Άνθρακας γραφίτη

Ο γραφίτης, που ονομάζεται επίσης plumbago ή μαύρο μόλυβδο, ορυκτό που αποτελείται από άνθρακα. Ο γραφίτης έχει μια στρωματοποιημένη δομή που αποτελείται από δακτυλίους έξι ατόμων άνθρακα διατεταγμένα σε οριζόντια φύλλα ευρέως διαχωρισμένων. Ο γραφίτης έτσι κρυσταλλώνεται στο εξαγωνικό σύστημα, σε αντίθεση με το ίδιο στοιχείο που κρυσταλλώνεται στο οκταεδρικό ή τετραεδρικό σύστημα με το διαμάντι. Τέτοια διμορφικά ζεύγη συνήθως είναι αρκετά παρόμοια στις φυσικές τους ιδιότητες, αλλά όχι σε αυτήν την περίπτωση. Ο γραφίτης είναι σκούρο γκρι προς μαύρο, αδιαφανές, και πολύ μαλακό (με μια σκληρότητα 1 ¹ / ₂στην κλίμακα Mohs), ενώ το διαμάντι μπορεί να είναι άχρωμο και διαφανές και είναι η δυσκολότερη φυσική ουσία. Ο γραφίτης έχει μια λιπαρή αίσθηση και αφήνει ένα μαύρο σημάδι, έτσι το όνομα από το ελληνικό ρήμα graphein, «to write». Για λεπτομερείς φυσικές ιδιότητες του γραφίτη, ανατρέξτε στο εγγενές στοιχείο (πίνακας).

άνθρακας: Ιδιότητες και χρήσεις

μορφές, διαμάντια και γραφίτης, έχουν κρυσταλλική δομή, αλλά διαφέρουν ως προς τις φυσικές τους ιδιότητες, επειδή οι διευθετήσεις των ατόμων

Ο γραφίτης σχηματίζεται από τη μεταμόρφωση ιζημάτων που περιέχουν ανθρακούχο υλικό, από την αντίδραση ενώσεων άνθρακα με υδροθερμικά διαλύματα ή μαγνητικά υγρά, ή πιθανώς από την κρυστάλλωση του μαγματικού άνθρακα. Εμφανίζεται ως απομονωμένες κλίμακες, μεγάλες μάζες ή φλέβες σε παλαιότερους κρυσταλλικούς βράχους, gneiss, σχιστόλιθος, χαλαζίτης και μάρμαρο και επίσης σε γρανίτες, πεγκματίτες και ανθρακούχα πηλό. Μικροί ισομετρικοί κρύσταλλοι από γραφίτη άνθρακα (πιθανώς ψευδομορφές μετά από διαμάντια) που βρίσκονται στο μετεωριτικό σίδηρο ονομάζονται κλιφτονίτης.

Ο γραφίτης χρησιμοποιείται σε μολύβια, λιπαντικά, χωνευτήρια, χυτήρια, βερνίκια, λαμπτήρες τόξου, μπαταρίες, βούρτσες για ηλεκτρικούς κινητήρες και πυρήνες πυρηνικών αντιδραστήρων. Εξορύσσεται εκτενώς στην Κίνα, την Ινδία, τη Βραζιλία, τη Βόρεια Κορέα και τον Καναδά.

Ο γραφίτης συντέθηκε για πρώτη φορά κατά λάθος από τον Edward G. Acheson ενώ έκανε πειράματα υψηλής θερμοκρασίας στο carborundum. Διαπίστωσε ότι στους περίπου 4.150 ° C (7.500 ° F) το πυρίτιο στο καρβορούντιο εξατμίστηκε, αφήνοντας τον άνθρακα πίσω σε γραφική μορφή. Στην Acheson χορηγήθηκε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την κατασκευή γραφίτη το 1896 και η εμπορική παραγωγή ξεκίνησε το 1897. Από το 1918, οπτάνθρακας πετρελαίου, μικροί και ατελείς κρύσταλλοι γραφίτη που περιβάλλονται από οργανικές ενώσεις, ήταν η κύρια πρώτη ύλη στην παραγωγή καθαρού γραφίτη 99 έως 99,5%.