Waarom geleidt grafietpapier elektriciteit?
Omdat grafiet vrij bewegende ladingen bevat, bewegen deze ladingen na elektrificatie vrij om stroom te vormen, waardoor het elektriciteit kan geleiden. De werkelijke reden waarom grafiet elektriciteit geleidt, is dat 6 koolstofatomen 6 elektronen delen en zo een grote ∏66-binding vormen met 6 elektronen en 6 centra. In de koolstofring van dezelfde laag grafiet vormen alle 6-ledige ringen een ∏-∏ geconjugeerd systeem. Met andere woorden, in de koolstofring van dezelfde laag grafiet vormen alle koolstofatomen een enorme ∏-binding, en alle elektronen in deze grote ∏-binding kunnen vrij bewegen in de laag. Dit is de reden waarom grafietpapier elektriciteit kan geleiden.
Grafiet heeft een lamellaire structuur en bevat vrije elektronen die niet aan elkaar gebonden zijn tussen de lagen. Na elektrificatie kunnen ze zich in een bepaalde richting bewegen. Vrijwel alle stoffen geleiden elektriciteit; het is slechts een kwestie van soortelijke weerstand. De structuur van grafiet zorgt ervoor dat het de laagste soortelijke weerstand heeft van alle koolstofelementen.
Geleidingsprincipe van grafietpapier:
Koolstof is een tetravalent atoom. Net als metaalatomen verliest koolstof gemakkelijk zijn buitenste elektronen. Koolstof heeft minder buitenste elektronen, wat sterk lijkt op metalen en daardoor een zekere elektrische geleidbaarheid heeft. Hierdoor ontstaan corresponderende vrije elektronen en gaten. In combinatie met de buitenste elektronen die koolstof gemakkelijk kan verliezen, zorgen deze onder invloed van een potentiaalverschil voor beweging en vullen ze de gaten op. Dit creëert een elektronenstroom. Dit is het principe van halfgeleiders.
Geplaatst op: 14 maart 2022