13
H
2
bilan 300-1000
0
C da CH
4
ni hosil qiladi. Xalogenlar
grafit kristall panjarasiga
qo’shilib, kiritma birikmalar beradi. [14]
Tuzilishi.
Har bir uglerod atomi kovalent uch bog’ bilan boshqa atrofdagi uglerod
atomlari bilan bog’langan bo’ladi.
Grafitning kristall panjarasi geksogonal (a-grafit) (a=0,24612 nm, c=0,67079 nm,
z=4, oraliq guruh C
6
/mmc, nazariy zichlik 2,267g/sm
3
). Parallel qatlamlardan iborat
(asos tekisliklari), ugleros atomlaridan tuzilgan geksogonallar.
Har bir qatlamning
uglerod atomlari qo’shni qatlamlarda (pastki va yuqori) joylashgan geksogonallarning
markazlariga qarshi joylashgan, qatlamlarning holati bir-biri
orqali takrorlanadi va har
bir qatlam gorizontal yo’nalishda ikkinchisiga nisbatan 0,1418 nm ga siljiydi.
Rasm 1.1.Grafitning kristall panjarasi (tabiiy Seylon). А, В uglerod qatlamlari;
punktr chiziqlar elementar kristall hujayrani ko’rsatadi. [16]
Rombohedral panjarali modifikatsiya ham ma’lum (
β-grafit)
(а = 0,3635 nm,
α
=
39,49°, z = 4, fazoviy guruh R3m). Yassi qatlamlarning tuzilishidagi holati bir qatlam
orqali takrorlanmaydi, olti burchakli modifikatsiyadagi kabi. Tabiiy grafitda
rombohedral strukturaning tarkibi suniy olingan geksogonalda 30% ga yetadi.
Grafitning ikkala turi ham qatlamlarning qadoqlanishi bilan farq qiladi. α-
garfitda har bir qatlam atomlarining yarmi oltiburchak
markazlaridan yuqorida va
pastda joylashgan (yotqizish ABABABA…) β-grafitda har bir to’rtinchi qatlam
birinchisini takrorlaydi. Rombohedral grafit o’zining qatlamli tuzilishini ko’rsatish
uchun oltiburchakli o’qlarda qulay namoyon bo'ladi.
β- grafit metastabil faza bo’lgani uchun sof holda kuzatilmaydi. 2500-3300
0
C
temperaturasida rombohedral grafit butunlay geksogonalga aylanadi.
14
Qatlam ichida atomlar orasidagi bog’lar kovalent bo’lib, sp2-gibrid orbitallar
orqali hosil bo’ladi. Qatlamlar orasidagi o’zaro ta’sirni van-der-Vaals kuchlari amalga
oshiradi. Tabiiy (Ceylon) grafit uchun normal sharoitda interlayer masofa 0,3354nm.
Grafitning oltiburchak qatlamlar orasidagi bog’lanish energiyasi 16,75 Dj/mol (15
0
C),
15,1 Dj/mol (-134,15
0
C) bo’ladi. Aloqa energiyasi C-C qatlamlarda 167,6 Dj/mol
(1118
0
C). [17]
Grafitning
kristall panjarasida shishlar, karbon to’rlarning egriliklari va mayda
tuzilishdagi nuqsonlar bo’lishi mumkin. Vakansiyalarning koagulyatsiyasi natijasida
diametri 3mkm gacha bo’lgan mikrobo’shliqlar hosil bo’lishi mumkin. Bu
nuqsonlarning alohida bo’limlarini birlashtirish chetki dislokatsiyalar paydo bo’lishiga
olib keladi, dislokatsiya 0,1-1,0 mkm kattalikdagi ilmoqlar.
Grafitdagi vakansiyalar
konsentratsiyasi qizdirilganda ortadi, masalan, 3650
0
C da 0,5 atomga yetadi. Nuqsonlar
ham uglerod atomlari, ham geteroatomlar panjaraga kiritilganda yuzaga kelishi
mumkin. [19]
Rasm.1.2. α-grafit.