Różnica między grafitem a grafenem

The kluczowa różnica między grafitem a grafenem jest to grafit jest alotropem węgla mającym dużą liczbę arkuszy węgla, podczas gdy grafen jest pojedynczym arkuszem węgla grafitu.

Grafit jest dobrze znanym alotropem węgla. Co więcej, uważamy go za półmetal i ma warstwową strukturę z kilkoma warstwami węgla, które są dobrze upakowane względem siebie. Jedną warstwą z tych warstw jest arkusz grafenowy. Arkusz grafenu jest uważany za nanocząstkę zgodnie z jego wymiarami.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest grafit
3. Co to jest grafen
4. Porównanie obok siebie - grafit vs grafen w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest grafit?

Grafit jest stabilnym alotropem węgla o strukturze krystalicznej i formie węgla. I uważamy to za rodzimy minerał. Natywny minerał to pierwiastek występujący w naturze bez łączenia z żadnym innym pierwiastkiem. Ponadto jest to najbardziej stabilna forma węgla, która występuje w standardowych warunkach. Jedyną powtarzalną jednostką tego allotropu jest węgiel (C). Ma sześciokątny układ kryształów. Ten alotrop występuje w kolorze żelazo-czarnym do stalowo-szarego i ma metaliczny połysk. Jednak kolor smugi tego minerału jest czarny (kolor, który pojawia się w jego drobnym proszku).

Rysunek 01: Grafit

Siatkę tego allotropu nazywamy siatką o strukturze plastra miodu. Ma arkusze grafenu oddzielone w odległości 0,335 nm. W strukturze sieciowej atomy węgla są rozdzielane w odległości 0,142 nm. Atomy węgla są związane ze sobą za pomocą wiązań kowalencyjnych, przy czym jeden atom węgla ma wokół siebie trzy wiązania kowalencyjne. Ponieważ wartościowość węgla wynosi 4, w każdym atomie węgla tej struktury znajduje się czwarty niezajęty elektron. Dlatego migracja jest swobodna, dzięki czemu grafit przewodzi elektrycznie. Grafit naturalny jest przydatny w materiałach ogniotrwałych, akumulatorach, stalowni, graficie ekspandowanym, okładzinach hamulcowych, okładzinach odlewniczych i smarach.

Co to jest grafen?

Grafen to jedna warstwa z wielu warstw grafitu. To jest półmetal. Ten arkusz zawiera pojedynczą warstwę atomów węgla w strukturze płaskiej. Każdy atom węgla ma wokół siebie trzy wiązania kowalencyjne. Nazywamy to sześciokątną strukturą sieci. W przeciwieństwie do grafitu grafen ma wiele niezwykłych właściwości. Co najważniejsze, jest to najmocniejszy materiał, jaki kiedykolwiek testowano. Może skutecznie przewodzić ciepło i prąd. ten związek jest prawie przezroczysty.

Rycina 02: Arkusz grafenu

Ma większą diamagnetyzm niż grafit. Arkusze grafenu są uważane za nanocząstki zgodnie z wymiarami (szerokość arkusza mieści się w zakresie 1–100 nm). Atomy węgla tego arkusza mają cztery wiązania, w tym trzy wiązania sigma wokół atomu węgla i jedno wiązanie pi skierowane poza płaszczyznę. Głównym zastosowaniem tych arkuszy jest wytwarzanie nanorurek węglowych.

Jaka jest różnica między grafitem a grafenem?

Grafit jest stabilnym alotropem węgla o strukturze krystalicznej i formie węgla. Ma dużą liczbę arkuszy węgla. To jest kruche. Co więcej, atomy węgla grafitu są połączone ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi, przy czym jeden atom węgla ma wokół siebie trzy wiązania kowalencyjne i jest wolny elektron. Grafen to jedna warstwa z wielu warstw grafitu. W przeciwieństwie do grafitu jest to pojedynczy arkusz węglowy. Ponadto jest to najmocniejszy materiał, jaki kiedykolwiek testowano. Oprócz tego ten arkusz węgla ma cztery wiązania, w tym trzy wiązania sigma wokół atomu węgla i jedno wiązanie pi skierowane poza płaszczyznę. Są to główne różnice między grafitem a grafenem.

Podsumowanie - grafit vs grafen

Grafit i grafen są bardzo ważnym materiałem zawierającym węgiel, który jest ze sobą powiązany. Różnica między grafitem a grafenem polega na tym, że grafit jest alotropem węgla mającym dużą liczbę arkuszy węgla, podczas gdy grafen jest pojedynczym arkuszem węgla grafitu.

Odniesienie:

1. „Grafit”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 lipca 2018 r. Dostępne tutaj  
2. „Grafen”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 lipca 2018 r. Dostępne tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1.'Graphite-233436'By Rob Lavinsky (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia  
2.'Graphene-3D-balls'By Jynto (dyskusja) - Praca własna (CC0) przez Commons Wikimedia