Ključna razlika med grafitom in grafenom je, da je grafit alotrop ogljika z velikim številom ogljikovih plošč, medtem ko je grafen ena sama ogljikova plošča grafita.
Grafit je dobro znan alotrop ogljika. Poleg tega ga obravnavamo kot polkovino in ima plastno strukturo z več plastmi ogljika, ki so dobro zapakirane ena na drugo. Ena plast od teh plasti je grafenska plošča. List grafena velja za nanodelec glede na njegove dimenzije.
Kaj je grafit?
Grafit je stabilen alotrop ogljika, ki ima kristalno strukturo in je v obliki premoga. In ga štejemo za samorodni mineral. Samorodni mineral je element, ki se pojavlja v naravi, ne da bi se združil s katerim koli drugim elementom. Poleg tega je najbolj stabilna oblika ogljika, ki se pojavlja pri standardnih pogojih. Edina ponavljajoča se enota tega alotropa je ogljik (C). Ima heksagonalni kristalni sistem. Ta alotrop je videti v železno črni do jekleno sivi barvi in ima kovinski lesk. Vendar pa je črna barva tega minerala črna (barva, ki se pojavi v njegovem drobnem prahu).
Slika 01: Grafit
Mrežasto strukturo tega alotropa imenujemo mreža satja. Grafenske plošče ima ločene na razdalji 0,335 nm. V mrežni strukturi so atomi ogljika ločeni na razdalji 0,142 nm. Ogljikovi atomi so med seboj povezani s kovalentnimi vezmi, pri čemer ima en ogljikov atom okoli sebe tri kovalentne vezi. Ker je valenca ogljika 4, je v vsakem ogljikovem atomu te strukture še četrti nezaseden elektron. Zato lahko prosto migrira, zaradi česar je grafit električno prevoden. Naravni grafit je uporaben v ognjevzdržnih materialih, baterijah, izdelavi jekla, ekspandiranem grafitu, zavornih oblogah, livarskih oblogah in mazivih.
Kaj je grafen?
Grafen je ena plast izmed več plasti grafita. Je polmetal. Ta plošča vsebuje eno plast ogljikovih atomov v planarni strukturi. Vsak atom ogljika ima okoli sebe tri kovalentne vezi. Imenujemo jo šestkotna mrežasta struktura. Za razliko od grafita ima grafen številne nenavadne lastnosti. Najpomembneje je, da je to najmočnejši material, ki je bil kdajkoli testiran. Lahko učinkovito prevaja toploto in elektriko. ta spojina je skoraj prozorna.
Slika 02: Grafenski list
Ima večji diamagnetizem kot grafit. Grafenske plošče se glede na dimenzije štejejo za nanodelce (širina plošče je med 1 – 100 nm). Ogljikovi atomi tega lista imajo štiri vezi, vključno s tremi sigma vezmi okoli ogljikovega atoma in eno pi vezjo, usmerjeno izven ravnine. Glavna uporaba teh plošč je proizvodnja ogljikovih nanocevk.
Kakšna je razlika med grafitom in grafenom?
Grafit je stabilen alotrop ogljika, ki ima kristalno strukturo in je v obliki premoga. Ima veliko število karbonskih plošč. Je krhka. Poleg tega so atomi ogljika grafita med seboj povezani s kovalentnimi vezmi, pri čemer ima en atom ogljika okoli sebe tri kovalentne vezi in obstaja prosti elektron. Grafen je ena plast izmed več plasti grafita. Za razliko od grafita je to ena ogljikova plošča. Poleg tega je to najmočnejši material, ki je bil kdajkoli testiran. Poleg tega ima ta ogljikova plošča štiri vezi, vključno s tremi sigma vezmi okoli ogljikovega atoma in eno pi vezjo, usmerjeno izven ravnine. To so glavne razlike med grafitom in grafenom.
Povzetek – grafit proti grafenu
Grafit in grafen sta zelo pomembna materiala, ki vsebujeta ogljik in sta med seboj sorodna. Razlika med grafitom in grafenom je v tem, da je grafit alotrop ogljika z velikim številom ogljikovih plošč, medtem ko je grafen ena sama ogljikova plošča grafita.
