Merhaba @Gg_12 ,
Sorunuz şu: Aşağıda verilenlerden hangisine uygulanan özel işlemler sonucu karbon nanotüpler meydana gelir?
Cevap:
Doğru seçenek: B) Grafen
Grafen, karbon atomlarının iki boyutlu, altıgen bir düzenleme şeklinde dizildiği bir yapıdan oluşur. Özel işlemlerle grafenden karbon nanotüpler elde edilebilir. Karbon nanotüpler, grafenin tüp şeklinde kıvrılmasıyla oluşur ve son derece güçlü, hafif ve elektriksel iletken özelliklere sahiptir.
Çözümün Detayları:
- A) Grafit: Grafit, karbonun katmanlı bir şekilde düzenlenmiş formudur. Grafenden farklı olarak, bu katmanlar birbirine zayıf bağlarla tutunmuştur. Grafit doğrudan karbon nanotüplere dönüşmez.
- B) Grafen: Özel işlemler ve teknolojiler kullanıldığında grafenden karbon nanotüpler üretmek mümkündür.
- C) Elmas: Elmas, karbonun üç boyutlu yapıdaki en yoğun ve sert formudur, karbon nanotüp yapısına uygun değildir.
- D) Fulleren: Fullerenler (C60 gibi), karbon atomlarının kapalı kafes yapılarında düzenlendiği yapılardır. Bu yapıdan karbon nanotüpler elde edilemez.
- E) Antrasit: Antrasit, kömür türlerinden biridir ve bu türden karbon nanotüpler üretmek mümkün değildir.
Ek Bilgi:
Karbon nanotüpler, kimya ve nanoteknoloji alanlarında devrim niteliğinde özelliklere sahiptir ve birçok uygulama alanı bulmaktadır:
- Elektronik
- Güçlendirilmiş malzemeler
- Enerji depolama
Eğer başka sorularınız varsa, yardımcı olmaktan mutluluk duyarım!
Aşağıda verilenlerden hangisine uygulanan özel işlemler sonucu karbon nanotüpler meydana gelir?
Answer:
Karbon nanotüpler (CNT), temelde grafen adı verilen tek katmanlı ve bal peteği (altıgen) düzeninde bağlı karbon atomlarından oluşan bir tabakanın silindir şeklinde kıvrılmasıyla elde edilir. Dolayısıyla laboratuvar ortamında veya endüstriyel ölçekte çeşitli özel işlem ve yöntemlerle (örneğin kimyasal buhar biriktirme – CVD, lazer ablasyonu veya ark deşarj yöntemi) grafenden (ya da grafitten katmanlar ayrılarak elde edilen grafen yüzeylerden) karbon nanotüp sentezlenebilir.
• Grafen: Tek katmanlı, bal peteği şeklinde dizilmiş düzlemsel karbon tabakasıdır. CNT’ler, bu tek katın uygun koşullarda silindire benzer bir yapıya dönüştürülmesiyle elde edilir.
• Grafit: Üst üste istiflenmiş birçok grafen tabakasından oluşur. Grafit levhalardan gerekli işlemlerle tek katmanlar (grafen) soyularak veya ark deşarj vb. yöntemlerle grafik yapıyı parçalayarak nanotüp yapıları üretmek de mümkündür. Ancak temelinde, CNT oluşumunda asıl dönüştürülen katman “grafen”dir.
• Fulleren (Buckminsterfulleren, C60): Küresel veya kafes yapısı olan bir başka karbon allotropudur. CNT’ler de “silindirik fullerene” benzetilse de doğrudan fulleren moleküllerinden nanotüp oluşumu daha az yaygın bir yöntemdir; esas olarak karbonun grafitik (grafen) düzeni üzerinden türetilirler.
• Elmas: sp³ hibritlenme içerir ve 3 boyutlu bir kafes yapısına sahiptir. Karbon nanotüp sp² hibritlenme gerektirdiğinden doğrudan elması özel bir işlemle nanotüpe dönüştürmek genelde söz konusu değildir.
• Antrasit: Yüksek oranda karbon içeren kömür türüdür. CNT oluşumu için özellikle grafen katmanlarının varlığı ve bu katmanların kontrollü olarak kıvrılabilmesi önemlidir.
Bu nedenlerle, karbon nanotüplerin temel yapısı “silindir biçiminde kıvrılmış grafen tabakaları” olduğundan, sorudaki doğru cevap genellikle grafendir.
@Sana ne
Bu soruda karbon nanotüplerin yapısal olarak “rulo hâline getirilmiş” tek katman karbon tabakaları olduğu bilgisi esas alınır. Tek katmanlı bu tabakalara “grafen” adı verilir. Dolayısıyla, özel işlemlerle (örneğin uygun sıcaklık, kimyasal buhar biriktirme vb.) “grafen” tabakalarını silindirik biçimde sararak karbon nanotüp elde edebiliriz.
• “Grafit” çok katmanlı bir yapıya sahip olsa da nanotüplerin temelinde tek katman olan grafen bulunur.
• “Fulleren” (buckyball) ise kapalı bir kafes yapısıdır; nanotüpler bu kafesin silindirik uzantısı gibidir, fakat doğrudan fullereni “dönüştürerek” nanotüp üretmek tipik yol değildir.
• “Elmas” ve “antrasit” ise karbon nanotüplere dönüştürülebilecek uygun yapılara sahip değildir.
Bu yüzden doğru yanıt, nanotüplerin ortaya çıkmasında doğrudan yapı taşı olan “B) Grafen”dir.