kaynağı değiştir]
Grafit ya da karataş yumuşak, yağlı, kâğıt üzerinde iz bırakan, gri-siyah renkli katı bir maddedir. Grafit, yağ haline getirilip makinelerde, çalışan parçaların birbirine sürtünürken aşınmasını azaltmak ya da engellemek amacıyla yağlayıcı olarak kullanılır. Adını, yazı yazmakta kullanılmasından almaktadır; "grafit" Yunanca grafein (γράφειν, yazmak) köküne, mineralleri belirtmekte kullanılan -it ekinin eklenmesiyle elde edilmiş bir sözcüktür.[1]Kurşun kalemlerin içindeki uç, içine kil katılarak sertleştirilmiş grafittir.
Grafitin madenlerden çıkarılıp satışa sunulduğu başlıca yerler Çin, Meksika, Kanada, Brezilya, ve Madagaskar'dır. Meksika ve Vietnam tüm amorf (taş içerisinde mikro kristalcikler halinde) grafiti, Sri Lanka ise tüm öbekli ve talaşlı toz halini sunmaktadır.[2] Türkiye'de ise, Maden Dairesi ve MTA Genel Müdürlüğü kayıtlarına göre yılından beri aramalar yapılmış, 22'yi aşkın bölgede ekonomik değere sahip az sayıda yatağın varlığı saptanmıştır.[3] Grafit yapay olarak da hazırlanabilir; bunun için kok kömürünün yüksek sıcaklıklarda (>°C) işlenmesi gerekir. Grafit çok yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Son dönemlerde, uzay kapsüllerinin ısı kalkanlarının yapımında da grafitten yararlanılmaya başlanmıştır.
Hem elmas, hem de grafit kristal yapılıdır, ama kristalleri farklı biçimlerdedir. Aynı maddenin değişik kristal biçimlerine allotrop denir; allotrop sözcüğü değişik biçim anlamında Yunanca iki sözcükten gelir. Elmas ve grafit, karbonun allotroplarıdır. Elmasta her karbon atomu, dört başka karbon atomuna bağlanarak üç boyutlu katı bir yapı oluşturur; grafitte ise karbon atomları, üst üste yığılmış geniş, yassı levhalar oluşturacak biçimde, iki boyutlu düzlemde birbirlerine bağlanmıştır. Bu levhalar birbirlerinin üzerinden kolayca kayar; grafitin iyi bir yağlayıcı olma özelliği de bundan kaynaklanır. Grafitin kâğıt üzerinde iz bırakmasının nedeni de, bu ince atom levhalarının grafitten ayrılarak kağıdın üzerinde birikmesidir. Karbonun öteki biçimlerinin, belirgin, kendilerine özgü bir yapısı ya da biçimi yoktur. Grafitin düzlemsel yapısına grafin denir.
Doğada altın, sodyum klorür ve elmas gibi kristal yapılı katılara örnek verilebilir. Kristal katılar kendi içerisinde; iyonik, moleküler, kovalent ve metalik kristaller olmak üzere 4 farklı sınıfta incelenir.
Contents
Elmas hangi tür katıdır? Elmas ve grafit, karbonun allotroplarıdır. Elmasta her karbon atomu, dört başka karbon atomuna bağlanarak üç boyutlu katı bir yapı oluşturur; grafitte ise karbon atomları, üst üste yığılmış geniş, yassı levhalar oluşturacak biçimde, iki boyutlu düzlemde birbirlerine bağlanmıştır.
İkisi de saf karbondan oluşmaktadır, onları birbirinden ayıran özellik ise karbonlar arasındaki bağ türüdür. Grafitte karbonlar iyonik bağ kurarken elmasta kovalent bağ görülmektedir, bu da elmasın daha sert ve dayanıklı olmasına neden olur.
Softa tuzunun bu kübik yapısı, NaCl bileşiğinin kristalize yapısından kaynaklanıyor. Tipik bir iyonik bileşik olan Sodyum Klorür, ardışık örgü sistemi ile kararlı hale gelmiş çok sayıda iyondan oluşan bir kristal yapıya sahip.
Atomların, moleküllerin veya iyonların belirli bir geometrik düzene göre istiflenmesi ile oluşan katılara kristal katılar denir. Doğada bulunan katı hâldeki maddelerin büyük bir çoğunluğu kristal katıdır.
Kovalent Katılar Kovalent katıları bir arada tutan çok sayıda atomun güçlü kovalent bağlarla etkileşmesidir. Ametal atomlarının elektronlarını ortaklaşa kullanması sonucunda oluşan katılardır. Kovalent katılarda etkileşim katı boyunca her yöne uzanan bir ağ yapısı oluşturur.
Moleküler katı
Katı Tipi | Malzeme | T m (° C) |
---|---|---|
Metalik | Demir | |
İyonik | Sodyum klorit | |
Kovalent | Elmas | |
Moleküler | Argon | ,3 |
Grafit ve elmasın kimyasal bileşimleri aynı olmasına rağmen kristal sistemleri farklıdır.
Kuru tip, fırın zincir ve arabalarında, motor silindirlerinde, deniz araçlarında ve kimyasal tesislerde; yaş tabaka türü ise, yüksek basınç altında, bilyeli yataklarda kullanılır. Grafitin, dünya üretiminin hemen hemen yarısına yakın miktarı, bu alanda kullanılmaktadır.
Hem elmas hem de grafit çok basit bir kimyasal bileşime sahiptir; İkisi de saf karbondan oluşurlar. Bununla birlikte, elmas, insan tarafından bilinen en sert mineral (Mohs ölçeğinde 10) ve grafit en yumuşak (Mohs ölçeğinde 1den az)minerallerden biridir.
Sofra tuzu olarak da bildiğimiz sodyum klorür (NaCl), iyonik bağlı bir bileşiktir. İyonik bileşikler, zıt yüklü iyonların elektrostatik çekim kuvvetiyle birbirlerine bağlanmasıyla oluşur.
Basit bir kimyasal bileşik olan sodyum klorür (NaCl), diğer adıyla yemek tuzu, yüzyıllardan beri insanlar için büyük bir önemi olan bir gıda maddesidir.
MOLEKÜLER KRİSTAL
denir. Sofra tuzu (NaCl ), CaCO3, LiF, MgO iyonik katılara örnektir.
Belirli geometrik şekli olan sert ve sıkıştırılamayan katılara kristal katılar denir. Günlük hayatta karşılaşılan katıların çoğu kristal katıdır. Kristal katılara tuz, iyot, elmas ve çinko örnek verilebilir.
Birim hücrelerin a, b, c birim uzunluklarının birbirine göre durumu ve aralarındaki açıların değerleri göz önüne alınarak simetrilerine göre yedi ayrı türde basit kristal sistemi tanımlanmıştır.
Bir kristal veya kristal katı, bileşenleri her yöne uzanan bir kristal kafes oluşturan, yüksek dereceli bir mikroskobik yapıda düzenlenmiş katı bir malzemedir. Makroskopik tek kristaller genellikle spesifik, karakteristik yönelimlere sahip düz yüzlerden oluşan geometrik şekilleri ile tanımlanabilir.