Kovuus ja pehmeys juontuvat kemiallisista sidoksista

Miksi aineiden kovuus vaihtelee, vaikka ne kaikki kuitenkin koostuvat samoista alkuaineista ja alkeishiukkasista?

tiistai 1. syyskuuta 2009

Aineen kovuutta eivät ratkaise alkeishiukkaset, joista kaikki aineet pohjimmiltaan koostuvat, vaan yksittäisten atomien väliset kemialliset sidokset. Kiinteä aine koostuu atomeista, jotka ovat sitoutuneet yhteen säännölliseksi kiderakenteeksi. Kiderakenne vaihtelee aineittain, ja kiteen lujuus määrää aineen kovuuden. Hiili on hyvä esimerkki kiderakenteen vaikutuksesta kovuuteen. Kun yksittäiset hiiliatomit ovat sitoutuneet lujasti toisiinsa, kiteestä muodostuu timantti, joka on kovinta tunnettua materiaalia. Koska se ei naarmuunnu, se on esimerkiksi suosittu korukivi. Sitä käytetään myös muiden aineiden poraamiseen ja leikkaamiseen. Hiiliatomit voivat myös ryhmittyä toisenlaisiksi kiteiksi, joissa toisiinsa tiiviisti liittyneet atomit ovat löyhästi keskenään yhteydessä olevina kerroksina. Tällöin hiilen ilmenemismuoto on pehmeä grafiitti. Grafiittia käytetään esimerkiksi lyijykynien täytteenä ja voiteluaineena. Myös kiderakenteessa olevat aukot ja repeämät vaikuttavat kovuuteen. Esimerkiksi ruostumattomasta teräksestä voidaan tehdä kovempaa ja sitkeämpää kuumentamalla se tietynasteiseksi. Menetelmää sanotaan karkaisuksi. Siinä aineeseen johdettu lämpö saa viallisten kohtien atomit järjestäytymään uudelleen, jolloin aineesta tulee tasalaatuisempaa.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: