يُستخدم الجرافيت المُرقق على نطاق واسع في الصناعة، ويعود ذلك إلى خصائصه العالية الجودة. سيشرح لكم اليوم، خبير الجرافيت المُركّب، شياوبيان، أسباب هذه الخصائص العالية من حيث عناصر التركيب العائلي والبلورات المختلطة.
أولاً، الخصائص عالية الجودة للعناصر الكربونية التي تتكون منهارقائق الجرافيت.
1. الخصائص الكيميائية للكربون العنصري مستقرة نسبيًا في درجة حرارة الغرفة، وهو غير قابل للذوبان في الماء والأحماض المخففة والقلويات المخففة والمذيبات العضوية؛
2، التفاعل مع الأكسجين في درجات حرارة عالية مختلفة لتوليد ثاني أكسيد الكربون أو أول أكسيد الكربون؛ في الهالوجين، فقط الفلور يمكنه التفاعل مباشرة مع الكربون العنصري؛
3. عند التسخين، يتأكسد الكربون العنصري بسهولة بواسطة الحمض؛
4. عند درجة حرارة عالية، يمكن للكربون أيضًا أن يتفاعل مع العديد من المعادن لتوليد كربيدات معدنية؛
5. الكربونيمكن اختزاله واستخدامه في صهر المعادن في درجات حرارة عالية.
ثانياً، خصائص البلورات المختلطة المكونة من رقائق الجرافيت.
في بلورة الجرافيت، تتهجن ذرات الكربون في الطبقة نفسها مع sp2 لتكوين روابط تساهمية، وترتبط كل ذرة كربون بثلاث ذرات أخرى بثلاث روابط تساهمية. تُشكل ست ذرات كربون حلقة سداسية على نفس المستوى، تمتد لتشكل بنية طبقية، حيث يبلغ طول الرابطة CC 142 بيكومتر، وهو ما ينتمي إلى نطاق طول الرابطة في البلورة الذرية، لذا فهي بلورة ذرية في الطبقة نفسها.
٢. طبقات بلورات الجرافيت مفصولة بمسافة ٣٤٠ بيكومتر، وهي مسافة كبيرة، وتتحد بفعل قوة فان دير فالس، أي أن الطبقات تنتمي إلى بلورات جزيئية. ومع ذلك، نظرًا للرابطة القوية بين ذرات الكربون في الطبقة المستوية نفسها، يصعب تدميرها للغاية، لذا فإن درجة انصهارهاالجرافيتكما أنها عالية وخصائصها الكيميائية مستقرة.
وقت النشر: ٢٠ أبريل ٢٠٢٣