Cuáles son las diferencias entre el grafito y el diamante

Cuáles son las diferencias entre el grafito y el diamante

Siempre hemos conocido la relación entre el grafito y diamante, ya que ambos comparten una composición mutua, el carbono. Pero la diferencia se encuentra en su estructura, algo que les diferencia y les hace únicos. Por ello, abordaremos las diferencias entre ambos, ya que merece la pena conocer sus propiedades físicas.

La diferencia radica en su ordenación, ya que sus átomos se distribuyen de diferente forma y que analizaremos en las siguientes líneas. Seguro que siempre nos hemos fijado en la dureza y la forma física de cada uno, pero ambos tienen el carbono como elemento químico.

Diferencias entre el grafito y el diamante

Su composición se ordena de diferente forma, de ahí que tengan algo en común y que se vean de diferente forma. La estructura cristalina del grafito está compuesta por capas planas de átomos de carbono y en forma de hexágonos. Entre sus capas se puede encontrar las fuerzas de Van der Waals, son capas que están sobreexpuestas y que se deslizan con facilidad. De ahí su poca dureza, deslizamiento y buena conductividad eléctrica.

La diferencia extrema la encontramos en el diamante, ya que su dureza es muy alta. Es considerado como uno de los materiales más duros del planeta, mientras que el granito es frágil y suave. Esto se debe a la estructura cristalina, ya que cada átomo está entrelazado con otros cuatro átomos de carbono, formando una rede tridimensional que resulta altamente resistente. Esta diferencia interna es la que hace que sean totalmente diferentes entre sus propiedades físicas y químicas.

En la industria ambos minerales son utilizados con total necesidad, con usos industriales importantes. Por ejemplo, el diamante es utilizado como herramienta de corte, dada a su dureza. Se emplea a modo de broca o sierras de corte, incluso se inserta en joyas de diseño de lujo dado a su brillo y por considerarse como una piedra preciosa.

Cuáles son las diferencias entre el grafito y el diamante

Diferencias entre las propiedades físicas de estos minerales

Dentro de sus propiedades se pueden analizar varias diferencias que los hacen únicos:

Dureza: ambos son extremadamente diferente, como hemos reseñado. El diamante es uno de los materiales más duros del planeta, debido a su estructura interna de enlaces covalentes fuertes. Como siempre hemos aprendido en la escuela, el diamante siempre raya a otros materiales. Sin embargo, el grafito es todo lo contrario, es demasiado blando y puede dejar marcas pintadas en la superficie de algunos materiales.

La densidad: El diamante tiene una densidad mayor que el grafito, ya que su estructura interna es más compacta. Se puede observar también en su peso, ya que los diamantes son mucho más pesados que el grafito.

Fisionomía y transparencia: el grafito tiene un color opaco y es particularmente oscuro, no deja que la luz lo atraviese. Sin embargo, el diamante es transparente, deja que la luz lo atraviese y se exhibe con un alto brillo. Dicho brillo es espectacular, con gran irradiación, dónde se le ha llegado a conocer como “fuego”.

Conductividad eléctrica: el diamante son aislantes eléctricos, dado a que los átomos de carbono están unidos fuertemente, lo que impide que sus electrones se mantengan sin movimiento. El grafito es totalmente diferente, es un excelente conductor eléctrico, debido a la estructura de sus capas y a la movilidad de los electrones entre sus capas. Dichos átomos están unidos débilmente, lo que permite que los electrones se puedan mover entre sus capas.

Grafito

Punto de fusión: los diamantes tienen un punto de fusión muy alto, se funden con 3.700° Celsius, aunque a partir de los 800° ya comienzan a consumirse en la superficie en la presencia de oxígeno. Su composición es tan fuerte, que no podrá ser atacada por ningún tipo de ácido, ni ser insoluble en ellos. El punto de fusión del grafito es de 3.400°, no es soluble en agua y no se derrite a altas temperaturas.

Profundizando en sus átomos

La dureza de estos minerales es una de las características más peculiares que los diferencia. Si profundizamos en su aleación encontramos que sus átomos C presentan una hibridación sp2. Esto quieres decir que cada átomo está enlazado con otros 3 átomos en un enlace covalente, por lo que se forma una estructura laminada.

En el diamante, sus átomos C presentan una hibridación sp3. Cada átomo se enlace con otros 4 átomos de C, mediante un enlace covalente y formando una estructura tridimensional.

Por lo tanto, el grafito tiene una estructura blanda, débil y fácilmente exfoliable. El diamante es muy resistente, tanto, que es apodado como el “adamas” como el invencible, derivado de una palabra griega.

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Tienen en común el mismo elemento químico

Tanto el diamante y el grafito están compuestos por el mismo elemento químico, el carbono. Pero dado a su estructura y enlaces químicos, sus propiedades y comportamiento son diferentes. El grafito es utilizado como lubricante, electrodos o para material de fabricación de lapiceros. El diamante es empleado para joyería y como material de corte.

Se habla de que los diamantes son para siempre. Es un tipo de eslogan que indica que esta bonita piedra preciosa puede durar para siempre como joya. Pero, según los físicos, dicho diamante puede que no sea para siempre, ya que, en un tipo de condiciones atmosféricas, el diamante se podría convertir en grafito, pero dicha transformación sería muy lenta.

Cuáles son las diferencias entre el grafito y el diamante

Sin embargo, la transformación del grafito a diamante puede ser un hecho. En la naturaleza llega a ser un fenómeno que requiere de unas condiciones muy extremas de presión y temperaturas muy altas. De forma manual, habría que utilizar algunos catalizadores.  ¿Cómo lo hacen?

Son los llamados diamantes sintéticos, creados por “alta presión y alta temperatura” o también llamado como HPHT. Sería una forma de simular lo que ocurre en realidad en la propia naturaleza. Se introducen pequeñas piezas de grafito en la máquina HPHT, donde se bombardea con un intenso pulso de electricidad, dando como resultado diamantes de alta calidad.

Si los diamantes son uno de los minerales más fuertes que existen, ¿cómo se trabajan en la joyería? La única forma de trabajar un diamante es con otro diamante o con láser. Es la forma en la que se pueden crear esos bonitos bordes y convertirlo en bonitas piedras brillantes.


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