Avainero grafiitin ja grafeenin välillä on, että grafiitti on hiilen allotrooppi, jossa on suuri määrä hiililevyjä, kun taas grafeeni on yksi grafiitin hiililevy.
Grafiitti on hyvin tunnettu hiilen allotrooppi. Lisäksi pidämme sitä puolimetallina, ja siinä on kerrosrakenne, jossa on useita hiilikerroksia, jotka ovat hyvin pakattu toisiinsa. Yksi kerros näistä kerroksista on grafeenilevy. Grafeenilevyä pidetään nanohiukkasena sen mittojen mukaan.
Mikä on grafiitti?
Grafiitti on vakaa hiilen allotrooppi, jolla on kiteinen rakenne ja hiilen muoto. Ja pidämme sitä alkuperäisenä mineraalina. Alkuperäinen mineraali on alkuaine, joka esiintyy luonnossa yhdistymättä mihinkään muuhun alkuaineeseen. Lisäksi se on stabiilin hiilen muoto, jota esiintyy normaaleissa olosuhteissa. Tämän allotroopin ainoa toistuva yksikkö on hiili (C). Siinä on kuusikulmainen kidejärjestelmä. Tämä allotrooppi on väriltään rautamustasta teräksenharmaaseen, ja siinä on metallinen kiilto. Tämän mineraalin juovan väri on kuitenkin musta (väri, joka näkyy sen hienossa jauheessa).
Kuva 01: Grafiitti
Kutsumme tämän allotroopin hilarakennetta hunajakennohilaksi. Siinä on grafeenilevyt erotettu toisistaan 0,335 nm:n etäisyydellä. Hilarakenteessa hiiliatomit eroavat toisistaan 0,142 nm:n etäisyydellä. Hiiliatomit ovat sitoutuneet toisiinsa kovalenttisilla sidoksilla, yhdellä hiiliatomilla on kolme kovalenttista sidosta ympärillään. Koska hiilen valenssi on 4, tämän rakenteen jokaisessa hiiliatomissa on neljäs tyhjä elektroni. Siksi se voi liikkua vapaasti, mikä tekee grafiitista sähköä johtavaa. Luonnongrafiitti on hyödyllinen tulenkestävissä materiaaleissa, akuissa, teräksen valmistuksessa, laajennetussa grafiitissa, jarrupäällysteissä, valimopäällysteissä ja voiteluaineissa.
Mikä on grafeeni?
Grafeeni on yksi kerros grafiitin useista kerroksista. Se on puolimetalli. Tämä levy sisältää yhden kerroksen hiiliatomeja tasomaisessa rakenteessa. Jokaisen hiiliatomin ympärillä on kolme kovalenttista sidosta. Kutsumme sitä kuusikulmaiseksi hilarakenteeksi. Toisin kuin grafiitilla, grafeenilla on monia epätavallisia ominaisuuksia. Mikä tärkeintä, se on vahvin koskaan testattu materiaali. Se voi johtaa tehokkaasti lämpöä ja sähköä. tämä yhdiste on lähes läpinäkyvä.
Kuva 02: Grafeeniarkki
Sillä on suurempi diamagnetismi kuin grafiitilla. Grafeenilevyjä pidetään nanohiukkasina mittojen mukaan (arkin leveys on 1-100 nm välillä). Tämän levyn hiiliatomeissa on neljä sidosta, mukaan lukien kolme sigma-sidosta hiiliatomin ympärillä ja yksi pi-sidos, joka on suunnattu ulos tasosta. Näiden arkkien tärkein käyttötarkoitus on hiilinanoputkien tuottaminen.
Mitä eroa on grafiitilla ja grafeenilla?
Grafiitti on vakaa hiilen allotrooppi, jolla on kiteinen rakenne ja hiilen muoto. Siinä on suuri määrä hiililevyjä. Se on hauras. Lisäksi grafiitin hiiliatomit ovat sitoutuneet toisiinsa kovalenttisilla sidoksilla, yhdellä hiiliatomilla on kolme kovalenttista sidosta ympärillään ja siinä on vapaa elektroni. Grafeeni on yksi kerros grafiitin useista kerroksista. Toisin kuin grafiitti, tämä on yksi hiililevy. Lisäksi se on vahvin koskaan testattu materiaali. Sen lisäksi tässä hiililevyssä on neljä sidosta, mukaan lukien kolme sigma-sidosta hiiliatomin ympärillä ja yksi pi-sidos, joka on suunnattu ulos tasosta. Nämä ovat tärkeimmät erot grafiitin ja grafeenin välillä.
Yhteenveto – Grafiitti vs grafeeni
Grafiitti ja grafeeni ovat erittäin tärkeitä hiiltä sisältävää materiaalia, jotka liittyvät toisiinsa. Ero grafiitin ja grafeenin välillä on se, että grafiitti on hiilen allotrooppi, jossa on suuri määrä hiililevyjä, kun taas grafeeni on yksi grafiitin hiililevy.
