Grafen -metoda Viktor Petrik

I. Metodă simplificată – Grafit expandat cu reacție redox controlată

(Inspirată din experimentul lui Viktor Petrik)

Materiale necesare:

Grafit natural sub formă de pulbere (de exemplu, din creioane sau magazine de materiale grafitice)

Permanganat de potasiu (KMnO₄) – oxidant

Glicerina (C₃H₈O₃) – combustibil reducător

Mortar ceramic sau vas de sticlă borosilicată

Mască, mănuși, ventilație bună!

Procedură:

1. Amestec pregătitor:

Amestecă grafitul cu KMnO₄ în proporție de aproximativ 1:1 în volum.

Ușor umezit cu puțină apă pentru omogenizare, apoi usucă bine amestecul. Obții un „grafit oxidat”.

2. Declanșare expansiune:

Pune amestecul uscat într-un vas rezistent la căldură.

Toarnă câteva picături de glicerina – imediat va începe o reacție redox violentă.

Grafitul se va încinge și va forma o structură expandată spumoasă, similară cu ceea ce apare în videoclip.

Rezultat:

Obții grafit expandat, util în aplicații termoizolante, electrozi sau ca precursor pentru grafen.

---

II. Metodă clasică Hummers modificată – Oxid de grafen (GO) și grafen redus (rGO)

Aceasta este o metodă științifică standard, sigură dacă ești atent, și produce grafen chimic.

Materiale:

Grafit pulbere

H₂SO₄ concentrat (acid sulfuric) – 98%

KMnO₄

H₂O₂ 30% (pentru oprirea reacției)

Gheață

Apă distilată

Mască, ochelari, hotă sau spațiu ventilat

Etape-cheie:

1. Oxidare:

Într-un vas răcit cu gheață: adaugi 50 mL H₂SO₄ peste 2 g grafit.

În timp ce amesteci, adaugi încet 6 g KMnO₄ (foarte încet pentru a evita supraincălzirea).

Lași la 35–40°C timp de 2 ore.

2. Diluație și oprire:

Se adaugă apă distilată (lent!), apoi câteva picături de H₂O₂ – se va colora galben.

Se lasă la decantat, apoi se spală cu apă distilată și HCl diluat pentru a îndepărta ionii de mangan.

3. Obții:

Oxid de grafen (GO) – formă hidroxilată și epoxidată, foarte hidrofobă, excelentă pentru aplicații în biomedicină și materiale compozite.

4. Reducere (opțional):

Pentru a obține grafen redus (rGO), poți trata suspensia cu vitamina C (acid ascorbic), uree sau chiar căldură uscată.

---

Compararea celor două metode:

---

Vrei să construim un protocol exact pentru laborator, sau să explorezi metode de exfoliere fizică (cu ultrasunete, cu solventi etc.) pentru grafen de înaltă calitate? Sau vrei să testăm o versiune a metodei lui Petrik cu ingrediente disponibile în gospodărie (maker-style)?