Berlian sintetis

Mineralogi memberi tahu kita bahwa grafit dan intan memiliki komponen kimia yang sama: karbon. Karena struktur kristalnya berbeda, grafit bersifat lunak, sedangkan intan bersifat keras.

Izinkan saya menjelaskan lebih lanjut:

Struktur berlian adalah susunan kubik berpusat muka yang terdiri dari tetrahedral, di mana atom karbon pusat setiap tetrahedron terikat secara kovalen dalam hubungan yang kuat dan langsung dengan empat atom karbon di titik sudutnya. Karena sifat ikatan kovalen yang jenuh dan terarah, strukturnya menjadi sangat kuat.

Untuk memperjelas lebih lanjut:

Kerangka berlian dicirikan oleh kisi kubik berpusat muka yang terdiri dari tetrahedron yang saling terhubung. Di dalam setiap tetrahedron, atom karbon pusat membentuk ikatan kovalen dengan empat atom karbon di sekitarnya di sudut-sudutnya.

Sifat-sifat bawaan ikatan kovalen, khususnya saturasi dan arahnya, berkontribusi terhadap stabilitas dan kekuatan ekstrem dari susunan ini.

Struktur kristal grafit ditunjukkan pada gambar, di mana atom-atom karbon tersusun dalam lapisan heksagonal planar, dengan jarak antar atom karbon dalam bidang tersebut kecil dan terikat oleh ikatan kovalen, yang kuat dan kokoh. Jarak antar atom karbon dalam lapisan yang berdekatan besar, terikat oleh gaya van der Waals, yang menghasilkan tekstur grafit yang lembut. Oleh karena itu, grafit juga merupakan pelumas.

Prinsip dasar produksi berlian buatan adalah mengubah struktur heksagonal berlapis grafit menjadi struktur kubik berpusat muka berlian. Semua berlian sintetis diubah dari grafit dalam kondisi tekanan sekitar 5,6 hingga 6 GPa dan suhu sekitar 1300 derajat.