Apa rumus kimia grafit?

Grafit dan Rumus Kimianya

Grafit, seperti halnya berlian dan tabung nano karbon, adalah alotrop karbon. Rumus kimia grafit (simbol) adalah C. C berada dalam kelompok 14 tabel periodik. Grafit terdiri dari atom karbon yang berlapis-lapis dengan struktur jaringan planar heksagonal dan merupakan mineral non-logam. Lapisan-lapisan ini dapat dengan mudah bergeser satu sama lain, membuat grafit sangat terlumasi.

Grafit memiliki dua bentuk kemasan: satu adalah sistem kristal heksagonaldan yang lainnya adalah sistem kristal orthorombik. Sistem kristal ortorombik menyumbang 20%-30% dari grafit alamidan akan menjadi sistem kristal heksagonal setelah diolah pada suhu tinggi 3000 derajat Celcius. Para ilmuwan percaya bahwa tidak ada kristal grafit yang secara substansial memiliki struktur yang ideal.

Sifat Fisik Grafit

Warna grafit adalah abu-abu gelap, dan bahannya halus, lembut, dan berminyak. Kekerasannya 1-2, dan berat jenisnya 1,9-2,3. Di bawah isolasi oksigen, titik lelehnya di atas 3000 derajat Celcius, salah satu mineral yang paling tahan suhu.

Selain itu, strukturnya yang berlapis-lapis menghasilkan sifat fisik yang unik. Gaya van der Waals yang lemah menyatukan lapisan-lapisan karbon, sehingga memungkinkan mereka untuk saling meluncur dengan mudah. Karakteristik ini membuat grafit menjadi pelumas yang efektif. Selain itu, grafit juga memiliki titik leleh yang tinggi dan stabilitas termal yang baik karena ikatan kovalen yang kuat di dalam lapisan karbon.

Konduktivitas Listrik dan Termal

Konduktivitas listrik grafit berasal dari struktur kristalnya yang unik. Terdiri dari lapisan heksagonal, setiap atom karbon dalam grafit terhubung secara kovalen dengan tiga atom karbon lainnya. Elektron kulit terluar keempat dari setiap atom karbon bebas bergerak di sepanjang lapisan, membentuk "lautan" elektron yang terdelokalisasi. Elektron-elektron ini merupakan bagian integral dari konduktivitas listriknya yang tinggi, memungkinkan transmisi listrik yang efektif pada saat menerapkan tegangan.

Demikian pula, strukturnya yang unik bertanggung jawab atas konduktivitas termalnya yang menonjol. Pelapisan atom karbon yang sistematis dan heksagonal memfasilitasi transfer energi panas yang efektif melalui getaran atom-atom ini. Fenomena ini, konduksi fonon, bertanggung jawab atas sifat konduksi panas yang sangat baik.

Khususnya, konduktivitas termal grafit bersifat anisotropik, yang berarti bervariasi dengan arah aliran panas. Ini menunjukkan konduktivitas termal yang tinggi sejajar dengan lapisan, karena atom karbon yang padat dan konduksi fonon yang efisien. Sebaliknya, konduktivitas termal relatif rendah tegak lurus terhadap lapisan karena jarak yang lebih lebar antara lapisan-lapisan ini dan interaksi atom yang lebih rendah.

Penggunaan Grafit

Dari Pensil hingga Baterai

Beragam aplikasi grafit yang sangat luas dapat ditelusuri kembali ke struktur kimianya. Grafit berfungsi sebagai pelumas, sehingga Anda bisa menggunakannya untuk membuat pensil - lapisan karbon meluncur di atas kertas, meninggalkan jejak bekas karbon (bekas pensil). Dalam elektronik, konduktivitasnya mengarah pada penggunaannya dalam baterai dan sebagai elektroda.

Penggunaan Industri dan Teknologi Kelas Atas

Stabilitas suhu tinggi dan ketahanan korosi grafit telah memberinya penggunaan khusus dalam aplikasi industri, seperti elektroda grafit untuk pembuatan baja eaf dan peleburan logam atau paduan lainnya.

Apabila grafit digunakan sebagai elektroda, ada tiga jenis: Elektroda grafit RP, HP dan UHP. Pabrik baja dapat menggunakannya dalam tungku busur listrik, tungku pemurnian sendok, dan tungku busur terendam untuk pembuatan baja.

Dalam teknologi, Anda dapat menggunakannya dalam heat sink untuk menghilangkan panas dari komponen elektronik. Bahkan dalam bidang energi nuklir, digunakan sebagai moderator neutron dalam beberapa jenis reaktor nuklir.

Kesimpulannya

Grafit adalah bentuk karbon yang unik, rumus kimianya, C, menandakan komposisinya, dengan setiap atom karbon terikat pada tiga atom karbon lainnya dalam struktur kisi heksagonal. Susunan ini memberikan grafit sifat yang luar biasa, seperti pelumasan, konduktivitas listrik, dan stabilitas termal.

Mengetahui rumus kimia grafit membantu memahami struktur molekulnya dan menyoroti pentingnya dalam metalurgiindustri kimia, elektronik, penyimpanan energi, dan bidang industri lainnya. Dengan mempelajari formula karbon grafit, kita mendapatkan apresiasi yang lebih dalam untuk zat yang luar biasa ini dan beragam penggunaannya.