Timantti vs grafiitti
Timantti ja grafiitti ovat kemiallisesti identtisiä, mutta niillä on kuitenkin eroja. Ne molemmat koostuvat hiilestä, mutta ne ovat erilaisia, kun on kyse niiden fyysisestä ulkonäöstä. Siksi niitä voidaan kutsua polymorfeiksi.
Niitä kutsutaan polymorfeiksi, koska ne on valmistettu samasta kemikaalista, mutta niiden fyysinen ulkonäkö on erilainen. Grafiitti on metallista ja läpinäkymätöntä, kun taas timantti on loistava ja läpinäkyvä.
Molemmat ovat kovuudeltaan erilaisia. Grafiittia pidetään erittäin pehmeänä ja sen kovuus on vain 1-2 Mohsin kovuusasteikolla. Toisaalta timantin tiedetään olevan vaikein luonnollinen aine. Itse asiassa sen sanotaan olevan kovuus 10 Mohsin kovuusasteikolla. On huomattava, että millään muulla aineella ei ole timantin kovuutta.
Grafiittia käytetään voiteluaineena ja lyijykynänä. On mielenkiintoista huomata, että timantin fyysinen ulkonäkö johtuu sen luonnollisesta kristallirakenteesta.
Yksi tärkeistä eroista timantin ja grafiitin välillä on tapa, jolla niiden molekyylijärjestely tehdään. Timanteissa kukin hiiliatomi on sitoutunut voimakkaasti neljään vierekkäiseen hiiliatomiin. Todennäköisesti tämä on syy sen kovuuteen.
Grafiitin tapauksessa yksittäiset atomit kytkeytyvät toisiinsa muodostaen hiiliatomilevyjä. Jokaisessa hiiliatomiarkissa kukin hiiliatomi on sitoutunut kolmeen vierekkäiseen hiiliatomiin.
Toinen tärkeä ero näiden kahden aineen sisärakenteiden välillä on se, että timantissa olevan rakenteen läpi ei ole vaeltavia vapaita elektroneja, joten niiden sanotaan olevan suuria eristimiä. Toisaalta vapaat elektronit vaeltavat rakenteen läpi grafiitissa. Timanteille on ominaista myös korkea taitekerroin.
