Grafitin kimyasal formülü nedir?

Grafit ve Kimyasal Formülü

Grafit, elmas ve karbon nanotüpler gibi, bir karbon allotropudur. Grafitin kimya formülü (sembolü) C'dir. C periyodik tablonun 14. grubunda yer alır. Altıgen düzlemsel ağ yapısına sahip katmanlı karbon atomlarından oluşur ve metalik olmayan bir mineraldir. Bu katmanlar birbiri üzerinde kolayca kayarak grafiti yüksek oranda yağlanabilir hale getirir.

Grafitin iki paketleme şekli vardır: biri altıgen kristal sistemidiğeri ise ortorombik kristal sistemidir. Ortorombik kristal sistemi, ortorombik kristal sisteminin 20%-30% doğal grafitve 3000 santigrat derece gibi yüksek bir sıcaklıkta işlendikten sonra altıgen bir kristal sistemi haline gelecektir. Bilim insanları ideal yapıya sahip grafitik kristaller diye bir şeyin var olmadığına inanıyor.

Grafitin Fiziksel Özellikleri

Grafitin rengi koyu gridir ve malzeme ince, yumuşak ve yağlıdır. Sertliği 1-2 ve özgül ağırlığı 1.9-2.3'tür. İzole oksijen altında erime noktası, sıcaklığa en dayanıklı minerallerden biri olan 3000 santigrat derecenin üzerindedir.

Ayrıca, katmanlı yapısı benzersiz fiziksel özelliklere yol açar. Zayıf van der Waals kuvvetleri karbon katmanlarını bir arada tutarak birbirleri üzerinde kolayca kaymalarını sağlar. Bu özellik grafiti etkili bir yağlayıcı yapar. Ayrıca, karbon tabakası içindeki güçlü kovalent bağlar nedeniyle yüksek bir erime noktasına ve iyi bir termal stabiliteye sahiptir.

Elektriksel ve Termal İletkenlik

Grafitin elektrik iletkenliği eşsiz kristal yapısından kaynaklanır. Altıgen katmanlardan oluşan grafit içindeki her bir karbon atomu diğer üç tanesine kovalent olarak bağlıdır. Her bir karbon atomunun dördüncü dış kabuk elektronu katmanlar boyunca hareket etmekte serbesttir ve delokalize elektronlardan oluşan bir "deniz" oluşturur. Bu elektronlar, yüksek elektrik iletkenliğinin ayrılmaz bir parçasıdır ve voltaj uygulandığında etkili bir elektrik iletimi sağlar.

Benzer şekilde, eşsiz yapısı da kayda değer termal iletkenliğinden sorumludur. Karbon atomlarının sistematik ve altıgen katmanlaşması, bu atomların titreşimleri yoluyla ısı enerjisinin etkili bir şekilde aktarılmasını kolaylaştırır. Bu fenomen, fonon iletimi, mükemmel ısı iletim özelliklerinden sorumludur.

Özellikle, grafitin termal iletkenliği anizotropiktir, yani ısı akış yönüne göre değişir. Sıkıca paketlenmiş karbon atomları ve etkin fonon iletimi sayesinde katmanlara paralel olarak yüksek ısı iletkenliği sergiler. Tersine, bu katmanlar arasındaki daha geniş aralık ve daha az atomik etkileşim nedeniyle katmanlara dik olan termal iletkenlik nispeten düşüktür.

Grafitin Kullanım Alanları

Kalemlerden Pillere

Grafitin çok sayıdaki uygulama alanı kimyasal yapısına kadar uzanmaktadır. Kayganlaştırıcı görevi görür, bu nedenle kalem yapmak için kullanabilirsiniz - karbon tabakası kağıt üzerinde kayarak karbon izleri (kalem izleri) bırakır. Elektronikte, iletkenliği aşağıdaki alanlarda kullanılmasına yol açar Piller ve elektrot olarak.

Üst Düzey Endüstriyel ve Teknolojik Kullanımlar

Grafitin yüksek sıcaklık kararlılığı ve korozyon direnci, aşağıdaki gibi endüstriyel uygulamalarda özel bir kullanım alanı sağlamıştır grafit elektrotlar eaf çelik üretimi ve diğer metallerin veya alaşımların eritilmesi için.

Grafit bir elektrot olarak kullanıldığında, üç tip vardır: RP, HP ve UHP grafit elektrotlar. Çelik fabrikaları bunları elektrik ark fırınlarında, pota arıtma fırınlarında ve çelik üretimi için batık ark fırınlarında kullanabilir.

Teknolojide, şu alanlarda kullanabilirsiniz ısı alıcıları ısıyı dağıtmak için elektronik bileşenler. Nükleer enerji alanında bile, bazı nükleer reaktör türlerinde nötron moderatörü olarak kullanılır.

Sonuç olarak

Grafit, karbonun benzersiz bir formudur, kimyasal formülü C, bileşimini ifade eder, her karbon atomu altıgen bir kafes yapısında diğer üçüne bağlanır. Bu düzenleme grafite kayganlık, elektrik iletkenliği ve termal stabilite gibi olağanüstü özellikler kazandırır.

Grafit formül kimyasının bilinmesi, moleküler yapısının anlaşılmasına yardımcı olur ve grafitin kimyadaki önemini vurgular. METALURJİkimya endüstrisi, elektronik, enerji depolama ， ve diğer endüstriyel alanlar. Karbon grafitin formülünü inceleyerek, bu olağanüstü madde ve çok çeşitli kullanım alanları hakkında daha derin bir takdir kazanıyoruz.