炭黑和石墨?傻傻分不清楚?
碳黑和石墨是C的同素異形體,很多人分不清兩者之間的聯(lián)系和區(qū)別,今天就從四個方面淺談一下兩者之間的關(guān)系,歡迎各抒己見!


1、從定義上:
碳黑:又叫做炭黑,是一種無定形碳,物理特性上呈現(xiàn)輕質(zhì)、疏松、大表面積、極細(xì)的特點(diǎn),是含碳物質(zhì)(煤、天然氣、重油、燃料油等)不完全燃燒或熱分解的產(chǎn)物。所謂無定形態(tài),也就是近似非晶形態(tài),沒有固定形狀和周期性的結(jié)構(gòu)規(guī)律。
石墨:是一種碳的結(jié)晶礦物,具有六邊形層狀結(jié)構(gòu),化學(xué)穩(wěn)定性好,耐腐蝕,不易與酸、堿等試劑反應(yīng)。
總結(jié)上面兩者最大的區(qū)別:碳黑是無定形態(tài),石墨具有晶體結(jié)構(gòu)。
2、從結(jié)構(gòu)上:
炭黑的結(jié)構(gòu):是用炭黑顆粒聚集成鏈或葡萄的程度來表示的。炭黑由聚集體組成,聚集體由聚集體的尺寸和形態(tài)以及每個聚集體中的顆粒數(shù)量組成,稱為高結(jié)構(gòu)炭黑。其具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
石墨的結(jié)構(gòu):是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的過渡層狀晶體,層間以范德華力結(jié)合,晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價(jià)鍵,每個碳原子與另外三個碳原子相聯(lián),六個碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán),伸展形成片層結(jié)構(gòu)。其具體結(jié)構(gòu)如圖4所示。


3、從理化性質(zhì)上:
炭黑的性質(zhì):炭黑著色時(shí),黑度主要是基于對光的吸收。石墨的化學(xué)性質(zhì)在室溫下相對穩(wěn)定,只有鹵素中的氟能與單質(zhì)碳直接反應(yīng)。加熱下,單質(zhì)碳容易被酸氧化;在高溫下,碳也可以與許多金屬反應(yīng)形成金屬碳化物。碳是可還原的,可以在高溫下冶煉金屬。
石墨:同一平面的碳原子中,有能在晶格中自由移動的電子,可以被激發(fā),所以石墨有金屬光澤,能導(dǎo)電、傳熱;由于層與層間距離大,結(jié)合力(范德華力)小,各層可以滑動,所以石墨的密度比金剛石小,質(zhì)軟并有滑膩感;此外,同一層中碳原子間的結(jié)合力很強(qiáng),極難被破壞,所以石墨熔點(diǎn)高,化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定。
4、導(dǎo)電性的區(qū)別:
導(dǎo)電炭黑的導(dǎo)電性能與炭黑的結(jié)構(gòu)有關(guān),而石墨的導(dǎo)電性主要取決于石墨的含碳量、顆粒大小、石墨化度等因素。導(dǎo)電炭黑和石墨導(dǎo)電性對比:一般來說,石墨的導(dǎo)電性要優(yōu)于導(dǎo)電炭黑,但導(dǎo)電炭黑的導(dǎo)電性能穩(wěn)定,添加少量即可達(dá)到效果。因此,石墨的應(yīng)用量要小于導(dǎo)電炭黑。