Diamonds are forever? Nicht so ganz

Wie hart sind Diamanten wirklich?

Wusstest du, dass Diamanten in Wahrheit nicht sehr weit davon entfernt sind ein Stück Kohle zu sein, und dass es Jahrhunderte brauchte um herauszufinden, woraus Diamanten bestehen?

Zuerst aber zur unbreakable brennenden Frage:

Kann ein Diamant beschädigt werden?

Ja, kann er.  Zwar bedeutet der Name (griech.) adamas- unbezwingbar, aber so ganz stimmt das nicht. Diamanten können beschädigt werden,  denn sie sind hart, aber nicht sehr widerstandsfähig. Zum Beispiel Nephrit Jade ist viel zäher als ein Diamant, jedoch niemals so hart. Nephrit ist faserig, in Schichten aufgebaut, und gleicht einem Boden der mit Wurzeln durchzogen ist. Dadurch kann man ihn mit einem Hammer bearbeiten und es wird nichts passieren, obwohl er auf der Mohs Härteskala (die Härte der Steine wird mit Hilfe der Mohs Skala eingeteilt) gerade mal 6,5 hat. Diamant bildet das Ende der Härteskala 10. Wenn du auf einen Diamanten so einschlägst, wird er zersplittern. Das liegt daran, dass der Diamant Spaltebenen hat.  Er ist oktaedrisch aufgebaut (2 Pyramiden zusammengesetzt, eine oben eine unten).

Die Spaltebenen ermöglichen die Bearbeitung der Diamanten, früher teilte man sie mit einem Messer. Dabei kam es leider auch immer wieder zur Zerstörung, da innere Spannungen und verdeckte Risse im Stein übersehen wurden. Heute werden Diamanten mit Hilfe einer diamantbeschichteten papierdünnen Kupferscheibe gesägt. Das dauert seine Zeit, für einen Diamanten der Größe 6-7mm etwa 5-8 Stunden. Um eine Rohschliffform zu erhalten rieb man Diamant auf Diamant, das ging, weil Diamant in unterschiedliche Richtungen verschiedene Härten aufweist (gleich harte Materialien schleifen einander nicht). Mittlerweile erledigen vor allem Laser diese Arbeit, dadurch konnten auch die Schleifverluste, die 50-60% betrugen, stark reduziert werden. Das dabei entstehende Diamantpulver wird aufgefangen und wiederverwertet. Für die industrielle Produktion erledigen inzwischen Vollautomaten die Schleifarbeit.

Der Mythos, dass Diamanten unzerstörbar sind,  geht übrigens Jahrhunderte zurück, und brachte viel Zerstörung mit sich. Ein Bericht aus dem 18. Jahrhundert, von dem Abenteurer John Mawe, erzählt, dass er in Brasilien beobachtete, wie Minenarbeiter mit großen Diamanten zurück kamen, und die Käufer die Steine mit einem Hammer „testeten“. Wenn die Steine zersplitterten, wurden sie als unecht befunden. Die Vorstellung der Unzerstörbarkeit wirkte sich auch auf Smaragde verheerend aus. Der Konquistador Francisco Pizarro zerstörte zusammen mit seinen Begleitern erlesene Smaragde der Inkas, da sie dachten, sie müssten die Härte von Diamanten aufweisen.

Diamant = Kohle?

Erst einige Experimente in der Geschichte deckten das Rätsel auf. Großherzog Cosimo III de’Medici, der ein Gönner der wissenschaftlichen Gesellschaft Accademia del Cimento war, beauftragte die Mitglieder, Ende des 17. Jahrhunderts, einen Diamanten, in einem Brennglas (ein Lupenglas), zu fixieren. Die große Hitzeeinwirkung zerbrach den Diamanten ,und er war plötzlich verschwunden, ohne ersichtliche Asche zu hinterlassen. Man redete zwar Jahrzehnte lang über diesen Vorfall, aber das Rätsel blieb ungeklärt.

Über 80 Jahre später behauptete ein Pariser Schmuckmacher, dass große Hitze den Diamanten nichts anhaben kann. Er war es gewohnt Diamanten, als auch Rubine und Saphire, in den Brennofen zu geben um Flecken auf der Oberfläche der Steine zu beseitigen. Hitzebehandlung wird auch heute noch verwendet zur Farbänderung oder Schönung von Edel- und Schmucksteinen. Er gab seine Diamanten für 3 Stunden in den Ofen, aber wie damals in Florenz, waren sie einfach verschwunden.

Erst der Wissenschaftler Antoine Laurant de Lavoisier und ein weiterer französischer Schmuckmacher brachten neue Ergebnisse. Der Juwelier packte die Diamanten fest in Kohlepulver ein und erlaubte Lavoisier jede Temperatur die er wollte. Nach drei Stunden waren die Diamanten weiterhin unbeschadet. Lavoisier konnte aber noch keine Schlüsse daraus ziehen.

Der britische Wissenschaftler Smithson Tennant 1796 verstand was sich da ereignet hatte. Wenn ein Diamant hohen Temperaturen und zugleich Sauerstoff frei ausgesetzt ist, verwandelt sich der Diamant in Kohlendioxid,denn Diamanten sind aus dem gleichen Element wie Kohle.  Nur durch starken Druck, Hitze und Zeit, werden Diamanten anstatt zu Kohle und Graphit, zu dem was sie sind, eine der härtesten natürlichen Substanzen auf unserem Planeten.

Ein Mensch =  Diamant

Das erklärt auch wie es möglich ist aus Menschen einen oder mehrere Diamanten zu zaubern. In Bestattungsunternehmen ist die Dienstleitung keine Seltenheit mehr. Ein Diamant aus der Asche des Verstorbenen. Bei der Kremation entstehen 2-3 kg Asche, mindestens 500g werden für eine Anfertigung eines Diamanten benötigt. Um reines Graphit zu erhalten muss die Asche zuerst filtriert, und in einem Vakuum erhitzt werden. Das 99% Graphit wird in eine Wachstumszelle gesetzt und kommt in eine HPHT-Presse (High Pressure- High Temperature). Je größer der Diamant werden soll, desto länger dauert der Wachstumsprozess.  Am Ende wird der Diamant mit einer Lasergravur gekennzeichnet. Rein nach physikalischen und chemischen Eigenschaften, ist er, von anderen in der Natur gewachsenen Diamanten, nicht zu unterscheiden .

Sind Diamanten  wirklich die härteste Substanz die es gibt?

Auf der Mohs- Härteskala bildet Diamant das Ende 10. Inzwischen haben Wissenschaftler neue Materialien entwickelt, die noch härter als Diamant sind.  Der Grundbaustein bildet aber immer Kohlenstoff, also das Element aus dem auch Diamanten und Graphit besteht. Durch die Veränderung der Kristallgitter können noch härtere Stoffe hergestellt werden z.B. Q-Carbon, Carbin und Graphen, die über zusätzliche Eigenschaften verfügen (besonders leitfähig, magnetisch usw…)

Und die Lehre aus der Geschichte, behandle deinen Diamanten mit Sorgfalt, und schlage ihn nicht an Ecken und Kanten an, sonst war es das vielleicht mit ihm;)

Quellen:

2 Kommentare zu „Diamonds are forever? Nicht so ganz

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