Warum kann man Diamanten nicht schmelzen?

Diamanten sind aufgrund ihrer starken Kohlenstoffbindung und ihrer speziellen Kristallstruktur sehr hart und haben einen hohen Schmelzpunkt. Man kann Diamanten theoretisch schmelzen freilich erfordert dies extreme Temperaturen von etwa 3550 Grad Celsius. Die meisten Schmelzöfen sind nicht in der Lage diese Temperaturen zu erreichen.

Der Grund, warum Diamanten ihre Struktur verändern bevor sie schmelzen liegt darin, dass Kohlenstoff verschiedene Formen annehmen kann, je nach den Umgebungsbedingungen. Bei niedrigen Temperaturen und Normaldruck nimmt der Kohlenstoff die Form eines Diamanten an, bei der die Kohlenstoffatome in einem regelmäßigen Gitter angeordnet sind. Diamanten haben eine sehr feste Kristallstruktur die ihnen ihre Härte verleiht.

Wenn jedoch hohe Temperaturen und Drücke auf den Diamanten einwirken, kann sich die Kristallstruktur des Kohlenstoffs verändern. Der Kohlenstoff kann in die Form von Graphit übergehen bei der die Kohlenstoffatome in Schichten angeordnet sind. Im Gegensatz zu Diamanten ist Graphit weich und kann leicht abgerieben werden. Diese Veränderung der Kristallstruktur wird als Phasenübergang bezeichnet.

Der Phasenübergang von Diamant zu Graphit kann bei hohen Temperaturen und Drücken auftreten, ebenso wie sie im Erdinneren vorkommen. In der Natur entstehen Diamanten oft in den tiefen Schichten der Erdkruste wo es aufgrund von Vulkanismus und hohem Druck zu den notwendigen Bedingungen kommt. Durch den Druck und die Hitze wird der Kohlenstoff in Diamanten stabilisiert.

Um Diamanten zu schmelzen müssten die extremen Bedingungen von 3550 Grad Celsius und hohem Druck erreicht werden. Die meisten Materialien, einschließlich der meisten Metalle, haben niedrigere Schmelzpunkte und können deshalb leichter geschmolzen werden. Diamanten sind aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften und ihres hohen Schmelzpunktes sehr widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen und chemische Reaktionen.

Insgesamt kann man also sagen, dass Diamanten aufgrund ihrer starken Kohlenstoffbindung, ihrer speziellen Kristallstruktur und der hohen Temperaturen die zum Schmelzen erforderlich sind, nicht leicht zu schmelzen sind. Sie neigen dazu ihre Struktur zu verändern und in Graphit zu übergehen bevor sie schmelzen.