Klíčový rozdíl mezi grafitem a grafenem je v tom, že grafit je alotrop uhlíku s vysokým počtem uhlíkových vrstev, zatímco grafen je jedna uhlíková vrstva grafitu.
Grafit je dobře známý alotrop uhlíku. Navíc ho považujeme za polokov a má vrstvenou strukturu s několika vrstvami uhlíku, které jsou na sebe dobře nabaleny. Jedna vrstva z těchto vrstev je grafenová fólie. Grafenová fólie je považována za nanočástici podle svých rozměrů.
Co je grafit?
Grafit je stabilní alotrop uhlíku, který má krystalickou strukturu a je ve formě uhlí. A považujeme ho za přírodní minerál. Přírodní minerál je prvek, který se vyskytuje v přírodě, aniž by se slučoval s jiným prvkem. Navíc je to nejstabilnější forma uhlíku, která se vyskytuje za standardních podmínek. Jedinou opakující se jednotkou tohoto allotropu je uhlík (C). Má hexagonální krystalový systém. Tento allotrop se objevuje v železně černé až ocelově šedé barvě a má kovový lesk. Barva pruhu tohoto minerálu je však černá (barva, která se objevuje v jemném prášku).
Obrázek 01: Grafit
Mřížkovou strukturu tohoto allotropu nazýváme voštinová mřížka. Má grafenové listy oddělené ve vzdálenosti 0,335 nm. V mřížkové struktuře jsou atomy uhlíku odděleny ve vzdálenosti 0,142 nm. Atomy uhlíku jsou navzájem vázány kovalentními vazbami, přičemž jeden atom uhlíku má kolem sebe tři kovalentní vazby. Protože valence uhlíku je 4, v každém atomu uhlíku této struktury je čtvrtý neobsazený elektron. Proto může volně migrovat, čímž se grafit stává elektricky vodivým. Přírodní grafit je užitečný v žáruvzdorných materiálech, bateriích, výrobě oceli, expandovaném grafitu, brzdových obloženích, slévárenských obkladech a mazivech.
Co je grafen?
Graphen je jedna vrstva z mnoha vrstev grafitu. Je to polokov. Tento list obsahuje jednu vrstvu atomů uhlíku v rovinné struktuře. Každý atom uhlíku má kolem sebe tři kovalentní vazby. Říkáme tomu šestiúhelníková mřížová struktura. Na rozdíl od grafitu má grafen mnoho neobvyklých vlastností. A co je nejdůležitější, je to nejpevnější materiál, jaký byl kdy testován. Dokáže efektivně vést teplo a elektřinu. tato sloučenina je téměř průhledná.
Obrázek 02: Grafenový list
Má větší diamagnetismus než grafit. Grafenové desky jsou považovány za nanočástice podle rozměrů (šířka desky se pohybuje v rozmezí 1 – 100 nm). Atomy uhlíku tohoto listu mají čtyři vazby včetně tří sigma vazeb kolem atomu uhlíku a jedné pí vazby orientované ven z roviny. Hlavním využitím těchto desek je výroba uhlíkových nanotrubic.
Jaký je rozdíl mezi grafitem a grafénem?
Grafit je stabilní allotrop uhlíku, který má krystalickou strukturu a je ve formě uhlí. Má vysoký počet uhlíkových desek. Je křehký. Kromě toho jsou atomy uhlíku grafitu vzájemně vázány kovalentními vazbami, jeden atom uhlíku má kolem sebe tři kovalentní vazby a je zde volný elektron. Grafen je jedna vrstva z více vrstev v grafitu. Na rozdíl od grafitu se jedná o jeden uhlíkový list. Navíc jde o nejpevnější materiál, jaký byl kdy testován. Kromě toho má tento uhlíkový list čtyři vazby včetně tří sigma vazeb kolem atomu uhlíku a jednu pí vazbu orientovanou mimo rovinu. Toto jsou hlavní rozdíly mezi grafitem a grafenem.
Shrnutí – grafit vs grafén
Grafit a grafen jsou velmi důležitým materiálem obsahujícím uhlík, který spolu souvisí. Rozdíl mezi grafitem a grafenem je v tom, že grafit je alotrop uhlíku s vysokým počtem uhlíkových vrstev, zatímco grafen je jedna uhlíková vrstva grafitu.
