Ključna razlika med diamantnim grafitom in fulerenom je, da ima diamant kubično kristalno strukturo diamanta, grafit pa heksagonalno kristalno strukturo, medtem ko se fuleren pojavlja kot velika sferoidna molekula.
Diamant, grafit in fuleren so različni alotropi kemijskega elementa ogljika. Vse te spojine imajo v sestavi samo ogljikove atome, vendar se razporeditev ogljikovih atomov med seboj razlikuje.
Kaj je diamant?
Diamond je alotrop ogljika, ki ima diamantno kubično kristalno strukturo. Pri standardni temperaturi in tlaku je v trdnem stanju. Poleg tega ima najvišjo trdoto med vsemi materiali in tudi najvišjo toplotno prevodnost. Diamanti spadajo v kategorijo samorodnih mineralov, njihova barva pa je običajno rumena, rjava ali siva do brezbarvna. Poleg tega je cepitev tega materiala popolna v štirih smereh, lom pa je nepravilen. Mineralni trak diamanta je brezbarven. Glede na optične lastnosti je diamant izotropen.
Slika 01: Diamant
V tem materialu so ogljikovi atomi sp3 hibridizirani. Vsak atom tvori tetraeder z drugim atomom. Tetraedrske strukture so toge, vezi med atomi pa zelo močne. Poleg tega ima diamant največje število atomov v enoti prostornine materiala.
Kaj je grafit?
Grafit je alotrop ogljika s heksagonalno kristalno strukturo. Spojina se naravno pojavlja kot grafitne rude; torej lahko ta material pridobimo z rudarjenjem. Je najbolj stabilen alotrop ogljika pri standardni temperaturi in tlaku. Poleg tega se lahko grafit pod zelo visokimi temperaturami in tlakom pretvori v diamant. Ima visoko električno prevodnost.
Slika 02: Grafit
Grafit prav tako spada v kategorijo samorodnih mineralov. Barva se lahko razlikuje od železno črne do jekleno sive. Poleg tega je cepitev tega materiala bazalna, zlom pa luskast. Trdota je zelo nizka in ima kovinski zemeljski lesk. Mineralni trak grafita je črn. Glede na optične lastnosti je grafit enoosen.
Kaj je fuleren?
Fuleren je alotrop ogljika, ki ima veliko sferično strukturo. Ogljikovi atomi v tem alotropu se med seboj povezujejo preko enojnih in dvojnih vezi. Poleg tega je sferična struktura zaprta ali delno zaprta mreža s spojenimi obroči, ki vsebujejo 5 do 7 atomov ogljika. So sp2 hibridizirani atomi. Vendar ima struktura kotno napetost med atomi.
Slika 03: Struktura fulerenske sfere
Poleg tega so fulereni topni v organskih topilih, vključno s toluenom, klorobenzenom itd. Na splošno je ta material električni izolator.
Kakšna je razlika med diamantnim grafitom in fulerenom?
Diamanti, grafit in fuleren so alotropi ogljika. Ključna razlika med diamantnim grafitom in fulerenom je, da ima diamant kubično kristalno strukturo diamanta, grafit pa heksagonalno kristalno strukturo, medtem ko se fuleren pojavlja kot velika sferoidna molekula. Poleg tega je diamant najtrši naravni material na zemlji, vendar imata grafit in fuleren sorazmerno nizko trdoto.
Poleg tega je nadaljnja razlika med diamantnim grafitom in fulerenom ta, da so ogljikovi atomi diamanta sp3 hibridizirani, v grafitu in fulerenu pa so sp 2 hibridizirano. Če upoštevamo geometrijo okoli atoma ogljika, je v diamantu tetraedrična, v grafitu pa trigonalna ravninska, medtem ko je v fulerenu sferična.
Povzetek – Diamant proti grafitu proti fulerenu
Diamanti, grafit in fuleren so alotropi ogljika. Če povzamemo, ključna razlika med diamantnim grafitom in fulerenom je ta, da ima diamant kubično kristalno strukturo diamanta, grafit pa heksagonalno kristalno strukturo, medtem ko se fuleren pojavlja kot velika sferoidna molekula.
