Grafiidi ja grafeeni peamine erinevus seisneb selles, et grafiit on süsiniku allotroop, millel on palju süsinikulehti, samas kui grafeen on üks grafiidi süsinikuleht.
Grafiit on hästi tuntud süsiniku allotroop. Pealegi peame seda poolmetalliks ja sellel on kihiline struktuur mitme süsinikukihiga, mis on üksteisele hästi pakitud. Üks kiht nendest kihtidest on grafeenileht. Grafeenlehte peetakse nanoosakeseks vastav alt selle mõõtmetele.
Mis on grafiit?
Grafiit on stabiilne süsiniku allotroop, millel on kristalne struktuur ja kivisöe vorm. Ja me peame seda looduslikuks mineraaliks. Looduslik mineraal on element, mis esineb looduses ilma ühegi teise elemendiga ühinemata. Lisaks on see kõige stabiilsem süsiniku vorm, mis esineb standardtingimustes. Selle allotroopi ainus korduv ühik on süsinik (C). Sellel on kuusnurkne kristallisüsteem. See allotroop on raudmustast kuni terashallini ja sellel on metalliline läige. Selle mineraali triibude värvus on aga must (värv, mis ilmneb selle peenes pulbris).
Joonis 01: Grafiit
Me nimetame selle allotroopi võrestruktuuri kärgvõreks. Sellel on grafeenilehed eraldatud 0,335 nm kaugusel. Võre struktuuris on süsinikuaatomid eraldatud 0,142 nm kaugusel. Süsinikuaatomid on omavahel seotud kovalentsete sidemete kaudu, ühe süsinikuaatomi ümber on kolm kovalentset sidet. Kuna süsiniku valents on 4, on selle struktuuri igas süsinikuaatomis neljas hõivamata elektron. Seetõttu võib see vab alt migreeruda, muutes grafiidi elektrit juhtivaks. Looduslik grafiit on kasulik tulekindlate materjalide, akude, terase, paisutatud grafiidi, piduri hõõrdkatete, valukodade pinnakatete ja määrdeainete valmistamisel.
Mis on grafeen?
Grafeen on üks kiht mitmest grafiidikihist. See on poolmetall. See leht sisaldab ühte kihti süsinikuaatomeid tasapinnalises struktuuris. Iga süsinikuaatomi ümber on kolm kovalentset sidet. Me nimetame seda kuusnurkse võre struktuuriks. Erinev alt grafiidist on grafeenil palju ebatavalisi omadusi. Mis kõige tähtsam, see on kõige tugevam materjal, mida kunagi testitud. See suudab tõhus alt juhtida soojust ja elektrit. see ühend on peaaegu läbipaistev.
Joonis 02: Grafeenileht
Sellel on suurem diamagnetism kui grafiidil. Grafeenlehti käsitletakse nanoosakestena vastav alt mõõtmetele (lehe laius jääb vahemikku 1–100 nm). Selle lehe süsinikuaatomitel on neli sidet, sealhulgas kolm sigma sidet süsinikuaatomi ümber ja üks pi-side, mis on orienteeritud tasapinnast väljapoole. Nende lehtede peamine kasutusala on süsiniknanotorude tootmine.
Mis vahe on grafiidil ja grafeenil?
Grafiit on stabiilne süsiniku allotroop, millel on kristalne struktuur ja kivisöe vorm. Sellel on suur hulk süsiniklehti. See on rabe. Veelgi enam, grafiidi süsinikuaatomid on omavahel seotud kovalentsete sidemete kaudu, ühel süsinikuaatomil on kolm kovalentset sidet ja seal on vaba elektron. Grafeen on üks kiht mitmest grafiidikihist. Erinev alt grafiidist on see üks süsinikleht. Lisaks on see kõige tugevam 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 väljapoole. Need on peamised erinevused grafiidi ja grafeeni vahel.
Kokkuvõte – grafiit vs grafeen
Grafiit ja grafeen on väga oluline süsinikku sisaldav materjal, mis on omavahel seotud. Grafiidi ja grafeeni erinevus seisneb selles, et grafiit on süsiniku allotroop, millel on palju süsinikulehti, samas kui grafeen on üks grafiidi süsiniku leht.
