Sempre hem conegut la relació entre el grafit i diamant, ja que tots dos comparteixen una composició mútua, el carboni. Però la diferència es troba en la seva estructura, cosa que els diferencia i els fa únics. Per això, abordarem les diferències entre tots dos, ja que val la pena conèixer-ne les propietats físiques.
La diferència rau en la seva ordenació, ja que els seus àtoms es distribueixen de diferent forma i que analitzarem en les línies següents. Segur que sempre ens hem fixat en la duresa i la forma física de cadascú, però tots dos tenen el carboni com a element químic.
Diferències entre el grafit i el diamant
La seva composició s'ordena de diferent forma, per això tenen alguna cosa en comú i que es vegin de diferent forma. L'estructura cristal·lina del grafit està composta per capes planes d'àtoms de carboni i en forma d'hexàgons. Entre les seves capes es pot trobar les forces de Van der Waals, són capes que estan sobreexposades i que llisquen amb facilitat. D'aquí la poca duresa, lliscament i bona conductivitat elèctrica.
La diferència extrema la trobem a el diamant, ja que la seva duresa és molt alta. És considerat com un dels materials més durs del planeta, mentre que el granit és fràgil i suau. Això és degut a l'estructura cristal·lina, ja que cada àtom està entrellaçat amb quatre àtoms de carboni més, formant una xarxa tridimensional que resulta altament resistent. Aquesta diferència interna és la que fa que siguin totalment diferents entre les propietats físiques i químiques.
A la indústria ambdós minerals són utilitzats amb total necessitat, amb usos industrials importants. Per exemple, el diamant és utilitzat com a eina de tall, donada a la seva duresa. S'empra com a broca o serres de tall, fins i tot s'insereix en joies de disseny de luxe donat a la seva brillantor i per considerar-se com una pedra preciosa.
Diferències entre les propietats físiques dels minerals
Dins les seves propietats es poden analitzar diverses diferències que els fan únics:
Duresa: tots dos són extremadament diferents, com hem ressenyat. El diamant és un dels materials més durs del planeta, a causa de la seva estructura interna denllaços covalents forts. Com sempre hem après a l'escola, el diamant sempre ratlla altres materials. No obstant això, el grafit és tot el contrari, és massa tou i pot deixar marques pintades a la superfície d'alguns materials.
la densitat: El diamant té una densitat més gran que el grafit, ja que la seva estructura interna és més compacta. Es pot observar també en el pes, ja que els diamants són molt més pesats que el grafit.
Fisonomia i transparència: el grafit té un color opac i és particularment fosc, no deixa que la llum el travessi. Tot i això, el diamant és transparent, deixa que la llum el travessi i s'exhibeix amb una alta brillantor. Aquesta brillantor és espectacular, amb gran irradiació, on se li ha arribat a conèixer com a “foc”.
Conductivitat elèctrica: el diamant són aïllants elèctrics, atès que els àtoms de carboni estan units fortament, cosa que impedeix que els seus electrons es mantinguin sense moviment. El grafit és totalment diferent, és un excel·lent conductor elèctric, degut a l'estructura de les capes ia la mobilitat dels electrons entre les capes. Aquests àtoms estan units feblement, cosa que permet que els electrons es puguin moure entre les seves capes.
Punt de fusió: els diamants tenen un punt de fusió molt alt, es fonen amb 3.700° Celsius, encara que a partir dels 800° ja comencen a consumir-se a la superfície en la presència d'oxigen. La seva composició és tan forta, que no podrà ser atacada per cap tipus d'àcid, ni ser-hi insoluble. El punt de fusió del grafit és de 3.400°, no és soluble en aigua i no es fon a altes temperatures.
Aprofundint en els seus àtoms
La duresa daquests minerals és una de les característiques més peculiars que els diferencia. Si aprofundim en el seu aliatge trobem que els seus àtoms C presenten una hibridació sp2. Això vols dir que cada àtom està enllaçat amb altres 3 àtoms en un enllaç covalent, de manera que es forma una estructura laminada.
Al diamant, els seus àtoms C presenten una hibridació sp3. Cada àtom s'enllaça amb altres 4 àtoms de C, mitjançant un enllaç covalent i formant una estructura tridimensional.
Per tant, el grafit té una estructura tova, feble i fàcilment exfoliable. El diamant és molt resistent, tant, que és anomenat com el “Adamas” com el invencible, derivat d'una paraula grega.
Tenen en comú el mateix element químic
Tant el diamant i el grafit estan compostos pel mateix element químic, el carboni. Però donat a la seva estructura i enllaços químics, les seves propietats i el seu comportament són diferents. El grafit és utilitzat com a lubricant, elèctrodes o per a material de fabricació de llapis. El diamant és emprat per a joieria i com a material de tall.
Es parla que els diamants són per sempre. És un tipus d'eslògan que indica que aquesta bonica pedra preciosa pot durar per sempre com a joia. Però, segons els físics, aquest diamant pot ser que no sigui per sempre, ja que, en un tipus de condicions atmosfèriques, el diamant es podria convertir en grafit, però aquesta transformació seria molt lenta.
No obstant això, la transformació del grafit a diamant pot ser un fet. A la natura arriba a ser un fenomen que requereix unes condicions molt extremes de pressió i temperatures molt altes. De manera manual, caldria utilitzar alguns catalitzadors. Com ho fan?
Són els anomenats diamants sintètics, Creats per “alta pressió i alta temperatura” o també anomenat com HPHT. Seria una manera de simular el que passa en realitat a la pròpia naturalesa. S'introdueixen petites peces de grafit a la màquina HPHT, on es bombardeja amb un intens pols d'electricitat, donant com a resultat diamants d'alta qualitat.
Si els diamants són un dels minerals més forts que existeixen, com es treballen a la joieria? L'única manera de treballar un diamant és amb un altre o amb làser. És la manera com es poden crear aquestes boniques vores i convertir-lo en boniques pedres brillants.
