Kova timantti halkeaa helposti

Mistä timantin kovuus johtuu? Onko mahdollista valmistaa keinotekoisesti yhtä kovaa tai jopa kovempaa ainetta?

tiistai 1. syyskuuta 2009

Timantti on hiiltä kaikkein tiiveimmässä muodossaan. Timantin lisäksi puhtaalla hiilellä on toinen kiteinen muoto, grafiitti, joka on mustanharmaa, metallinkiiltoinen ja pehmeä mineraali. Hiilestä syntyy timantteja vain korkeassa paineessa ja lämpötilassa eli käytännössä vain syvällä maankuoressa. Näiden fysikaalisten tekijöiden vaikutuksesta hiilen perusosaset, atomit, asettuvat uuteen järjestykseen niin, että muodostuu tasainen, erittäin luja rakenne, jossa jokaista atomia kohti on neljä kovalenttista eli samanarvoista kemiallista sidettä. Timantti kuuluu ns. kuutiolliseen kidejärjestelmään, eli sen rakenteelle ovat ominaisia kolme toisiaan vastaan kohtisuoraa yhtä pitkää akselia. Vaikka timantti on kovin tunnettu aine, se halkeaa tietyssä suunnassa suhteellisen helposti. Aineiden kovuutta ilmaisevalla ns. Knoopin asteikolla timantit saavat yleensä arvon 7000–8000, kun taas seuraavaksi kovimman aineen, safiirin, kovuus on vain noin neljäsosa siitä eli 2000. Koska laadukkaat timantit ovat melko harvinaisia, ne ovat korkeatasoisten rubiinien ja smaragdien ohella arvokkaimpia jalokiviä. Raakatimantin tärkein hiontamuoto on briljantti, joka korostaa timantin heijastusominaisuuksia. Läpinäkymätöntä timanttia, borttia, käytetään työkalujen, mm. porien, hiomalaitteiden ja leikkausvälineiden, kulutusta kestävinä osina. Nykyään luonnontimantit tosin voidaan usein korvata keinotekoisilla. Ruotsalainen Erik Lundblad onnistui 16. helmikuuta 1953 valmistamaan ensimmäiset hiekanjyvän kokoiset tekotimantit altistamalla hiiltä noin 83 000 baarin paineelle ja yli 2000 celsiusasteen lämpötilalle. Nykyisin timantteja tuotetaan eri puolilla maailmaa teollisesti, ja osa tekotimanteista on luonnontimantteja kovempia. Hiili 13 -timanttien kovuus voi olla Knoopin asteikolla yli 8400.

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: