요소가 여러 형태로 존재하고 그 형태 중 하나가 동일한 화학적 특성이지만 다른 물리적 특성을 가지면, 그 형태를 요소의 동반자라고합니다. 흑연은 탄소 동종 전압 구조를 형성하는 탄소의 동반자 중 하나입니다.
흑연은 약한 반 데르 발스 힘에 의해 서로 다른 층이 결합되는 층 구조로 인해 부드럽고 미끄러 져서 서로 미끄러질 수 있습니다. 이러한 이유로 인해 많은 윤활유의 구성 요소로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 자전거 체인 오일의 구성 요소로 사용됩니다.
각각의 탄소 원자는 3 개의 강한 공유 결합과 결합되기 때문에 흑연은 높은 용융점을 갖는다. 또한 전기의 우수한 도체로 전기 분해 중 전극의 재료로 사용하기에 적합합니다.
흑연의 유형
- 자연 흑연
그것은 미네랄과 자연적으로 발생하는 흑연으로 구성된 화합물입니다. 섭씨 3650도 정도의 안정성 온도를 갖춘 이곳은 열과 전기의 가장 좋은 도체 중 하나입니다.
- 정맥 흑연
그것은 균열이나 골절에서 발생하며, 대규모 발생으로 나타납니다. 그것은 열과 온도가 광범위하기 때문에 원유에서 유래하며 흑연으로 전환됩니다. 순도 수준은 약 70 %입니다. 자동차 브레이크와 같은 높은 마찰 애플리케이션을 만드는 데 사용됩니다.
- 합성 흑연
합성 흑연은 천연 흑연보다 결정이 적고 코크스와 피스로 만들어집니다.
합성 흑연에는 두 가지 유형이 있습니다 :-
- 첫 번째는 전기 용광로에 콜 타르 피치와 소성 된 석유를 폭파하여 형성된 순수한 탄소입니다.
- 두 번째는 약 2800도 섭씨로 소년 석유 피치를 광범위하게 가열하여 생산됩니다.
흑연의 구조
흑연은 육각형 고리로 구성된 층 구조를 가지고 있으며, 여기서 각각의 탄소 원자는 120도 C-C-C 결합 각도로 3 개의 결합을 형성하며, 네 번째 하나는 아끼지 않고 SP2가 혼성화된다. 약한 반 데르 발스 (Van der Waals)의 매력은 그래 파이트의 층을 함께 보유합니다.
층을 함께 유지하는 힘은 약하기 때문에 층은 서로 미끄러질 수 있습니다. 흑연 층은 3.40 A의 거리에 의해 서로 분리된다. 탄소-탄소 결합의 결합 길이는 1.41이다.
흑연에서의 결합 유형
흑연은 2 차원 평면 구조를 가지고 있습니다. 그것의 각 탄소는 SP2 하이브리드 화됩니다. 각각의 개별 탄소 원자는 단일 층에서 육각형 평면 고리를 형성하는 공유 결합을 통해 이웃 탄소 원자 3 개에 결합된다. 각 원자의 마지막 자유 원자가 전자는 다른 층 사이를 자유롭게 이동할 수 있습니다.
탄소 원자 사이에 존재하는 강한 공유 결합은 파손하기 위해 엄청난 양의 에너지 입력이 필요합니다. 그것은 다른 육각형 층으로 배열됩니다. 그러나, 상이한 흑연 층 사이에 약한 분자간 힘 만 존재한다. 이것은 흑연이 연필로 사용되는 이유를 설명합니다.
서로 다른 흑연 층 사이의 결합을 깨뜨리기 위해 많은 에너지가 필요하지 않습니다. 흑연은 전기를 전환하는 특성 때문에 눈에 띄는 것입니다. 흑연의 탄소는 다른 3 명에 결합됩니다 (원자가로 인해 최대 4 개까지 결합 할 수 있음). 전기가 전자의 흐름으로 정의되므로, 흑연 의이 특성은 좋은 도체가 된 것입니다.
흑연 결합의 적용 :
- 센서에서 사용됩니다
- 열 관리에 사용됩니다
- 배터리에 사용됩니다
이 모든 응용 분야에는 수많은 재료에 흑연을 결합해야합니다.
흑연의 사용
- 내화성 :열에 대한 내성이 높고 변하지 않기 때문에 널리 사용되는 내화성 물질입니다. 흑연은 제조 산업에 사용되며 유리 및 강철 생산에 도움이됩니다.
- 원자로 :흑연은 빠르게 움직이는 중성자를 흡수합니다. 따라서 원자로에서 핵 반응을 안정화시키는 데 사용됩니다.
- 그래 핀 시트 :흑연은 스틸보다 거의 100 배 더 강한 그래 핀 시트를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 이 그래 핀 시트는 가볍고 강력한 스포츠 장비를 만드는 데 사용됩니다. 이 시트는 항공 우주 산업에서도 사용되었습니다.
결론
탄소의 동종은 유사한 화학적이지만 다른 물리적 특성을 갖는 다른 형태의 탄소이다. 탄소는 다른 탄소 원자와 결합하여 불활성 상태에 도달하는 가장 바깥 쪽 쉘에 4 개의 원자가 전자를 갖기 때문에 많은 동반 로프를 가지고 있습니다. 탄소 - 결정질 동반 트로프와 비정질만큼의 두 가지 유형의 동종이 있습니다. 이 기사에서는 결정질 탄소 동반 구조 중 하나 인 흑연에 대한 지식과 그 중요성을 얻었습니다. 우리는 또한 흑연의 구조, 흑연의 결합, 그 특성, 유형 및 산업 및 일상 생활에서 다양한 용도에 대해 논의했습니다.
