Kľúčový rozdiel medzi grafitom a olovom je v tom, že grafit je netoxický a vysoko stabilný, zatiaľ čo olovo je toxické a nestabilné.
Grafit a olovo sú veľmi užitočné pri výrobe ceruziek. V minulosti sa ceruzky vyrábali s olovom, ale moderné ceruzky olovo vôbec nemajú. Teraz sú vyrobené z grafitu, ktorý je bezpečný a je formou uhlíka.
Čo je grafit?
Grafit je alotróp uhlíka so stabilnou kryštalickou štruktúrou. Je to forma uhlia. Okrem toho je to prírodný minerál. Pôvodné minerály sú látky obsahujúce jeden chemický prvok, ktorý sa v prírode vyskytuje bez toho, aby sa zlúčil s iným prvkom. Okrem toho je grafit najstabilnejšou formou uhlíka, ktorá sa vyskytuje pri štandardnej teplote a tlaku. Opakujúcou sa jednotkou grafitového alotropu je uhlík (C). Grafit má šesťhranný kryštálový systém. Vyskytuje sa v železno-čiernej až oceľovosivej farbe a má aj kovový lesk. Farba pruhu grafitu je čierna (farba jemne práškového minerálu).
Kryštálová štruktúra grafitu má voštinovú mriežku. Má grafénové listy oddelené vo vzdialenosti 0,335 nm. V tejto štruktúre grafitu je vzdialenosť medzi atómami uhlíka 0,142 nm. Tieto atómy uhlíka sa navzájom viažu kovalentnými väzbami, pričom jeden atóm uhlíka má okolo seba tri kovalentné väzby. Valencia atómu uhlíka je 4; teda v každom atóme uhlíka tejto štruktúry je štvrtý neobsadený elektrón. Preto tento elektrón môže voľne migrovať, čím sa grafit stáva elektricky vodivým. Prírodný grafit je užitočný v žiaruvzdorných materiáloch, batériách, výrobe ocele, expandovanom grafite, brzdových obloženiach, zlievárenských obkladoch a mazivách.
Čo je olovo?
Olovo je chemický prvok s atómovým číslom 82 a chemickou značkou Pb. Vyskytuje sa ako kovový chemický prvok. Tento kov je ťažký kov a je hustejší ako väčšina bežných materiálov, ktoré poznáme. Okrem toho sa olovo môže vyskytovať ako mäkký a kujný kov s relatívne nízkou teplotou topenia. Tento kov môžeme ľahko rezať a má charakteristický modrý nádych spolu so striebristo sivým kovovým vzhľadom. Ešte dôležitejšie je, že tento kov má najvyššie atómové číslo zo všetkých stabilných prvkov.
Olovo je relatívne nereaktívny kov po prechode. Slabý kovový charakter olova môžeme ilustrovať jeho amfotérnym charakterom. napr. olovo a oxidy olova reagujú s kyselinami a zásadami a majú tendenciu vytvárať kovalentné väzby. Zlúčeniny olova majú často oxidačný stav olova +2 a nie oxidačný stav +4 (+4 je najbežnejšia oxidácia pre chemické prvky skupiny 14).
Keď vezmeme do úvahy objemové vlastnosti olova, má vysokú hustotu, kujnosť, ťažnosť a vysokú odolnosť voči korózii v dôsledku pasivácie. Olovo má tesne uzavretú kubickú štruktúru so stredom tváre a vysokú atómovú hmotnosť, čo vedie k hustote, ktorá je väčšia ako hustota väčšiny bežných kovov, ako je železo, meď a zinok. V porovnaní s väčšinou kovov má olovo veľmi nízky bod topenia a jeho bod varu je tiež najnižší spomedzi prvkov skupiny 14.
Olovo má tendenciu vytvárať ochrannú vrstvu pri vystavení vzduchu. Najbežnejšou zložkou tejto vrstvy je uhličitan olovnatý. Môžu existovať aj síranové a chloridové zložky olova. Táto vrstva robí olovený kovový povrch účinne chemicky inertný voči vzduchu. Okrem toho môže plynný fluór reagovať s olovom pri teplote miestnosti za vzniku fluoridu olovnatého. K podobnej reakcii dochádza aj s plynným chlórom, ale vyžaduje zahriatie. Okrem toho je olovo odolné voči kyseline sírovej a fosforečnej, ale reaguje s HCl a kyselinou HNO3. Organické kyseliny, ako je kyselina octová, môžu rozpúšťať olovo v prítomnosti kyslíka. Podobne koncentrované alkalické kyseliny môžu rozpúšťať olovo a vytvárať olovnice.
Vzhľadom na to, že olovo bolo v roku 1978 v USA zakázané ako prísada do farby z dôvodu toxicity, nepoužívalo sa na výrobu ceruziek. Predtým to však bola hlavná látka používaná na výrobu ceruziek. Olovo bolo uznané ako dosť toxická látka pre ľudí. Preto ľudia pri výrobe ceruziek hľadali náhradné materiály, aby nahradili olovo niečím iným.
Aký je rozdiel medzi grafitom a olovom?
Grafit a olovo sú dôležité chemické prvky vďaka svojim užitočným vlastnostiam a použitiu. Kľúčový rozdiel medzi grafitom a olovom je v tom, že grafit je netoxický a vysoko stabilný, zatiaľ čo olovo je toxické a nestabilné.
Nasledujúca tabuľka sumarizuje rozdiel medzi grafitom a olovom.
Zhrnutie – grafit vs olovo
Toxicita je dôležitým meradlom pri používaní chemického materiálu v konkrétnom odvetví. Kľúčový rozdiel medzi grafitom a olovom je v tom, že grafit je netoxický a vysoko stabilný, zatiaľ čo olovo je toxické a nestabilné.
