Warum kann man Diamanten nicht schmelzen?

Warum kann man Diamanten nicht schmelzen? Welche physikalischen Bedingungen sind dafür erforderlich?**

Diamanten gelten allgemein als unzerstörbar und extrem hart. Diese Eigenschaften resultieren aus der einzigartigen Struktur des Kohlenstoffs der in Diamanten vorkommt. Die Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen sind unglaublich stabil. Das macht es so schwierig – Diamanten zu schmelzen. Der Schmelzpunkt eines Diamanten liegt theoretisch bei sensationellen 3550 Grad Celsius—extreme Temperaturen die nur in wenigen speziellen Laboren erreicht werden können.

Bei konventionellen Schmelzöfen scheitert man oft. Die Geräte schaffen es nicht die nötigen Temperaturen zu erreichen. Daher bleibt das Schmelzen von Diamanten eine Herausforderung die kaum überwunden werden kann. Kohlenstoff hat viele Formen—sogenannte Allotropen. Bei Raumtemperatur und Standarddruck bauteil—ja, da entstehen Diamanten mit ihrer festen Kristallstruktur.

Geduld ist gefragt—bei extremen Temperaturen oder Drücken verändert der Kohlenstoff schnell seine Struktur. Die Kristalle des Diamanten organisieren sich neu und wandeln sich in Graphit um—ein wesentlich weicheres Material. In diesen angements sind die Kohlenstoffatome in Schichten angeordnet die relativ leicht voneinander abgezogen werden können. Wissenschaftler bezeichnen diese Umwandlung als Phasenübergang.

Phasenübergänge sind spannende Prozesse. Der Übergang von Diamant zu Graphit geschieht, wenn hohe Temperaturen und Drücke herrschen. Diese Bedingungen finden sich in der Erdkruste wo Diamanten oft unter dem Einfluss von Vulkanen entstanden sind. Dort bilden sich unter enormem Druck die typischen Eigenschaften und Stabilitäten.

Schmelzen ist nicht die einzige Herausforderung. Auch die Umwandlung erfordert extreme Bedingungen. Um die Kristallstruktur aufzulösen sind oftmals viel weiterhin als nur Hitze erforderlich. Der Druck spielt ähnlich wie eine wesentliche Rolle. Während der Erdinneren Prozesse ist der Druck in einer anderen Dimension als in unseren Laboren.

Die hohen Temperaturen und Drücke die zum Schmelzen notwendig wären, sind also alles andere als alltäglich. Die überwiegende Mehrheit der Materialien hat weitaus niedrigere Schmelzpunkte und kann wesentlich einfacher geschmolzen werden. So bleibt der Diamant ein einzigartiges und widerstandsfähiges Material.

Zusammengefasst ist es also leicht zu verstehen warum Diamanten so schwer schmelzbar sind. Die starken Kohlenstoffbindungen die spezielle Kristallstruktur und die extremen Bedingungen die erforderlich sind, machen das Schmelzen nahezu unmöglich. Selbst unter solchen Bedingungen wandelt sich der Diamant oft zuerst in Graphit—bevor er überhaupt schmelzen kann.