Η βασική διαφορά μεταξύ γραφίτη διαμαντιού και φουλερενίου είναι ότι το διαμάντι έχει κυβική κρυσταλλική δομή διαμαντιού και ο γραφίτης έχει εξαγωνική κρυσταλλική δομή, ενώ το φουλερένιο εμφανίζεται ως μεγάλο σφαιροειδές μόριο.
Το διαμάντι, ο γραφίτης και το φουλερένιο είναι διαφορετικά αλλότροπα του χημικού στοιχείου άνθρακα. Όλες αυτές οι ενώσεις έχουν μόνο άτομα άνθρακα στη σύνθεση, αλλά η διάταξη των ατόμων άνθρακα διαφέρει μεταξύ τους.
Τι είναι το Διαμάντι;
Το διαμάντι είναι ένα αλλοτρόπο άνθρακα, το οποίο έχει την κυβική κρυσταλλική δομή διαμαντιού. Βρίσκεται σε στερεή κατάσταση σε τυπική θερμοκρασία και πίεση. Επιπλέον, έχει την υψηλότερη σκληρότητα μεταξύ όλων των υλικών και την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα επίσης. Τα διαμάντια εμπίπτουν στην κατηγορία των αυτοφυών ορυκτών και συνήθως το χρώμα τους είναι κίτρινο, καφέ ή γκρι έως άχρωμο. Επιπλέον, η διάσπαση αυτού του υλικού είναι τέλεια σε τέσσερις κατευθύνσεις και το κάταγμα είναι ακανόνιστο. Η ράβδωση ορυκτών ενός διαμαντιού είναι άχρωμη. Όταν εξετάζουμε τις οπτικές ιδιότητες, το διαμάντι είναι ισότροπο.
Εικόνα 01: Διαμάντι
Σε αυτό το υλικό, τα άτομα άνθρακα είναι sp3 υβριδοποιημένα. Κάθε άτομο σχηματίζει ένα τετραεδρικό με ένα άλλο άτομο. Οι τετραεδρικές δομές είναι άκαμπτες και οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων είναι πολύ ισχυροί. Επιπλέον, το διαμάντι έχει τον μεγαλύτερο αριθμό ατόμων σε μια μονάδα όγκου του υλικού.
Τι είναι ο γραφίτης;
Ο γραφίτης είναι ένα αλλότροπο άνθρακα που έχει την εξαγωνική κρυσταλλική δομή. Η ένωση εμφανίζεται φυσικά ως μεταλλεύματα γραφίτη. Έτσι, μπορούμε να αποκτήσουμε αυτό το υλικό μέσω της εξόρυξης. Είναι το πιο σταθερό αλλοτρόπο άνθρακα σε τυπική θερμοκρασία και πίεση. Επιπλέον, κάτω από πολύ υψηλές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, ο γραφίτης μπορεί να μετατραπεί σε διαμάντι. Έχει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Εικόνα 02: Γραφίτης
Ο γραφίτης εμπίπτει επίσης στην κατηγορία των αυτοφυών ορυκτών. Το χρώμα μπορεί να ποικίλλει από σιδερένιο μαύρο έως ατσαλένιο γκρι. Επιπλέον, η διάσπαση αυτού του υλικού είναι βασική και το κάταγμα είναι λεπιοειδές. Η σκληρότητα είναι πολύ χαμηλή και έχει μεταλλική, γήινη λάμψη. Η ορυκτή ράβδος του γραφίτη είναι μαύρη. Όταν εξετάζουμε τις οπτικές ιδιότητες, ο γραφίτης είναι μονοαξονικός.
Τι είναι το Fullerene;
Το φουλερένιο είναι ένα αλλοτρόπιο άνθρακα που έχει μεγάλη σφαιρική δομή. Τα άτομα άνθρακα σε αυτό το αλλότροπο συνδέονται μεταξύ τους μέσω απλών και διπλών δεσμών. Επιπλέον, η σφαιρική δομή είναι ένα κλειστό ή μερικώς κλειστό πλέγμα που έχει τηγμένους δακτυλίους που περιέχουν 5 έως 7 άτομα άνθρακα. Είναι sp2 υβριδισμένα άτομα. Ωστόσο, η δομή έχει μια γωνιακή τάση μεταξύ των ατόμων.
Εικόνα 03: Δομή της σφαίρας φουλερενίου
Επιπλέον, τα φουλλερένια είναι διαλυτά σε οργανικούς διαλύτες, συμπεριλαμβανομένου του τολουολίου, του χλωροβενζολίου κ.λπ. Γενικά, αυτό το υλικό είναι ηλεκτρικός μονωτήρας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του γραφίτη διαμαντιού και του φουλερενίου;
Το διαμάντι, ο γραφίτης και το φουλερένιο είναι αλλοτρόπα του άνθρακα. Η βασική διαφορά μεταξύ του γραφίτη διαμαντιού και του φουλερενίου είναι ότι το διαμάντι έχει μια κυβική κρυσταλλική δομή διαμαντιού και ο γραφίτης έχει μια εξαγωνική κρυσταλλική δομή, ενώ το φουλερένιο εμφανίζεται ως μεγάλο σφαιροειδές μόριο. Επιπλέον, το διαμάντι είναι το πιο σκληρό υλικό στη γη, αλλά ο γραφίτης και το φουλερένιο έχουν σχετικά χαμηλή σκληρότητα.
Επιπλέον, μια περαιτέρω διαφορά μεταξύ γραφίτη διαμαντιού και φουλερενίου είναι ότι τα άτομα άνθρακα ενός διαμαντιού είναι sp3 υβριδοποιημένα, αλλά, στον γραφίτη και το φουλερένιο, είναι sp 2 υβριδοποιημένο. Όταν εξετάζουμε τη γεωμετρία γύρω από ένα άτομο άνθρακα, στο διαμάντι, είναι τετραεδρικό και στον γραφίτη, είναι τριγωνικό επίπεδο ενώ, στο φουλερένιο, είναι σφαιρικό.
Σύνοψη – Diamond vs Graphite vs Fullerene
Το διαμάντι, ο γραφίτης και το φουλερένιο είναι αλλοτρόπα του άνθρακα. Συνοπτικά, η βασική διαφορά μεταξύ γραφίτη διαμαντιού και φουλερενίου είναι ότι το διαμάντι έχει μια κυβική κρυσταλλική δομή διαμαντιού και ο γραφίτης έχει μια εξαγωνική κρυσταλλική δομή, ενώ το φουλερένιο εμφανίζεται ως μεγάλο σφαιροειδές μόριο.
