ההבדל העיקרי בין גרפיט לגרפן הוא שגרפיט הוא אלוטרופ של פחמן בעל מספר גבוה של יריעות פחמן בעוד שגרפן הוא יריעת פחמן בודדת של גרפיט.
גרפיט הוא אלוטרופ ידוע של פחמן. יתר על כן, אנו מחשיבים אותו כאל מתכת למחצה, ויש לו מבנה שכבות עם כמה שכבות של פחמן ארוזות היטב זו על זו. שכבה אחת מתוך השכבות הללו היא יריעת גרפן. יריעת גרפן נחשבת כננו-חלקיק לפי מידותיו.
מה זה גרפיט?
גרפיט הוא אלוטרופ יציב של פחמן בעל מבנה גבישי וצורה של פחם.ואנחנו רואים בו מינרל מקומי. מינרל מקורי הוא יסוד המופיע בטבע ללא שילוב עם כל יסוד אחר. יתר על כן, זוהי הצורה היציבה ביותר של פחמן המתרחשת בתנאים סטנדרטיים. היחידה החוזרת היחידה של אלוטרופ זה היא פחמן (C). יש לו מערכת קריסטלים משושה. אלוטרופ זה מופיע בצבע שחור-ברזל עד אפור פלדה, ויש לו ברק מתכתי. עם זאת, צבע הפס של מינרל זה הוא שחור (הצבע המופיע באבקה העדינה שלו).
איור 01: גרפיט
אנו קוראים למבנה הסריג של אלוטרופ זה כסריג חלת דבש. יש לו את גיליונות הגרפן מופרדים במרחק של 0.335 ננומטר. במבנה הסריג, אטומי הפחמן מופרדים במרחק של 0.142 ננומטר. אטומי הפחמן קשורים זה לזה באמצעות קשרים קוולנטיים, לאטום פחמן אחד יש שלושה קשרים קוולנטיים סביבו.מכיוון שהערכיות של הפחמן היא 4, יש אלקטרון רביעי לא תפוס בכל אטום פחמן של מבנה זה. לכן, זה חופשי לנדוד, מה שהופך את הגרפיט מוליך חשמלית. גרפיט טבעי שימושי בחומרי עקשן, סוללות, ייצור פלדה, גרפיט מורחב, בטנות בלמים, ציפויי יציקה וחומרי סיכה.
מה זה גרפן?
גרפן היא שכבה אחת מתוך השכבות המרובות בגרפיט. זה חצי מתכת. גיליון זה מכיל שכבה אחת של אטומי פחמן במבנה מישורי. לכל אטום פחמן יש שלושה קשרים קוולנטיים סביבו. אנו קוראים לזה מבנה סריג משושה. בניגוד לגרפיט, לגרפן יש תכונות לא שכיחות רבות. והכי חשוב, זה החומר החזק ביותר שנבדק אי פעם. זה יכול להוביל ביעילות חום וחשמל. התרכובת הזו כמעט שקופה.
איור 02: גיליון גרפן
יש לו דיאמגנטיות גדולה יותר מאשר גרפיט. יריעות גרפן נחשבות כננו-חלקיקים לפי הממדים (רוחב היריעה נע בין 1 – 100 ננומטר). לאטומי הפחמן של הגיליון הזה יש ארבעה קשרים כולל שלושה קשרים סיגמא סביב אטום פחמן וקשר pi אחד בכיוון מחוץ למישור. שימוש מרכזי ביריעות אלו הוא לייצור ננו-צינורות פחמן.
מה ההבדל בין גרפיט לגרפן?
גרפיט הוא אלוטרופ יציב של פחמן בעל מבנה גבישי וצורה של פחם. יש לו מספר גבוה של יריעות פחמן. זה שביר. יתרה מכך, אטומי פחמן של גרפיט קשורים זה לזה באמצעות קשרים קוולנטיים, לאטום פחמן אחד יש שלושה קשרים קוולנטיים סביבו ויש אלקטרון חופשי. גרפן הוא שכבה אחת מתוך השכבות המרובות בגרפיט. בניגוד לגרפיט, מדובר ביריעת פחמן בודדת. בנוסף, זהו החומר החזק ביותר שנבדק אי פעם.מלבד זאת, ליריעת פחמן זו יש ארבעה קשרים כולל שלושה קשרי סיגמה סביב אטום פחמן וקשר pi אחד בכיוון מחוץ למישור. אלו הם ההבדלים העיקריים בין גרפיט לגרפן.
סיכום – גרפיט לעומת גרפן
גרפיט וגרפן הם חומר חשוב מאוד המכיל פחמן שקשור זה לזה. ההבדל בין גרפיט לגרפן הוא שהגרפיט הוא אלוטרופ של פחמן בעל מספר גבוה של יריעות פחמן בעוד שהגרפן הוא יריעת פחמן בודדת של גרפיט.
