Графит

Основными типами природного графита, каждый из которых встречается в различных типах рудных месторождений, являются:

Кристаллические мелкие чешуйки графита (или чешуйчатого графита) представляют собой изолированные плоские пластинчатые частицы с шестиугольными краями, если они не сломаны. В случае поломки края могут быть неровными или угловатыми;

Аморфный графит: очень мелкочешуйчатый графит иногда называют аморфным;

Кусковой графит (или жильный графит) встречается в трещинных жилах или трещинах и выглядит как массивные пластинчатые срастания волокнистых или игольчатых кристаллических агрегатов и, вероятно, имеет гидротермальное происхождение.

Высокоупорядоченный пиролитический графит относится к графиту с угловым разбросом между графитовыми листами менее 1 °.

Название «графитовое волокно» иногда используется для обозначения углеродных волокон или армированного углеродным волокном полимера.

Со многими веществами (щелочными металлами, солями) образует соединения включения. Реагирует при высокой температуре с кислородом, сгорая до углекислого газа. Фторированием в контролируемых условиях можно получить (CF)x. В неокисляющих кислотах не растворяется.

Graphite возникает в метаморфических породах в результате восстановления осадочных углеродных соединений во время метаморфизма. Он также встречается в магматических породах и метеоритах. Минералы, связанные с графитом, включают кварц, кальцит, слюды и турмалин. Основные источники экспорта добытого графита в тоннаже: Китай, Мексика, Канада, Бразилия и Мадагаскар. В метеоритах графит встречается с троилитом и силикатными минералами. Небольшие кристаллы графита в метеоритном железе называются клифтонитом. Некоторые микроскопические зерна имеют характерный изотопный состав, указывающий на то, что они были сформированы до Солнечной системы. Они являются одним из примерно 12 известных типов минералов, которые существовали еще до Солнечной системы, а также были обнаружены в молекулярных облаках. Эти минералы образовались в выбросах, когда взрывались сверхновые или звезды от малых до средних размеров выбрасывали свои внешние оболочки в конце своей жизни. Графит может быть вторым или третьим по возрасту минералом во Вселенной.

Твердый углерод бывает разных форм, известных как аллотропы, в зависимости от типа химической связи. Двумя наиболее распространенными являются алмаз и графит (реже встречаются бакминстерфуллерен). В алмазе связи sp, и атомы образуют тетраэдры, каждый из которых связан с четырьмя ближайшими соседями. В графите они представляют собой sp-орбитальные гибриды, и атомы образуют плоскости, каждая из которых связана с тремя ближайшими соседями, разнесенными на 120 градусов. Отдельные слои называются графеном. В каждом слое атомы углерода расположены в виде сотовой решетки с длиной связи 0,142 нм, а расстояние между плоскостями составляет 0,335 нм. Атомы в плоскости связаны ковалентно, при этом удовлетворяются только три из четырех потенциальных сайтов связывания. Четвертый электрон может свободно перемещаться в плоскости, делая графит электропроводящим. Связь между слоями осуществляется посредством слабых ван-дер-ваальсовых связей, которые позволяют легко разделять слои графита или скользить друг мимо друга. Следовательно, электрическая проводимость перпендикулярно слоям примерно в 1000 раз ниже.

Использование графита основано на ряде его уникальных свойств. для изготовления плавильных тиглей, футеровочных плит — применение основано на высокой температурной стойкости графита (в отсутствие кислорода), на его химической стойкости к целому ряду расплавленных металлов. электродов, нагревательных элементов — благодаря высокой электропроводности и химической стойкости к практически любым агрессивным водным растворам (намного выше, чем у благородных металлов). Для получения химически активных металлов методом электролиза расплавленных соединений. В частности, при получении алюминия используются сразу два свойства графита: Хорошая электропроводность, и как следствие — его пригодность для изготовления электрода Газообразность продукта реакции, протекающей на электроде — это углекислый газ. Газообразность продукта означает, что он выходит из электролизёра сам, и не требует специальных мер по его удалению из зоны реакции. Это свойство существенно упрощает технологию производства алюминия. твёрдых смазочных материалов, в комбинированных жидких и пастообразных смазках. наполнитель пластмасс. замедлитель нейтронов в ядерных реакторах. компонент состава для изготовления стержней для чёрных графитовых карандашей (в смеси с каолином). для получения синтетических алмазов. в качестве эталона длины нанометрового диапазона для калибровки сканеров сканирующего туннельного микроскопа и атомно-силового микроскопа. для изготовления контактных щёток и токосъёмников для разнообразных электрических машин, электротранспорта и мостовых подъёмных кранов с троллейным питанием, мощных реостатов, а также прочих устройств, где требуется надёжный подвижный электрический контакт. для изготовления тепловой защиты носовой части боеголовок баллистических ракет и возвращаемых космических аппаратов. как токопроводящий компонент высокоомных токопроводящих клеёв.

Исторически графит назывался черным свинцом или свинцом. Плюмбаго обычно использовалось в массивной минеральной форме. Оба эти названия возникли из-за путаницы с похожими по внешнему виду свинцовыми рудами, особенно с галенитом. Латинское слово свинец, plumbum, дало название английскому термину, обозначающему этот серый минерал с металлическим блеском, и даже свинцу или плюмбаго, растениям с цветами, напоминающими этот цвет.

Термин «черный свинец» обычно относится к порошкообразному или обработанному графиту матово-черного цвета.

Абрахам Готтлоб Вернер придумал название графит («камень для письма») в 1789 году. Он попытался устранить путаницу между молибденом, свинцом и черным свинцом после того, как Карл Вильгельм Шееле в 1778 году доказал, что существует по крайней мере три разных минерала. Анализ Шееле показал, что химические соединения сульфида молибдена (молибденит), сульфида свинца (II) (галенит) и графита представляют собой три разных мягких черных минерала.

Графит - это высокоэнергетический камень, который является отличным компонентом жезлов. Его часто называют «Камнем личной свободы». Считается, что он полезен, помогая внести в жизнь изменения, необходимые для личностного роста. Считается, что это улучшает навыки письма и обеспечивает лучшее понимание математических уравнений. Он помогает стимулировать навыки когнитивного мышления, побуждая пользователя к большему обучению и улучшает общение.