Diamanty jsou věčné. Pokud neshoří

Diamant je chemickým složením čistý uhlík, stejně jako obyčejná tuha neboli grafit. „Je to stále uhlík a při teplotě nad nějakých 800 stupňů Celsia nám velmi ochotně shoří, zvláště pokud má přístup k velkému množství kyslíku,“ uvedl v Meteoru Jan Havlík z Vysoké školy chemicko-technologické.

Diamanty jsou velmi citlivé vůči kyslíku. „Může se stát, že pokud diamant zahřejete na vysokou teplotu na vzduchu, tak ho můžete celý spálit, je to taková noční můra všech šperkařů, kteří často používají plamen, aby nahřáli nějakou část šperku a upravili ji,“ tvrdí Havlík.

V čem se liší diamant od tuhy

Diamant se od tuhy liší uspořádáním atomů. „Struktura grafitu připomíná včelí plástve. Jedná se o rovinu šestiúhelníků, kde jsou jednotlivé atomy vždy propojeny se 3 sousedy a tyto jednotlivé vrstvy, plástve, sedí velmi slabými silami na sobě,“ vysvětlil Havlík.

„Struktura diamantu vypadá podobně, ale včelí plástve jsou zohnuty do takových stříšek. Každý atom má 4 sousedy, kterých se pevně drží tzv. kovalentními vazbami. Celá ta mřížka nebo krystal tvoří jakoby jednu molekulu s navzájem propojenými atomy. Proto je diamant nesmírně pevný a odolný,“ dodal Havlík.

Tuha v prstýnku?

Přestože chemické složení tuhy a diamantu je totožné, není třeba se bát, že by se diamantový šperk jen tak přeměnil v obyčejnou tuhu. „Například kdybychom zapomněli šperk na topení, tak se s ním jistě nic nestane,“ řekl Jan Havlík. Aby se začaly dít ve struktuře diamantu podstatné změny, museli bychom ho zahřát ve vakuu nebo v inertním prostředí až na 1600 stupňů Celsia.

Jako spadlý mrakodrap

„Pokud bychom diamant vystavili velmi vysokým teplotám, tak mřížka dostane obrovské množství energie, její atomy se rozkmitají a vazby se přetrhnou. Mřížka se pokusí získat příhodnější tvar, tedy tvar včelích pláství. Z krystalu se začnou tvořit plástve a diamant se pomalu přemění na grafit,“ vysvětlil chemik. Jinak řečeno, dojde k úplnému zhroucení struktury diamantu, podobně jako by se po silném zemětřesení sesypal k zemi mrakodrap.

Kamínek starý miliardu let

„Odhaduje se, že diamanty vznikají přibližně 140 km nebo hlouběji pod povrchem země, kde panují tlaky 10.000krát větší než nahoře a zároveň teploty překračují 1000 stupňů Celsia,“ podotkl Havlík. Právě za takových podmínek je pro uhlík výhodnější pevnější struktura diamantu než tuhy.

K takto vzniklým diamantům se lidé dostanou jen tak, že ze země vyvře magma, které vzácné kameny vyplaví. „Většina diamantů, které dnes obdivujeme, jsou starší než miliarda let, nevypadá to, že by se v současné době nějaké nové diamanty takto uvolňovaly,“ dodal Havlík.

Diamant|foto: Český rozhlas

Když známe podmínky vzniku diamantů, pak bychom tedy také mohli vědět, jak je vyrobit uměle. „Máme štěstí. Opravdu diamanty už v dnešní době vyrábět umíme. Ročně se vyrobí asi 20 tun umělých diamantů, i když většinou se nejedná o šperky, ale o diamanty pro průmyslové použití - vrtání, broušení a podobně,“ uvedl Havlík.

Vyrobit diamant? Doma to raději nezkoušejte

V zásadě existují 3 metody výroby diamantů. „Ta první napodobuje přírodu a snaží se navodit vysoké tlaky a teploty. Druhá metoda využívá drobounké krystalky diamantů jako taková semínka. Nasadí se na ně atomy uhlíku, které přeberou strukturu diamantu, a ten postupně roste,“ vysvětlil Havlík.

Třetí způsob využívá sílu výbuchu. „Výbušnina se umístí do uzavřeného prostoru naplněného inertním plynem, po explozi se uvolní velké množství tepla a tlaku a vytvoří se drobounké diamanty, které je následně nutné očistit,“ řekl Havlík. Ani jedna z metod pochopitelně není realizovatelná v domácích podmínkách. Diamant si tak stále uchovává svou jedinečnost.

Tento i ostatní záznamy pořadu Meteor najdete v našem Archivu pořadů.