avainero timanttigrafiitin ja fullereenin välillä on se timantilla on timanttikuutiokiteinen kiderakenne ja grafiitilla on kuusikulmainen kiderakenne, kun taas fullereeni esiintyy suurena pallomaisena molekyylinä.
Timantti, grafiitti ja fullereeni ovat kemiallisen alkuaineen hiilen erilaisia allotrooppeja. Kaikilla näillä yhdisteillä on koostumuksessa vain hiiliatomeja, mutta hiiliatomien järjestely eroaa toisistaan.
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on timantti?
3. Mikä on grafiitti
4. Mikä on fullereeni
5. Vertailu rinnakkain - Timantti vs. grafiitti vs. fullereeni taulukkomuodossa
6. Yhteenveto
Timantti on hiilen allotrooppi, jolla on timanttikuutiokiteinen rakenne. Se on kiinteässä tilassa normaalissa lämpötilassa ja paineessa. Lisäksi sillä on suurin kovuus kaikkien materiaalien joukossa ja myös suurin lämmönjohtavuus. Timantit kuuluvat luontaisten mineraalien luokkaan, ja tyypillisesti sen väri on keltainen, ruskea tai harmaa tai väritön. Lisäksi tämän materiaalin pilkkoutuminen on täydellistä neljään suuntaan ja murtuma on epäsäännöllinen. Timantin mineraaliviiri on väritön. Kun tarkastellaan optisia ominaisuuksia, timantti on isotrooppinen.
Kuva 01: timantti
Tässä materiaalissa hiiliatomit ovat sp3 hybridisoitiin. Jokainen atomi muodostaa tetraedrin toisen atomin kanssa. Tetraedraaliset rakenteet ovat jäykkiä ja atomien väliset sidokset ovat erittäin vahvat. Lisäksi timantilla on eniten atomeja materiaalin yksikkötilavuudessa.
Grafiitti on hiilen allotrooppi, jolla on kuusikulmainen kiderakenne. Yhdiste esiintyy luonnollisesti grafiittimalmeina; Joten voimme saada tämän materiaalin kaivostoiminnan kautta. Se on vakain hiilen allotrooppinen lämpötila normaalissa lämpötilassa ja paineessa. Lisäksi erittäin korkeissa lämpötiloissa ja paineissa grafiitti voi muuttua timantiksi. Sillä on korkea sähkönjohtavuus.
Kuva 02: grafiitti
Grafiitti kuuluu myös luontaisten mineraalien luokkaan. Väri voi vaihdella raudanmusta teräsharmaaksi. Lisäksi tämän materiaalin pilkkoutuminen on perus- ja murtuma on hiutaleista. Kovuus on erittäin alhainen, ja siinä on metallinen, maallinen kiilto. Grafiitin mineraaliviiri on musta. Kun tarkastellaan optisia ominaisuuksia, grafiitti on yksiakselinen.
Fullereeni on hiilen allotrooppi, jolla on suuri pallomainen rakenne. Tässä allotroopissa olevat hiiliatomit kytkeytyvät toisiinsa yhden ja kaksoissidoksen kautta. Lisäksi pallomainen rakenne on suljettu tai osittain suljettu verkko, jossa on sulatettuja renkaita, jotka sisältävät 5 - 7 hiiliatomia. Ne ovat sp2 hybridisoituneet atomit. Rakenteessa on kuitenkin kulmajännitys atomien välillä.
Kuva 03: Fullereenipallon rakenne
Lisäksi fullereenit liukenevat orgaanisiin liuottimiin, mukaan lukien tolueeni, klooribentseeni jne. Yleensä tämä materiaali on sähköeriste..
Timantti, grafiitti ja fullereeni ovat hiilen allotrooppeja. Tärkein ero timanttigrafiitin ja fullereenin välillä on se, että timantilla on timanttikuutiokiteinen kiderakenne ja grafiitilla on kuusikulmainen kiderakenne, kun taas fullereeni esiintyy suurena pallomaisena molekyylinä. Lisäksi timantti on vaikeimmin luonnossa esiintyvä materiaali maan päällä, mutta grafiitilla ja fullereenilla on suhteellisen alhainen kovuus.
Lisäksi erona timanttigrafiitin ja fullereenin välillä on, että timantin hiiliatomit ovat sp3 hybridisoituneet, mutta grafiitissa ja fullereenissä ne ovat sp2 hybridisoitiin. Kun tarkastellaan hiiliatomin ympärillä olevaa geometriaa, timantissa, se on tetraedrinen ja grafiitissa se on trigonaalinen taso, kun taas fullereenissä se on pallo.
Timantti, grafiitti ja fullereeni ovat hiilen allotrooppeja. Yhteenvetona voidaan todeta, että tärkein ero timanttigrafiitin ja fullereenin välillä on se, että timantilla on timanttikuutiokuiteinen kiderakenne ja grafiitilla on kuusikulmainen kiderakenne, kun taas fullereeni esiintyy suurena pallomaisena molekyylinä.
1. ”Grafiitti”. Geologia, saatavana täältä.
2. ”Timantti”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. heinäkuuta 2019, saatavana täältä.
1. R. Tanakan ”Vickers-alaosa-timantit” - (CC BY 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. “Grafiitti-233436” kirjoittanut Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
3. ”C60a” - Alkuperäinen lähettäjä oli Mstroeck englanniksi Wikipediassa. Myöhemmät versiot latasi Bryn C en.wikipediasta. - Siirtynyt en.wikipediasta Commonsiin (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta