mýkra. Ekki er alltaf augljóst hvort efnið er harðara fyrr en á reynir. Fullkominn demantur er harðasta náttúrulega efnið sem um getur og hefur hörkuna 10 á svonefndum Mohs-kvarða sem er kenndur við þýska steindafræðinginn Friedrich Mohs (1773-1839). Eins og gefur að skilja geta efni sem eru mýkri en demantar ekki rispað þá. Það eina sem nær að rispa fullkominn demant er annar fullkominn demantur; mun þá sjá á báðum demöntunum við núninginn.

Fullkominn demantur er uppbyggður af kolefnisfrumeindum sem hver og ein tengist fjórum öðrum kolefnisfrumeindum með sterkum samgildum tengjum. Saman mynda frumeindirnar grind eins og sést á mynd hér fyrir ofan. Þessi grind er einstaklega stíf og frumeindirnar pakkast afar þétt saman og haldast því fastar á sínum stað þótt önnur efni nuddist við demanta. Þessir eiginleikar gefa demöntum hörku (e. hardness) en harka efna segir til um hversu erfitt er að rispa þau.

Fæstir demantar hafa hörkuna 10 því einungis lítill hluti demanta er fullkominn. Óhreinindi eða gallar í kristalbyggingu demanta minnkar hörku þeirra og er þá hægt að rispa slíka demanta með fullkomnum demanti eða mögulega bórnítríði (e. boron nitride) en það er nánast jafn hart og fullkomnir demantar. Blöð hnífa eru gerð úr málmi og eru ekki til þess fallin að rispa demanta því málmar eru mun mýkri en demantar.

Mynd:

• University of Bristol: Carbon Allotrobes. Diamond. (Sótt 26.9.2019).

...