Η βασική διαφορά μεταξύ γραφίτη και γραφενίου είναι ότι ο γραφίτης είναι ένα αλλότροπο άνθρακα που έχει μεγάλο αριθμό φύλλων άνθρακα, ενώ το γραφένιο είναι ένα μόνο φύλλο άνθρακα γραφίτη.
Ο γραφίτης είναι ένα πολύ γνωστό αλλοτρόπο του άνθρακα. Επιπλέον, το θεωρούμε ημιμέταλλο και έχει μια πολυεπίπεδη δομή με πολλά στρώματα άνθρακα που είναι καλά συσκευασμένα το ένα πάνω στο άλλο. Ένα στρώμα από αυτά τα στρώματα είναι ένα φύλλο γραφενίου. Ένα φύλλο γραφενίου θεωρείται νανοσωματίδιο σύμφωνα με τις διαστάσεις του.
Τι είναι ο γραφίτης;
Ο γραφίτης είναι ένα σταθερό αλλοτρόπο άνθρακα που έχει κρυσταλλική δομή και μια μορφή άνθρακα. Και το θεωρούμε ως αυτοφυές ορυκτό. Ένα φυσικό ορυκτό είναι ένα στοιχείο που εμφανίζεται στη φύση χωρίς να συνδυάζεται με κανένα άλλο στοιχείο. Επιπλέον, είναι η πιο σταθερή μορφή άνθρακα που εμφανίζεται σε τυπικές συνθήκες. Η μόνη επαναλαμβανόμενη μονάδα αυτού του αλλοτροπίου είναι ο άνθρακας (C). Διαθέτει εξαγωνικό κρυσταλλικό σύστημα. Αυτό το αλλοτρόπιο εμφανίζεται σε σιδερένιο μαύρο έως ατσαλένιο γκρι χρώμα και έχει μεταλλική λάμψη. Ωστόσο, το χρώμα ραβδώσεων αυτού του ορυκτού είναι μαύρο (το χρώμα που εμφανίζεται στη λεπτή σκόνη του).
Εικόνα 01: Γραφίτης
Ονομάζουμε τη δομή του πλέγματος αυτού του αλλοτρόπου ως πλέγμα κηρήθρας. Έχει τα φύλλα γραφενίου διαχωρισμένα σε απόσταση 0,335 nm. Στη δομή του πλέγματος, τα άτομα άνθρακα διαχωρίζονται σε απόσταση 0,142 nm. Τα άτομα άνθρακα συνδέονται μεταξύ τους μέσω ομοιοπολικών δεσμών, όπου ένα άτομο άνθρακα έχει τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς γύρω του. Δεδομένου ότι το σθένος του άνθρακα είναι 4, υπάρχει ένα τέταρτο μη κατειλημμένο ηλεκτρόνιο σε κάθε άτομο άνθρακα αυτής της δομής. Επομένως, είναι ελεύθερο να μεταναστεύσει, καθιστώντας τον γραφίτη ηλεκτρικά αγώγιμο. Ο φυσικός γραφίτης είναι χρήσιμος σε πυρίμαχα υλικά, μπαταρίες, χαλυβουργία, διογκωμένο γραφίτη, επενδύσεις φρένων, επενδύσεις χυτηρίου και λιπαντικά.
Τι είναι το γραφένιο;
Το γραφένιο είναι ένα μόνο στρώμα από τα πολλαπλά στρώματα του γραφίτη. Είναι ημιμεταλλικό. Αυτό το φύλλο περιέχει ένα μόνο στρώμα ατόμων άνθρακα σε επίπεδη δομή. Κάθε άτομο άνθρακα έχει τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς γύρω του. Το ονομάζουμε δομή εξαγωνικού πλέγματος. Σε αντίθεση με τον γραφίτη, το γραφένιο έχει πολλές ασυνήθιστες ιδιότητες. Το πιο σημαντικό είναι ότι είναι το ισχυρότερο υλικό που έχει δοκιμαστεί ποτέ. Μπορεί να μεταφέρει αποτελεσματικά τη θερμότητα και τον ηλεκτρισμό. αυτή η ένωση είναι σχεδόν διαφανής.
Εικόνα 02: Φύλλο γραφενίου
Έχει μεγαλύτερο διαμαγνητισμό από τον γραφίτη. Τα φύλλα γραφενίου θεωρούνται ως νανοσωματίδια ανάλογα με τις διαστάσεις (το πλάτος του φύλλου είναι μεταξύ 1 – 100 nm). Τα άτομα άνθρακα αυτού του φύλλου έχουν τέσσερις δεσμούς συμπεριλαμβανομένων τριών δεσμών σίγμα γύρω από ένα άτομο άνθρακα και έναν δεσμό pi προσανατολισμένο έξω από το επίπεδο. Μια κύρια χρήση αυτών των φύλλων είναι η παραγωγή νανοσωλήνων άνθρακα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γραφίτη και γραφενίου;
Ο γραφίτης είναι ένα σταθερό αλλοτρόπο άνθρακα που έχει κρυσταλλική δομή και μια μορφή άνθρακα. Διαθέτει μεγάλο αριθμό φύλλων άνθρακα. Είναι εύθραυστο. Επιπλέον, τα άτομα άνθρακα του γραφίτη συνδέονται μεταξύ τους μέσω ομοιοπολικών δεσμών, ένα άτομο άνθρακα έχει τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς γύρω του και υπάρχει ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Το γραφένιο είναι ένα μόνο στρώμα από τα πολλαπλά στρώματα του γραφίτη. Σε αντίθεση με τον γραφίτη, αυτό είναι ένα ενιαίο φύλλο άνθρακα. Επιπλέον, είναι το ισχυρότερο υλικό που έχει δοκιμαστεί ποτέ. Εκτός από αυτό, αυτό το φύλλο άνθρακα έχει τέσσερις δεσμούς συμπεριλαμβανομένων τριών δεσμών σίγμα γύρω από ένα άτομο άνθρακα και έναν δεσμό pi προσανατολισμένο έξω από το επίπεδο. Αυτές είναι οι κύριες διαφορές μεταξύ γραφίτη και γραφενίου.
Σύνοψη – Γραφίτης εναντίον Γραφενίου
Ο γραφίτης και το γραφένιο είναι ένα πολύ σημαντικό υλικό που περιέχει άνθρακα και σχετίζονται μεταξύ τους. Η διαφορά μεταξύ γραφίτη και γραφενίου είναι ότι ο γραφίτης είναι ένα αλλότροπο άνθρακα που έχει μεγάλο αριθμό φύλλων άνθρακα, ενώ το γραφένιο είναι ένα μόνο φύλλο άνθρακα γραφίτη.
