Hvorfor leder grafittpapir strøm?
Fordi grafitt inneholder fritt bevegelige ladninger, beveger ladningene seg fritt etter elektrifisering for å danne strøm, slik at den kan lede elektrisitet. Den virkelige grunnen til at grafitt leder elektrisitet er at 6 karbonatomer deler 6 elektroner for å danne en stor ∏66-binding med 6 elektroner og 6 sentre. I karbonringen i det samme grafittlaget danner alle 6-leddede ringer et ∏-∏ konjugert system. Med andre ord, i karbonringen i det samme grafittlaget danner alle karbonatomer en enorm stor ∏-binding, og alle elektronene i denne store ∏-bindingen kan flyte fritt i laget, og det er grunnen til at grafittpapir kan lede elektrisitet.
Grafitt har en lamellær struktur, og det finnes frie elektroner som ikke er bundet mellom lagene. Etter elektrifisering kan de bevege seg retningsbestemt. Så å si alle stoffer leder strøm, det er bare et spørsmål om resistivitet. Grafittens struktur bestemmer at den har den minste resistiviteten blant karbonelementer.
Ledende prinsipp for grafittpapir:
Karbon er et fireverdig atom. På den ene siden, akkurat som metallatomer, går de ytterste elektronene lett tapt. Karbon har færre ytterste elektroner. Det er veldig likt metaller, så det har en viss elektrisk ledningsevne, og tilsvarende frie elektroner og hull vil dannes. Sammen med de ytre elektronene som karbon lett kan miste, vil det under påvirkning av potensialforskjellen være bevegelse som fyller hullene. Dette skaper en strøm av elektroner. Dette er prinsippet bak halvledere.
Publisert: 14. mars 2022