Pagrindinis skirtumas tarp grafito ir švino yra tas, kad grafitas yra netoksiškas ir labai stabilus, o švinas yra toksiškas ir nestabilus.
Grafitas ir švinas labai naudingi pieštukų gamyboje. Seniau pieštukai buvo gaminami su švinu, tačiau šiuolaikiniai pieštukai švino visai neturi. Dabar jie pagaminti iš grafito, kuris yra saugus ir yra anglies forma.
Kas yra grafitas?
Grafitas yra anglies alotropas, turintis stabilią kristalinę struktūrą. Tai yra anglies forma. Be to, tai yra vietinis mineralas. Natūralūs mineralai yra medžiagos, turinčios vieną cheminį elementą, kuris gamtoje randamas nesusijungdamas su jokiu kitu elementu. Be to, grafitas yra stabiliausia anglies forma, kuri susidaro esant standartinei temperatūrai ir slėgiui. Pasikartojantis grafito alotropo vienetas yra anglis (C). Grafitas turi šešiakampę kristalų sistemą. Jis atrodo nuo geležies juodos iki plieno pilkos spalvos, taip pat turi metalinį blizgesį. Grafito dryžių spalva yra juoda (smulkiai miltelinio mineralo spalva).
Grafito kristalų struktūra turi korio gardelę. Jame yra grafeno lakštai, atskirti 0,335 nm atstumu. Šioje grafito struktūroje atstumas tarp anglies atomų yra 0,142 nm. Šie anglies atomai jungiasi vienas su kitu kovalentiniais ryšiais, vienas anglies atomas turi tris kovalentinius ryšius aplink jį. Anglies atomo valentingumas yra 4; taigi kiekviename šios struktūros anglies atome yra ketvirtas neužimtas elektronas. Todėl šis elektronas gali laisvai migruoti, todėl grafitas tampa laidus elektrai. Natūralus grafitas yra naudingas ugniai atsparioms medžiagoms, akumuliatoriams, plieno gamybai, išplėstiniam grafitui, stabdžių antdėklams, liejyklų dangoms ir tepalams.
Kas yra švinas?
Švinas yra cheminis elementas, kurio atominis numeris 82 ir cheminis simbolis Pb. Jis atsiranda kaip metalinis cheminis elementas. Šis metalas yra sunkusis metalas ir yra tankesnis nei dauguma mums žinomų medžiagų. Be to, švinas gali būti minkštas ir lankstus metalas, kurio lydymosi temperatūra yra palyginti žema. Šį metalą galime lengvai pjaustyti, jis turi būdingą mėlyną užuominą ir sidabriškai pilką metalo išvaizdą. Dar svarbiau, kad šio metalo atominis skaičius yra didžiausias iš visų stabilių elementų.
Švinas yra gana nereaguojantis metalas po pereinamojo laikotarpio. Silpną metalinį švino pobūdį galime iliustruoti naudodami jo amfoteriškumą. Pvz. švinas ir švino oksidai reaguoja su rūgštimis ir bazėmis ir linkę sudaryti kovalentinius ryšius. Švino junginiai dažnai turi +2, o ne +4 oksidacijos būseną (+4 yra labiausiai paplitusi 14 grupės cheminių elementų oksidacija).
Atsižvelgiant į švino tūrines savybes, jis turi didelį tankį, lankstumą, plastiškumą ir didelį atsparumą korozijai dėl pasyvavimo. Švinas turi glaudžiai supakuotą į veidą nukreiptą kubinę struktūrą ir didelį atominį svorį, todėl jo tankis yra didesnis nei daugelio įprastų metalų, tokių kaip geležis, varis ir cinkas, tankis. Lyginant su daugeliu metalų, švino lydymosi temperatūra yra labai žema, o virimo temperatūra taip pat yra žemiausia tarp 14 grupės elementų.
Švinas, veikiamas oro, sudaro apsauginį sluoksnį. Dažniausia šio sluoksnio sudedamoji dalis yra švino (II) karbonatas. Taip pat gali būti švino sulfato ir chlorido komponentų. Dėl šio sluoksnio švino metalo paviršius yra veiksmingai chemiškai inertiškas orui. Be to, fluoro dujos gali reaguoti su švinu kambario temperatūroje ir sudaryti švino (II) fluoridą. Panaši reakcija vyksta ir su chloro dujomis, tačiau ją reikia pašildyti. Be to, švino metalas yra atsparus sieros ir fosforo rūgščiai, bet reaguoja su HCl ir HNO3 rūgštimi. Organinės rūgštys, tokios kaip acto rūgštis, gali ištirpinti šviną esant deguoniui. Panašiai koncentruotos šarminės rūgštys gali ištirpinti šviną ir susidaryti plumbitus.
Kadangi 1978 m. švinas JAV buvo uždraustas kaip dažų sudedamoji dalis dėl toksiškumo, jis nebuvo naudojamas pieštukų gamyboje. Tačiau iki to laiko tai buvo pagrindinė medžiaga, naudojama pieštukų gamybai. Švinas buvo pripažintas gana toksiška medžiaga žmonėms. Todėl žmonės ieškojo pakaitinių medžiagų, kad galėtų pakeisti šviną kažkuo kitu, kad galėtų gaminti pieštukus.
Kuo skiriasi grafitas ir švinas?
Grafitas ir švinas yra svarbūs cheminiai elementai dėl savo naudingų savybių ir pritaikymo. Pagrindinis skirtumas tarp grafito ir švino yra tas, kad grafitas yra netoksiškas ir labai stabilus, o švinas yra toksiškas ir nestabilus.
Toliau pateiktoje lentelėje apibendrinamas skirtumas tarp grafito ir švino.
Santrauka – grafitas prieš šviną
Toksiškumas yra svarbi priemonė naudojant cheminę medžiagą tam tikroje pramonės šakoje. Pagrindinis skirtumas tarp grafito ir švino yra tas, kad grafitas yra netoksiškas ir labai stabilus, o švinas yra toksiškas ir nestabilus.
