3.6. Dimanta un grafīta struktūra
Dimants un grafīts ir oglekļa alotropiskie veidi ar atšķirīgu struktūru un tāpēc arī ar atšķirīgām īpašībām. Oglekļa atomi dimantā ir izvietojušies tā, ka katrs oglekļa atoms ir saistīts ar četriem citiem oglekļa atomiem. Visas saites ir stipras, tāpēc šo struktūru ir grūti sagraut. Grafītam ir slāņaina struktūra. Katrā slānī saites ir ļoti stipras, bet starp slāņiem tās ir ļoti vājas. Tāpēc grafīts ir mīksts, jo atomu slāņi var viegli slīdēt cits gar citu.
Dimanta un grafīta fizikālo īpašību salīdzinājums
2.tabula
| Dimants |
Grafīts |
|
11.att.
|
12.att.
|
| Ļoti ciets |
Mīksts |
| Caurspīdīgs, bezkrāsains |
Necaurspīdīgs, tumši pelēkā krāsā |
| Elektrisko strāvu nevada |
Elektrisko strāvu vada samērā labi |
Mehāniskā izturība - materiāla spēja pretoties ārēju faktoru izraisītai sagrūšanai.
Supravadītāji – materiāli, kuru elektriskā pretestība zemā temperatūrā samazinās līdz nullei.
Dimants ir tik ciets tāpēc, ka visi to veidojošie oglekļa atomi ir savstarpeji cieši saistīti cits ar citu.
Grafīts (zīmuļa kodols) ātri dilst tādēļ, ka tas ir izveidots no slāņiem un šos slāņus savstarpēji saista daudz vājākas saites nekā saites starp oglekļa atomiem vienā slānī.
Fullerēns. Tā molekula C60 atgādina futbolbumbu. Saplūstot kopā deviņām C60, veidojas C540.
Nanocaurulīte. Šāda oglekļa struktūra atklāta 1993. gadā un tai ir plašs pielietojums nanotehnoloģijās, elektronikkā, optikā un materiālu zinātnē.
1963.gada mākslīgi ieguva jaunu oglekļa alotropijas veidu – korundu, ko veido lineārās oglekļa atomu ķēdes. 1985. gadā atklāja vēl vienu oglekļa alotropijas modifikāciju ko nosauca par fulerēnu. Tas sastāv no atsevišķām oglekļa atomu kopām un veido lodes līdzīgi futbola bumbai. Vēl vēlāk izdevās sintezēt oglekļa alotropijas veidu kur atomi savienojas caurulē, to nosauca par nanocaurulem.
Oglekļa atomi var izkārtoties dažādās struktūrās