グラファイトとカーボンの違いは何ですか?

炭素物質の中でも、グラファイトと炭素の違いは、それぞれの物質における炭素の形成方法にあります。炭素原子は鎖状または環状に結合しており、あらゆる炭素物質において、独自の炭素構造が形成されます。

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炭素は、最も柔らかい物質(グラファイト)と最も硬い物質(ダイヤモンド)を生み出します。炭素物質の主な違いは、それぞれの物質における炭素の形成過程にあります。炭素原子は鎖状と環状に結合しています。あらゆる炭素物質において、独自の炭素構造が形成されます。
この元素は、それ自体で結合や化合物を形成する特別な能力を持ち、原子を配列・再配置することができます。すべての元素の中で、炭素は最も多くの化合物を生成します。その数は約1000万種類にも及びます。
炭素は、純粋な炭素としても、炭素化合物としても、幅広い用途があります。主にメタンガスや原油といった炭化水素として利用されます。原油は蒸留してガソリンや灯油に変換できます。どちらの物質も、暖房や機械、その他多くの用途の燃料として利用されています。
炭素は、生命活動に不可欠な化合物である水の形成にも関与しています。また、セルロース(植物由来)やプラスチックなどのポリマーとしても存在します。

一方、グラファイトは炭素の同素体であり、純粋な炭素のみで構成された物質です。他の同素体には、ダイヤモンド、非晶質炭素、木炭などがあります。
「グラファイト」はギリシャ語の「graphein」に由来し、英語では「書く」という意味です。炭素原子が互いに結合してシート状に形成されるグラファイトは、炭素の中で最も安定した形態です。
グラファイトは柔らかいながらも非常に強度が高く、耐熱性と同時に優れた熱伝導性も備えています。変成岩中に存在し、金属的な外観を呈しながらも不透明な物質で、色は濃い灰色から黒色まで変化します。グラファイトは油性があり、優れた潤滑剤として機能します。
グラファイトはガラス製造において顔料や成形剤としても使用されます。また、原子炉では電子減速材としても使用されます。

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炭素とグラファイトが同一視されるのも無理はありません。結局のところ、両者は密接に関連しているからです。グラファイトは炭素から生成され、炭素はグラファイトへと変化します。しかし、よく観察してみると、両者は同一ではないことが分かります。


投稿日時: 2020年12月4日