Warum braucht ein künstlich hergestellter Diamant so einen hohen Druck?
Man kann ja aus Graphit bei einer sehr hohen Temperatur ein künstlichen Diamanten herstellen allerdings braucht man auch einen hohen Druck (über 50.000bar, wenn ich mich nicht irre) aber warum?
Danke im Voraus :)
4 Antworten
Ein Diamant ist ja nichts anderes als eine andere Modifikation von Kohlenstoff, also ist der größte Klunker stofflich gesehen nichts anderes als ein Stück Kohle ;-) Die Kohlenstoffatome sind dann in einem speziellen tetraedrischen Kristallgitter angeordnet. Damit sich das Gitter ausbilden kann ist dieser Druck und vor allem hohe Temperatur eben notwendig. Dies hat mit Energiezuständen zu tun. Ein System will immer energetisch möglichst niedrig kommen. Ohne jetzt genau in die Welt der Chemie einsteigen zu wollen, Graphit steht energetisch viel tiefer als Diamant. Um zum Diamant zu kommen muss ich also dem Graphit extrem viel Energie zuführen um es in die Diamantkonfiguration zu bringen. Und das braucht Druck und Hitze.
graphit kannst du dir so vorstellen: die kohlenstoffatome verbinden sich zu einer fläche aus 6-ecken, wie eine bienenwabe. und von diesen platten flächen liegen viele aufeinander. der kohlenstoff hat dann noch freie elektronen für bindungen.
beim diamant ist jedes kohlenstoffatom mit 4 anderen verbunden, sodass eine art pyramide entsteht (tetraeder). deshalb ist ein diamant auch so stabil, es ist ein inziges riesiges molekühl.
das tiefer bezog sich auf den energiezustand. im diamant ist mehr energie gespeichert, er ist also auf einem höheren energetischen level
Das trifft nicht nur auf künstliche, das trifft auf alle Diamanten zu. Auch natürliche Diamanten sind unter großem Druck tief in der Erde entstanden. Druck ist halt die einzige Möglichkeit, dem Kohlenstoff genügend Energie zuzuführen, damit ein Diamant entsteht. Hitze würde ihn zerstören und mehrmals heftig draufschlagen ebenfalls.
Im Diamant sind die Atome dichter gepackt als in den anderen Strukturen. Um die elektrostatische Abstoßung, die bei dichter Packung groß ist, zu über winden braucht man den Druck.
Weil man versucht den natürlichen Entstehungsprozess nachzubilden. Und innerhalb der Erde, gerade bei den Vulkanen, wo die atürlichen Diamanten gefunden werden, gibt es ähnlich hohe Drücke.
Also das mit dem Gitter und das Graphit tiefer als der Diamant ist hab ich jetzt nicht ganz verstanden. Könntest du das vllt genauer erklären? :D