Diamante sintetico
Sep 02, 2024
La mineralogia ci informa che sia la grafite che il diamante condividono lo stesso componente chimico: il carbonio. A causa delle loro diverse strutture cristalline, la grafite è morbida, mentre il diamante è duro.
Lasciatemi spiegare meglio:
La struttura del diamante è una disposizione cubica a facce centrate composta da tetraedri, dove l'atomo di carbonio centrale di ogni tetraedro è legato covalentemente in una forte connessione diretta ai quattro atomi di carbonio ai vertici. Grazie alla natura saturabile e direzionale dei legami covalenti, la struttura diventa eccezionalmente robusta.
Per chiarire ulteriormente:
La struttura di Diamond è caratterizzata da un reticolo cubico a facce centrate composto da tetraedri interconnessi. All'interno di ogni tetraedro, l'atomo di carbonio centrale forma legami covalenti con i quattro atomi di carbonio circostanti agli angoli.
Le proprietà intrinseche dei legami covalenti, in particolare la loro saturazione e direzionalità, contribuiscono all'estrema stabilità e resistenza di questa disposizione.
La struttura cristallina della grafite è mostrata nella figura, dove gli atomi di carbonio sono disposti in strati esagonali planari, con la distanza tra gli atomi di carbonio all'interno del piano che è piccola e legata da legami covalenti, che sono forti e saldi. La distanza tra gli atomi di carbonio negli strati adiacenti è grande, legata da forze di van der Waals, che determina la consistenza morbida della grafite. Pertanto, la grafite è anche un lubrificante.
Il principio di base della produzione di diamanti artificiali è quello di alterare la struttura esagonale stratificata della grafite in una struttura cubica a facce centrate del diamante. I diamanti sintetici sono tutti convertiti dalla grafite in condizioni di circa 5,6-6 GPa di pressione e temperature di circa 1300 gradi.
