Wissen Sie etwas über Flockengraphit? Kultur und Bildung: Sie können die grundlegenden Eigenschaften von Flockengraphit verstehen.

Was die Entdeckung und Nutzung von Graphit betrifft, so gibt es einen gut dokumentierten Fall: Das Buch Shuijing Zhu war das erste, das erwähnte, dass sich „neben dem Luoshui-Fluss ein Graphitberg befindet“. Da die Felsen schwarz sind, sind Bücher dort selten, weshalb der Graphitvorkommen dort bekannt ist. Archäologische Funde belegen, dass in China bereits vor über 3000 Jahren, während der Shang-Dynastie, Graphit zum Schreiben verwendet wurde. Diese Verwendung hielt bis zum Ende der Östlichen Han-Dynastie (220 n. Chr.) an. Graphit als Buchtinte wurde später durch Kieferntabaktinte ersetzt. Während der Daoguang-Periode der Qing-Dynastie (1821–1850 n. Chr.) bauten Bauern in Chenzhou, Provinz Hunan, Graphit als Brennstoff ab; dieses Material wurde als „Ölkohle“ bezeichnet.

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Der englische Name Graphit stammt vom griechischen Wort „graphite in“, was „schreiben“ bedeutet. Benannt wurde es 1789 von dem deutschen Chemiker und Mineralogen A. G. Werner.

Die Summenformel von Flockengraphit ist C60 und seine molare Masse beträgt 12,01 g/mol. Natürlicher Graphit ist eisenschwarz bis stahlgrau, mit hellschwarzen Streifen, metallischem Glanz und Opazität. Der Kristall gehört zur Klasse der komplexen hexagonalen bikonischen Kristalle, genauer gesagt zu den hexagonalen Plättchenkristallen. Häufige einfache Formen sind parallele Doppelflächen, hexagonale bikonische Kristalle und hexagonale Säulen. Intakte Kristallformen sind jedoch selten und weisen meist eine schuppenartige oder plättchenförmige Gestalt auf. Parameter: a0 = 0,246 nm, c0 = 0,670 nm. Graphit besitzt eine typische Schichtstruktur, in der die Kohlenstoffatome in Schichten angeordnet sind. Jedes Kohlenstoffatom ist gleichmäßig mit dem benachbarten Kohlenstoffatom verbunden, und die Kohlenstoffatome jeder Schicht bilden einen hexagonalen Ring. Die hexagonalen Ringe der Kohlenstoffatome in den darüber und darunter liegenden benachbarten Schichten sind parallel zur Schichtebene gegeneinander verschoben und übereinander gestapelt, wodurch die Schichtstruktur entsteht. Unterschiedliche Verschiebungsrichtungen und -abstände führen zu verschiedenen polymorphen Strukturen. Der Abstand zwischen den Kohlenstoffatomen in der oberen und unteren Schicht ist deutlich größer als der zwischen den Kohlenstoffatomen in derselben Schicht (CC-Abstand in den Schichten = 0,142 nm, CC-Abstand zwischen den Schichten = 0,340 nm). Die Dichte beträgt 2,09–2,23 g/cm³, die spezifische Oberfläche 5–10 m²/g. Die Härte ist anisotrop, die vertikale Spaltbarkeit liegt bei 3–5, die parallele bei 1–2. Die Aggregate sind oft schuppig, klumpig und erdig. Graphitflocken weisen eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit auf. Die Mineralflocken sind im Durchlicht meist undurchsichtig; extrem dünne Flocken sind hellgrün-grau, einachsig und haben einen Brechungsindex von 1,93–2,07. Im reflektierten Licht erscheinen sie hellbraun-grau mit deutlicher, mehrfarbiger Reflexion: Ro grau mit braunen und Re dunkelblau-grauen Anteilen, Reflexionsgraden von Ro23 (rot) und Re5,5 (rot). Es zeigen sich deutliche Farb- und Doppelreflexionen sowie starke Heterogenität und Polarisation. Identifizierungsmerkmale: Eisenschwarz, geringe Härte, teilweise extrem gute Spaltbarkeit, Flexibilität, glatte Oberfläche, leicht färbt die Hände. Werden mit Kupfersulfatlösung benetzte Zinkpartikel auf Graphit aufgebracht, fallen metallische Kupferflecken aus, während Molybdänit, ein ähnliches Material, keine solche Reaktion zeigt.

Graphit ist eine Modifikation des elementaren Kohlenstoffs (weitere Modifikationen sind Diamant, Kohlenstoff-60, Kohlenstoffnanoröhren und Graphen). Jedes Kohlenstoffatom ist an der Peripherie mit drei anderen Kohlenstoffatomen verbunden (eine Vielzahl von Sechsecken in wabenförmiger Anordnung) und bildet so kovalente Moleküle. Da jedes Kohlenstoffatom ein Elektron abgibt, können sich diese Elektronen frei bewegen, wodurch Graphit ein elektrischer Leiter ist. Die Spaltebene wird von Molekülbindungen dominiert, die nur schwache Anziehungskräfte zwischen den Molekülen aufweisen, wodurch Graphit eine sehr gute natürliche Schwimmfähigkeit besitzt. Aufgrund der besonderen Bindungsstruktur kann Graphit nicht eindeutig als Einkristall oder Polykristall betrachtet werden. Heute geht man allgemein davon aus, dass Graphit ein Mischkristall ist.


Veröffentlichungsdatum: 04.11.2022