Kľúčový rozdiel medzi grafitom a grafénom je v tom, že grafit je alotrop uhlíka s vysokým počtom uhlíkových vrstiev, zatiaľ čo grafén je jedna uhlíková vrstva grafitu.
Grafit je dobre známy alotrop uhlíka. Navyše ho považujeme za polokov a má vrstvenú štruktúru s niekoľkými vrstvami karbónu, ktoré sú na seba dobre nabalené. Jedna vrstva z týchto vrstiev je grafénová vrstva. Grafénová vrstva je považovaná za nanočasticu podľa svojich rozmerov.
Čo je grafit?
Grafit je stabilný alotrop uhlíka, ktorý má kryštalickú štruktúru a formu uhlia. A považujeme ho za pôvodný minerál. Pôvodný minerál je prvok, ktorý sa vyskytuje v prírode bez toho, aby sa skombinoval s iným prvkom. Okrem toho je to najstabilnejšia forma uhlíka, ktorá sa vyskytuje za štandardných podmienok. Jedinou opakujúcou sa jednotkou tohto allotropu je uhlík (C). Má šesťuholníkový kryštálový systém. Tento alotróp sa objavuje v železno-čiernej až oceľovosivej farbe a má kovový lesk. Farba pruhu tohto minerálu je však čierna (farba, ktorá sa objavuje v jemnom prášku).
Obrázok 01: Grafit
Mrežovú štruktúru tohto allotropu nazývame voštinová mriežka. Má grafénové listy oddelené vo vzdialenosti 0,335 nm. V mriežkovej štruktúre sú atómy uhlíka oddelené vo vzdialenosti 0,142 nm. Atómy uhlíka sú navzájom spojené kovalentnými väzbami, pričom jeden atóm uhlíka má okolo seba tri kovalentné väzby. Pretože valencia uhlíka je 4, v každom atóme uhlíka tejto štruktúry je štvrtý neobsadený elektrón. Preto 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 grafén?
Grafén je jedna vrstva z viacerých vrstiev grafitu. Je to polokov. Tento list obsahuje jednu vrstvu atómov uhlíka v rovinnej štruktúre. Každý atóm uhlíka má okolo seba tri kovalentné väzby. Hovoríme tomu šesťuholníková mriežková štruktúra. Na rozdiel od grafitu má grafén mnoho nezvyčajných vlastností. Najdôležitejšie je, že ide o najpevnejší materiál, aký bol kedy testovaný. Dokáže efektívne viesť teplo a elektrinu. táto zlúčenina je takmer priehľadná.
Obrázok 02: Grafén
Má väčší diamagnetizmus ako grafit. Grafénové platne sa považujú za nanočastice podľa rozmerov (šírka platne je v rozmedzí 1 – 100 nm). Atómy uhlíka tohto listu majú štyri väzby vrátane troch sigma väzieb okolo atómu uhlíka a jednej pí väzby orientovanej von z roviny. Hlavným využitím týchto dosiek je výroba uhlíkových nanorúrok.
Aký je rozdiel medzi grafitom a grafénom?
Grafit je stabilný alotrop uhlíka, ktorý má kryštalickú štruktúru a formu uhlia. Má vysoký počet uhlíkových dosiek. Je krehký. Okrem toho sú atómy uhlíka grafitu navzájom spojené kovalentnými väzbami, pričom jeden atóm uhlíka má okolo seba tri kovalentné väzby a je tu voľný elektrón. Grafén je jedna vrstva z viacerých vrstiev grafitu. Na rozdiel od grafitu ide o jeden uhlíkový list. Navyše ide o najpevnejší materiál, aký bol kedy testovaný. Okrem toho má tento uhlíkový list štyri väzby vrátane troch sigma väzieb okolo atómu uhlíka a jednej pí väzby orientovanej von z roviny. Toto sú hlavné rozdiely medzi grafitom a grafénom.
Zhrnutie – grafit vs grafén
Grafit a grafén sú veľmi dôležitým materiálom obsahujúcim uhlík, ktorý spolu súvisí. Rozdiel medzi grafitom a grafénom je v tom, že grafit je alotrop uhlíka s vysokým počtom uhlíkových vrstiev, zatiaľ čo grafén je jedna uhlíková vrstva grafitu.
