Grafīta un grafēna atšķirība

galvenā atšķirība starp grafītu un grafēnu ir tas grafīts ir oglekļa allotrops ar lielu skaitu oglekļa loksņu, savukārt grafēns ir viena grafīta oglekļa lapa.

Grafīts ir plaši pazīstams oglekļa allotrops. Turklāt mēs to uzskatām par pusmetālu, un tam ir slāņveida struktūra ar vairākiem oglekļa slāņiem, kas ir labi iesaiņoti viens otram. Viens no šiem slāņiem ir grafēna loksne. Grafēna loksne pēc tās izmēriem tiek uzskatīta par nanodaļiņu.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir grafīts
3. Kas ir grafēns
4. Salīdzinājums blakus - grafīts vs grafēns tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir grafīts?

Grafīts ir stabils oglekļa allotrops, kam ir kristāliska struktūra un akmeņogļu forma. Un mēs to uzskatām par vietējo minerālu. Vietējais minerāls ir elements, kas dabā sastopams bez apvienojuma ar citiem elementiem. Turklāt tas ir visstabilākais oglekļa veids, kas rodas standarta apstākļos. Vienīgā atkārtotā šīs allotrope vienība ir ogleklis (C). Tam ir sešstūra kristālu sistēma. Šim alotropam ir dzeltenmelna vai tērauda pelēka krāsa, un tam ir metāla spīdums. Tomēr šī minerāla svītra ir melna (krāsa, kas parādās tā smalkajā pulverī).

01. attēls: grafīts

Šīs alotropas režģa struktūru mēs saucam par šūnveida režģi. Grafēna loksnes ir atdalītas 0,335 nm attālumā. Tīkla struktūrā oglekļa atomi tiek atdalīti 0,142 nm attālumā. Oglekļa atomi ir savstarpēji saistīti caur kovalentām saitēm, vienam oglekļa atomam ap to ir trīs kovalences saites. Tā kā oglekļa valence ir 4, katrā šīs struktūras oglekļa atomā ir ceturtais neaizņemts elektrons. Tāpēc tas var brīvi migrēt, padarot grafītu par elektriski vadošu. Dabīgais grafīts ir noderīgs ugunsizturīgo materiālu, akumulatoru, tērauda ražošanā, keramzīta, bremžu uzliku, lietuvju virsmu un smērvielu ražošanā.

Kas ir grafēns?

Grafēns ir viens slānis no vairākiem grafīta slāņiem. Tas ir pusmetāls. Šajā lapā ir viens oglekļa atomu slānis plānā struktūrā. Katram oglekļa atomam ap tiem ir trīs kovalences saites. Mēs to saucam par sešstūra režģa struktūru. Atšķirībā no grafīta, grafēnam ir daudz retāk sastopamu īpašību. Vissvarīgākais ir tas, ka tas ir visspēcīgākais materiāls, kāds jebkad pārbaudīts. Tas var efektīvi vadīt siltumu un elektrību. šis savienojums ir gandrīz caurspīdīgs.

Attēls 02: Grafēna lapa

Tam ir lielāks diamagnētisms nekā grafītam. Grafēna loksnes tiek uzskatītas par nanodaļiņām atbilstoši izmēriem (loksnes platums ir no 1 līdz 100 nm). Šīs lapas oglekļa atomiem ir četras saites, tai skaitā trīs sigma saites ap oglekļa atomu un viena pi saite, kas orientēta no plaknes. Šīs loksnes galvenokārt izmanto oglekļa nanocauruļu ražošanā.

Kāda ir atšķirība starp grafītu un grafēnu?

Grafīts ir stabils oglekļa allotrops, kuram ir kristāliska struktūra un akmeņogļu forma. Tam ir liels skaits oglekļa loksņu. Tas ir trausls. Turklāt grafīta oglekļa atomi ir savstarpēji saistīti caur kovalentām saitēm, vienam oglekļa atomam ap to ir trīs kovalences saites un ir brīvs elektrons. Grafēns ir viens slānis no vairākiem grafīta slāņiem. Atšķirībā no grafīta, šī ir viena oglekļa loksne. Turklāt tas ir visspēcīgākais materiāls, kāds jebkad pārbaudīts. Bez tam šai oglekļa loksnei ir četras saites, ieskaitot trīs sigma saites ap oglekļa atomu un vienu pi saiti, kas vērsta uz plakni. Šīs ir galvenās atšķirības starp grafītu un grafēnu.

Kopsavilkums - grafīts vs grafēns

Grafīts un grafēns ir ļoti svarīgs oglekli saturošs materiāls, kas ir savstarpēji saistīti. Atšķirība starp grafītu un grafēnu ir tāda, ka grafīts ir visa veida ogleklis, kurā ir liels skaits oglekļa loksņu, savukārt grafēns ir viena grafīta oglekļa lapa.

Atsauce:

1. “Grafīts”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 5. jūlijs. Pieejams šeit  
2. “Grafēns”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 3. jūlijs. Pieejams šeit  

Attēla pieklājība:

1.'Graphite-233436'By Rob Lavinsky (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia  
2.'Grafēna-3D bumbiņas'By Jynto (saruna) - Savs darbs (CC0), izmantojot Commons Wikimedia