Διαμάντι και γραφίτης: δυο όψεις του άνθρακα

Για να ερμηνεύσουμε τις ιδιότητες ενός υλικού δεν αρκεί να γνωρίζουμε το είδος των ατόμων από τα οποία αποτελείται: Τόσο το διαμάντι όσο και ο γραφίτης αποτελούνται από άτομα άνθρακα. Όμως, έχουν διαφορετικές ιδιότητες. Γιατί υπάρχουν αυτές οι διαφορές; Το διαμάντι σχηματίστηκε όταν στο εσωτερικό της Γης επικρατούσε πολύ υψηλή θερμοκρασία και πίεση.

Σε αυτές τις συνθήκες τα άτομα του άνθρακα ενώνονται ισχυρά μεταξύ τους και σχηματίζουν κυβικές κυψελίδες (Εικ. 5.18). Έτσι, δημιουργείται ένας πολύ σκληρός, διαυγής κρύσταλλος ιδιαιτέρως σπάνιος και πολύτιμος.

Αντιθέτως, στον γραφίτη τα άτομα του άνθρακα σχηματίζουν εξαγωγικές κυψελίδες οι οποίες με τη σειρά τους σχηματίζουν στρώματα (Εικ. 5.20). Τα στρώματα συνδέονται μεταξύ τους χαλαρά με αποτέλεσμα να αποχωρίζονται εύκολα μεταξύ τους με τριβή. Χρησιμοποιούμε, λοιπόν, τον γραφίτη για να γράφουμε και να σχεδιάζουμε ή ως λιπαντικό.

Όταν στον άνθρακα υπάρχουν προσμίξεις δημιουργείται άμορφος άνθρακας, όπως είναι ο λιθάνθρακας και ο λιγνίτης.

Εικόνα 5.17 Ο κρύσταλλος του διαμαντιού

Εικόνα 5.18 Σχηματική απεικόνιση του κρυστάλλου του διαμαντιού.

Εικόνα 5.19 Τα παράλληλα στρώματα του κρυστάλλου αποχωρίζονται εύκολα. Έτσι χρησιμοποιούμε γραφίτη στην κατασκευή μολυβιών.

Εικόνα 5.20 Κρυσταλλική δομή του γραφίτη