Grafiidi ja grafeeni erinevus

võtme erinevus grafiidi ja grafeeni vahel on see grafiit on süsiniku koguotroop, millel on suur arv süsiniku lehti, samas kui grafeen on ühe grafiidi süsiniku leht.

Grafiit on üldtuntud süsiniku allotroob. Pealegi peame seda poolmetalliks ja sellel on kihiline struktuur, milles on mitu süsiniku kihti, mis on üksteisele hästi pakendatud. Nendest kihtidest üks kiht on grafeenileht. Grafeenilehte peetakse selle mõõtmete järgi nanoosakeseks.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on grafiit
3. Mis on grafeen
4. Kõrvuti võrdlus - grafiit vs grafeen tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on grafiit?

Grafiit on stabiilne süsiniku allotroop, millel on kristalne struktuur ja teatud vormis kivisüsi. Ja me peame seda loodusliku mineraalina. Natiivne mineraal on element, mis esineb looduses ilma ühegi teise elemendita. Lisaks on see süsiniku kõige stabiilsem vorm, mis ilmneb standardtingimustes. Selle allotropi ainus korduv üksus on süsinik (C). Sellel on kuusnurkne kristallsüsteem. See allotroob on värvuselt mustast mustast terashallini ja sellel on metalliline läige. Selle mineraali vöötvärv on siiski must (värv, mis ilmneb peene pulbri kujul).

Joonis 01: grafiit

Me nimetame selle allotropi võrestruktuuri kärgstruktuuri võraks. Grafeenilehed on eraldatud 0,335 nm kaugusel. Võre struktuuris eraldatakse süsinikuaatomid 0,142 nm kaugusel. Süsinikuaatomid on üksteisega seotud kovalentsete sidemete kaudu, ühel süsinikuaatomil on selle ümber kolm kovalentset sidet. Kuna süsiniku valents on 4, on selle struktuuri igas süsinikuaatomis neljas hõivamata elektron. Seetõttu võib see vabalt rännata, muutes grafiidi elektrit juhtivaks. Naturaalne grafiit on kasulik tulekindlate materjalide, patareide, terasetootmise, paisutatud grafiidi, piduri hõõrdkatte, valukodade ja määrdeainete valmistamiseks.

Mis on grafeen?

Grafeen on grafiidi mitmest kihist koosnev üks kiht. See on semimetall. See leht sisaldab ühetasandilist süsinikuaatomite kihti tasapinnalises struktuuris. Igal süsinikuaatomil on nende ümber kolm kovalentset sidet. Me nimetame seda kuusnurkseks võrestruktuuriks. Erinevalt grafiidist on grafeenil palju haruldaseid omadusi. Mis kõige tähtsam - see on tugevaim materjal, mida eales testitud. See suudab soojust ja elektrit tõhusalt juhtida. see ühend on peaaegu läbipaistev.

Joonis 02: Grafeenileht

Sellel on suurem diamagnetism kui grafiidil. Grafeenilehti peetakse nanoosakesteks vastavalt mõõtmetele (lehe laius on vahemikus 1–100 nm). Selle lehe süsinikuaatomitel on neli sidet, sealhulgas kolm sigma-sidet süsinikuaatomi ümber ja üks pi-side, mis on orienteeritud tasapinnast välja. Nende lehtede peamine kasutusala on süsiniknanotorude tootmine.

Mis vahe on grafiidil ja grafeenil??

Grafiit on stabiilne süsiniku allotroob, millel on kristalne struktuur ja teatud vormis kivisüsi. Sellel on palju süsiniklehti. See on rabe. Veelgi enam, grafiidi süsinikuaatomid on üksteisega seotud kovalentsete sidemete kaudu, ühel süsinikuaatomil on selle ümber kolm kovalentset sidet ja seal on vaba elektron. Grafeen on grafiidi mitmest kihist koosnev üks kiht. Erinevalt grafiidist on see ühe süsiniku leht. Lisaks on see tugevaim materjal, mida eales testitud. Peale selle on sellel süsiniklehel neli sidet, sealhulgas kolm sigma-sidet süsinikuaatomi ümber ja üks pi-side, mis on orienteeritud tasapinnast välja. Need on peamised erinevused grafiidi ja grafeeni vahel.

Kokkuvõte - grafiit vs grafeen

Grafiit ja grafeen on väga oluline süsinikku sisaldav materjal, mis on üksteisega seotud. Grafiidi ja grafeeni erinevus seisneb selles, et grafiit on suure hulga süsiniklehtede arvuga süsiniku allotroop, samas kui grafeen on ühe grafiidi süsiniku leht.

Viide:

1. “Grafiit”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 5. juuli 2018. Saadaval siin  
2. “Grafeen”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 3. juuli 2018. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1.'Graphite-233436'By Rob Lavinsky (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu  
2.'Grafeen-3D-pallid'By Jynto (vestlus) - Enda töö (CC0) Commonsi Wikimedia kaudu