Δομή του Διαμαντιού και Χρήσεις

Εισαγωγή στη δομή του διαμαντιού

Το διαμάντι είναι το σκληρότερο ορυκτό, που αποτελείται από άνθρακα. Τα διαμάντια είναι φυσικές στερεές μορφές άνθρακα με άτομα ομαδοποιημένα σε μια κυβική κρυσταλλική δομή διαμαντιού. Σε ένα διαμάντι, κάθε άτομο άνθρακα περιβάλλεται από τέσσερα άλλα άτομα άνθρακα που συνδέονται μεταξύ τους με ομοιοπολικούς δεσμούς.

Το διαμάντι έχει κρυσταλλογραφική και κυβική δομή. Η κρυσταλλική μορφή του διαμαντιού είναι ένα πλέγμα FCC ή με επίκεντρο το πρόσωπο. Ένα πλέγμα είναι ένα οργανωμένο σύνολο σημείων που ορίζουν τη δομή των σωματιδίων που σχηματίζουν κρυστάλλους. Υπάρχουν τρεις τύποι δικτυωτών δομών:με επίκεντρο το πρόσωπο (FCC), με κέντρο το σώμα (BCC) και εξαγωνικό πλησιέστερο συσκευασμένο (HCP).

Στο διαμάντι, κάθε άτομο άνθρακα συνδέεται με τέσσερα άλλα άτομα άνθρακα με ισχυρούς χημικούς δεσμούς, δημιουργώντας έτσι μια τετραεδρική δομή. Ο υβριδισμός του ατόμου άνθρακα είναι υβριδισμός sp3. Το Diamond έχει ένα τρισδιάστατο δίκτυο με ισχυρό ομοιοπολικό δεσμό.

Η κυβική δομή είναι η πιο κοινή κρυσταλλική δομή που βρίσκεται στα διαμάντια. Στη δομή, τα κελιά μονάδας, που είναι επαναλαμβανόμενες μονάδες που σχηματίζονται στο πλέγμα, συσκευάζονται μαζί. Υπάρχουν δεκαοκτώ άτομα παρόντα - τα άτομα που υπάρχουν στη γωνία μοιράζονται οκτώ κελιά μονάδων και τα άτομα στο κέντρο μοιράζονται δύο κελιά μονάδων. Ο συνολικός αριθμός ατόμων είναι οκτώ ανά μονάδα κυττάρου. Το μήκος κάθε πλευράς του κελιού μονάδας είναι 3.567 angstroms και συμβολίζεται με a.

Ιδιότητες του διαμαντιού

Φυσικές ιδιότητες

Κρυσταλλική δομή:Το διαμάντι υπάρχει σε κρυσταλλική μορφή άνθρακα. Σχηματίζεται στο FCC ή στο πρόσωπο-κεντρικό κρυσταλλικό πλέγμα.

Κρυσταλλική συνήθεια:Το διαμάντι υπάρχει σε ευεδρική ή οκταεδρική μορφή. Η κρυσταλλική δομή του διαμαντιού έχει κυβική διάταξη. Οι κρύσταλλοι έχουν στρογγυλεμένες άκρες.

Τύποι διαμαντιών

Τα διαμάντια κατηγοριοποιούνται σε πέντε τύπους με βάση την παρουσία και το επίπεδο καθαρότητας:

1. Πληκτρολογήστε la
2. Πληκτρολογήστε lb
3. Τύπος 1ab
4. Πληκτρολογήστε lla
5. Πληκτρολογήστε llb

Μηχανικές ιδιότητες

Σκληρότητα:Το διαμάντι είναι το σκληρότερο από όλα τα φυσικά ορυκτά. Η σκληρότητά του εξαρτάται από την καθαρότητά του.

Ελαστικότητα:Τα διαμάντια έχουν συνήθως μια μη ελαστική χύδην μορφή. Οποιαδήποτε ένταση μπορεί να το σπάσει. Ωστόσο, τα μονοκρυσταλλικά διαμάντια είναι ελαστικά και μπορούν να τεντωθούν.

Ισχύς διαρροής:Η αντοχή διαρροής του διαμαντιού είναι 128 έως 140 Gpa.

Αγωγιμότητα:Το Diamond είναι καλός ηλεκτρικός μονωτήρας καθώς και ημιαγωγός.

Ιδιότητα επιφάνειας:Το διαμάντι είναι υδρόφοβο και λιπόφιλο στη φύση.

Χημική ιδιότητα:Σε θερμοκρασία δωματίου, το διαμάντι δεν αλληλεπιδρά με κανένα χημικό αντιδραστήριο, ακόμη και με ισχυρά οξέα και βάσεις.

Χρήσεις ή εφαρμογή διαμαντιού

Κοσήματα 

Τα διαμάντια χρησιμοποιούνται συχνότερα σε στολίδια όπως δαχτυλίδια, λαιμόκοψη, σκουλαρίκια κ.λπ. Στη βιομηχανία πολύτιμων λίθων, η αξία των διαμαντιών είναι πολύ υψηλή.

Βιομηχανικές χρήσεις

Σε διάφορες βιομηχανίες, τα διαμάντια χρησιμοποιούνται για τη σκληρότητα και τη θερμική τους αγωγιμότητα. Οι συνήθεις εφαρμογές περιλαμβάνουν κοπή γυαλιού και εργαλεία για κοπή και λείανση.

Φαρμακευτικά προϊόντα

Τα διαμάντια χρησιμοποιούνται στην παρασκευή φαρμάκων και προϊόντων ομορφιάς. Χρησιμοποιούνται επίσης στην κατασκευή ιατρικών εργαλείων, όπως τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται στη χειρουργική επέμβαση καταρράκτη.

Συμπέρασμα

Το διαμάντι είναι ένα ορυκτό που αποτελείται από άνθρακα. Έχει μορφή κρυσταλλικού πλέγματος. Κάθε άτομο άνθρακα σε ένα διαμάντι συνδέεται με τέσσερα άλλα άτομα άνθρακα. Τα διαμάντια κατηγοριοποιούνται σε πέντε κατηγορίες με βάση το επίπεδο καθαρότητας. Λόγω των διαφόρων ιδιοτήτων του, χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή κοσμημάτων, φαρμάκων, εργαλείων κοπής και λείανσης.