Kluczowa różnica między grafitem a grafenem polega na tym, że grafit jest alotropem węgla o dużej liczbie arkuszy węglowych, podczas gdy grafen jest pojedynczym arkuszem węglowym grafitu.
Grafit jest dobrze znanym alotropem węgla. Co więcej, uważamy go za półmetal i ma strukturę warstwową z kilkoma warstwami węgla, które są dobrze upakowane jedna na drugiej. Jedna warstwa z tych warstw to arkusz grafenowy. Arkusz grafenowy jest uważany za nanocząstkę zgodnie z jego wymiarami.
Co to jest grafit?
Grafit to stabilny alotrop węgla o strukturze krystalicznej i postaci węgla. I uważamy to za minerał rodzimy. Natywny minerał to pierwiastek, który występuje w przyrodzie bez łączenia się z żadnym innym pierwiastkiem. Ponadto jest to najbardziej stabilna forma węgla występująca w standardowych warunkach. Jedyną powtarzającą się jednostką tego alotropu jest węgiel (C). Posiada heksagonalny system kryształów. Ten alotrop występuje w kolorze od żelaza do czarnego do stalowoszarego i ma metaliczny połysk. Jednak kolor smugi tego minerału jest czarny (kolor, który pojawia się w jego drobnym proszku).
Rysunek 01: Grafit
Strukturę sieciową tego alotropu nazywamy siecią plastra miodu. Posiada arkusze grafenu oddzielone w odległości 0,335 nm. W strukturze sieciowej atomy węgla są rozdzielone w odległości 0,142 nm. Atomy węgla są połączone ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi, 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 wolny elektron. Dlatego może swobodnie migrować, dzięki czemu grafit przewodzi prąd elektryczny. Grafit naturalny jest przydatny w materiałach ogniotrwałych, bateriach, hutnictwie, graficie ekspandowanym, okładzinach hamulcowych, okładzinach odlewniczych i środkach smarnych.
Co to jest grafen?
Grafen to pojedyncza warstwa z wielu warstw grafitu. Jest półmetalem. Arkusz ten zawiera pojedynczą warstwę atomów węgla w płaskiej strukturze. Każdy atom węgla ma wokół siebie trzy wiązania kowalencyjne. Nazywamy to heksagonalną strukturą sieciową. W przeciwieństwie do grafitu grafen ma wiele niezwykłych właściwości. Co najważniejsze, jest to najmocniejszy materiał, jaki kiedykolwiek testowano. Może skutecznie przewodzić ciepło i elektryczność. ten związek jest prawie przezroczysty.
Rysunek 02: Arkusz grafenowy
Ma większy diamagnetyzm niż grafit. Arkusze grafenowe są uważane za nanocząstki według wymiarów (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 zorientowane poza płaszczyznę. Głównym zastosowaniem tych arkuszy jest produkcja nanorurek węglowych.
Jaka jest różnica między grafitem a grafenem?
Grafit to stabilny alotrop węgla o strukturze krystalicznej i postaci węgla. Posiada dużą liczbę arkuszy węglowych. Jest kruchy. Ponadto atomy węgla grafitu są połączone ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi, jeden atom węgla ma wokół siebie trzy wiązania kowalencyjne i jest wolny elektron. Grafen to pojedyncza warstwa z wielu warstw w graficie. W przeciwieństwie do grafitu jest to pojedynczy arkusz węglowy. Ponadto jest to najmocniejszy materiał, jaki kiedykolwiek testowano. Poza tym ten arkusz węglowy ma cztery wiązania, w tym trzy wiązania sigma wokół atomu węgla i jedno wiązanie pi zorientowane poza płaszczyznę. Oto główne różnice między grafitem a grafenem.
Podsumowanie – grafit kontra grafen
Grafit i grafen to bardzo ważny materiał zawierający węgiel, który jest ze sobą powiązany. Różnica między grafitem a grafenem polega na tym, że grafit jest alotropem węgla o dużej liczbie arkuszy węglowych, podczas gdy grafen jest pojedynczym arkuszem węglowym grafitu.
