Dichtheid wordt typisch gedefinieerd in massa-eenheden per volume. In het geval van grafeen is het massa per gebied, d.w.z. oppervlaktedichtheid . Wat zou de juiste manier zijn om bijvoorbeeld de oppervlaktedichtheid (massa per oppervlakte-eenheid) van grafeen te berekenen?
Zou het correct zijn om de dichtheid van grafiet te vermenigvuldigen met de van der Waals-kloof van grafiet?
Reacties
- Laat ' de terminologie corrigeren en ga vanaf daar verder. De dichtheid is gram per kubieke centimeter. Oppervlakte is centimeters in het kwadraat per gram. Wat wil je nu?
- @MaxW wat is de " dichtheid " van grafeen in gram per vierkante centimeter ?
- $ \ dfrac {1} {\ text {Surface Area}} = \ dfrac {\ text {gram}} {\ text {cm} ^ 2} $
- @ MaxW ok, dus hoe bereken je nu dit " oppervlak " gegeven lengte koolstof-koolstofbinding etc.?
- Ik ' m nog steeds niet zeker wat je probeert te doen … // Ik denk dat je ' op zoek bent naar wat de eenheid is cel bevindt zich in een oneindig vlak van grafeen.
Antwoord
De CC-lengte in grafeen is l = 0,142 nm en de oppervlakte van een zeshoek kan worden berekend met de formule:
$ A = \ frac {3 \ sqrt {3}} {2} l ^ 2 = 0.0523nm ^ 2 $
In elke zeshoek zijn er 2 volledige koolstofatomen (1/3 * 6), dus de oppervlaktedichtheid van één enkele laag is:
$ S_d = \ frac {2 * massCarbon} {A} = \ frac {2 * 1.994 × 10 ^ {- 26} Kg} {0,0523 × 10 ^ {- 18} m ^ 2} = 76,26 × 10 ^ {- 8} Kg / m ^ 2 = 7,63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2 $
Als je 2, 3, etc. lagen overweegt dan de oppervlaktedichtheid is het twee keer, drie keer etc. het oppervlak dichtheid van de enkele laag.
Aanvullende opmerking: de afstand tussen de lagen is h = 0,335 nm en daarom kan de dichtheid worden berekend als:
$ d = \ frac {S_d} {h} = \ frac {7,63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2} {0,335 × 10 ^ {- 7} cm} = 2,28 g / cm ^ 3 $
Dit komt heel dicht bij de experimentele waarde die ik online heb gevonden, zegt dat de dichtheid van grafeen $ 2,267 g / cm ^ 3 $ is
Opmerkingen
- Wat is ook de waarde voor grafiet …