تفاوت اصلی بین گرافیت و سرب این است که گرافیت غیر سمی و بسیار پایدار است، در حالی که سرب سمی و ناپایدار است.
گرافیت و سرب در ساخت مداد بسیار مفید هستند. در گذشته مداد را با سرب می ساختند اما مدادهای امروزی اصلا سرب ندارند. آنها اکنون از گرافیت ساخته شده اند که ایمن است و نوعی کربن است.
گرافیت چیست؟
گرافیت یک آلوتروپ کربن است که ساختار بلوری و پایداری دارد. این نوعی زغال سنگ است. علاوه بر این، یک ماده معدنی بومی است. کانی های بومی موادی هستند که حاوی یک عنصر شیمیایی هستند که در طبیعت بدون ترکیب با هیچ عنصر دیگری وجود دارند.علاوه بر این، گرافیت پایدارترین شکل کربن است که در دما و فشار استاندارد وجود دارد. واحد تکرار شونده آلوتروپ گرافیت کربن (C) است. گرافیت دارای سیستم کریستالی شش ضلعی است. به رنگ آهنی مشکی تا خاکستری استیل ظاهر می شود و همچنین دارای درخشندگی فلزی است. رنگ رگه گرافیت سیاه است (رنگ ماده معدنی ریز پودر شده).
ساختار کریستالی گرافیت دارای یک شبکه لانه زنبوری است. دارای صفحات گرافن است که در فاصله 0.335 نانومتری از هم جدا شده اند. در این ساختار گرافیت، فاصله بین اتم های کربن 0.142 نانومتر است. این اتم های کربن از طریق پیوندهای کووالانسی به یکدیگر متصل می شوند، یک اتم کربن دارای سه پیوند کووالانسی در اطراف خود است. ظرفیت یک اتم کربن 4 است. بنابراین، چهارمین الکترون خالی در هر اتم کربن این ساختار وجود دارد.بنابراین، این الکترون در مهاجرت آزاد است و گرافیت را رسانای الکتریکی می کند. گرافیت طبیعی در دیرگدازها، باتری ها، فولادسازی، گرافیت منبسط شده، لنت های ترمز، روکش های ریخته گری و روان کننده ها مفید است.
سرب چیست؟
سرب یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 82 و نماد شیمیایی Pb است. به عنوان یک عنصر شیمیایی فلزی وجود دارد. این فلز یک فلز سنگین است و از بسیاری از مواد رایجی که می شناسیم چگالی تر است. علاوه بر این، سرب می تواند به عنوان یک فلز نرم و چکش خوار با نقطه ذوب نسبتاً پایینی باشد. این فلز را به راحتی می‌توانیم برش دهیم و در کنار ظاهر متالیک خاکستری نقره‌ای، رنگ آبی مشخصی دارد. مهمتر از همه، این فلز دارای بالاترین عدد اتمی در بین هر عنصر پایدار است.
سرب یک فلز پس از انتقال نسبتاً غیر فعال است. ما می توانیم ویژگی فلزی ضعیف سرب را با استفاده از ماهیت آمفوتریک آن نشان دهیم. به عنوان مثال. اکسیدهای سرب و سرب با اسیدها و بازها واکنش داده و تمایل به تشکیل پیوندهای کووالانسی دارند.ترکیبات سرب اغلب دارای حالت اکسیداسیون +2 سرب به جای حالت اکسیداسیون +4 هستند (4+ رایج ترین اکسیداسیون برای عناصر شیمیایی گروه 14 است).
هنگام در نظر گرفتن خواص حجیم سرب، چگالی، چکش خواری، شکل پذیری و مقاومت بالایی در برابر خوردگی ناشی از غیرفعال شدن دارد. سرب دارای ساختار مکعبی به صورت متمرکز و وزن اتمی بالایی است که منجر به چگالی بیشتر از چگالی بیشتر فلزات رایج مانند آهن، مس و روی می شود. در مقایسه با اکثر فلزات، سرب دارای نقطه ذوب بسیار پایینی است و نقطه جوش آن نیز در میان عناصر گروه 14 کمترین است.
سرب در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا یک لایه محافظ تشکیل می دهد. متداول ترین ماده تشکیل دهنده این لایه کربنات سرب (II) است. همچنین ممکن است اجزای سولفات و کلرید سرب وجود داشته باشد.این لایه باعث می شود سطح فلز سرب به طور موثری از نظر شیمیایی نسبت به هوا بی اثر باشد. علاوه بر این، گاز فلوئور می تواند با سرب در دمای اتاق واکنش داده و فلوراید سرب (II) را تشکیل دهد. واکنش مشابهی با گاز کلر نیز وجود دارد، اما نیاز به حرارت دارد. جدای از آن، فلز سرب در برابر اسید سولفوریک و اسید فسفریک مقاوم است اما با HCl و اسید HNO3 واکنش می دهد. اسیدهای آلی مانند اسید استیک می توانند سرب را در حضور اکسیژن حل کنند. به طور مشابه، اسیدهای قلیایی غلیظ می‌توانند سرب را حل کرده و لوله‌ها را تشکیل دهند.
از آنجایی که سرب در ایالات متحده آمریکا در سال 1978 به عنوان یک عنصر در رنگ به دلیل اثرات سمی غیرقانونی اعلام شد، از آن برای تولید مداد استفاده نشد. با این حال، این ماده اصلی قبل از آن زمان برای تولید مداد بود. سرب به عنوان یک ماده کاملا سمی برای انسان شناخته شد. بنابراین، مردم به دنبال مواد جایگزین برای جایگزینی سرب با چیز دیگری برای تولید مداد بودند.
تفاوت بین گرافیت و سرب چیست؟
گرافیت و سرب به دلیل خواص و کاربردهای مفید، عناصر شیمیایی مهمی هستند. تفاوت اصلی بین گرافیت و سرب این است که گرافیت غیر سمی و بسیار پایدار است، در حالی که سرب سمی و ناپایدار است.
جدول زیر تفاوت بین گرافیت و سرب را خلاصه می کند.
خلاصه - گرافیت در مقابل سرب
سمیت یک معیار مهم در استفاده از یک ماده شیمیایی در یک صنعت خاص است. تفاوت اصلی بین گرافیت و سرب این است که گرافیت غیر سمی و بسیار پایدار است، در حالی که سرب سمی و ناپایدار است.
