Όσον αφορά την ανακάλυψη και χρήση του γραφίτη σε νιφάδες, υπάρχει μια καλά τεκμηριωμένη περίπτωση, όταν το βιβλίο Shuijing Zhu ήταν το πρώτο, το οποίο ανέφερε ότι «υπάρχει ένα βουνό από γραφίτη δίπλα στον ποταμό Luoshui». Οι βράχοι είναι όλοι μαύροι, επομένως τα βιβλία μπορεί να είναι σπάνια, επομένως είναι διάσημα για τον γραφίτη τους. Αρχαιολογικά ευρήματα δείχνουν ότι ήδη πριν από 3.000 χρόνια, κατά τη δυναστεία Shang, η Κίνα χρησιμοποιούσε γραφίτη για να γράφει χαρακτήρες, κάτι που διήρκεσε μέχρι το τέλος της Ανατολικής δυναστείας Han (220 μ.Χ.). Ο γραφίτης ως μελάνι βιβλίων αντικαταστάθηκε από μελάνι καπνού πεύκου. Κατά την περίοδο Daoguang της δυναστείας Qing (1821-1850 μ.Χ.), οι αγρότες στο Chenzhou, στην επαρχία Hunan, εξόρυζαν γραφίτη σε νιφάδες ως καύσιμο, ο οποίος ονομαζόταν «άνθρακας πετρελαίου».
Η αγγλική ονομασία γραφίτης προέρχεται από την ελληνική λέξη «graphite in», που σημαίνει «γράφω». Ονομάστηκε έτσι από τον Γερμανό χημικό και ορυκτολόγο AGWerner το 1789.
Ο μοριακός τύπος του γραφίτη σε νιφάδες είναι C και το μοριακό του βάρος είναι 12,01. Ο φυσικός γραφίτης είναι μαύρος σιδήρου και γκρι χάλυβα, με έντονες μαύρες ραβδώσεις, μεταλλική λάμψη και αδιαφάνεια. Ο κρύσταλλος ανήκει στην κατηγορία των σύνθετων εξαγωνικών δικωνικών κρυστάλλων, οι οποίοι είναι εξαγωνικοί κρύσταλλοι πλάκας. Οι συνήθεις μορφές simplex περιλαμβάνουν παράλληλες διπλής όψης, εξαγωνικές δικωνικές και εξαγωνικές στήλες, αλλά η άθικτη κρυσταλλική μορφή είναι σπάνια και γενικά έχει φολιδωτό ή πλακοειδές σχήμα. Παράμετροι: a0=0,246nm, c0=0,670nm Μια τυπική πολυστρωματική δομή, στην οποία τα άτομα άνθρακα είναι διατεταγμένα σε στρώσεις και κάθε άνθρακας είναι εξίσου συνδεδεμένος με τον γειτονικό άνθρακα και ο άνθρακας σε κάθε στρώση είναι διατεταγμένος σε έναν εξαγωνικό δακτύλιο. Οι εξαγωνικοί δακτύλιοι του άνθρακα στα άνω και κάτω γειτονικά στρώματα μετατοπίζονται αμοιβαία προς την κατεύθυνση παράλληλη προς το επίπεδο του πλέγματος και στη συνέχεια στοιβάζονται για να σχηματίσουν μια πολυστρωματική δομή. Διαφορετικές κατευθύνσεις και αποστάσεις μετατόπισης οδηγούν σε διαφορετικές πολυμορφικές δομές. Η απόσταση μεταξύ των ατόμων άνθρακα στο άνω και κάτω στρώμα είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή μεταξύ των ατόμων άνθρακα στο ίδιο στρώμα (απόσταση CC σε στρώματα =0,142nm, απόσταση CC μεταξύ στρωμάτων =0,340nm). Ειδικό βάρος 2,09-2,23 και ειδική επιφάνεια 5-10m2/g. Η σκληρότητα είναι ανισότροπη, το κατακόρυφο επίπεδο διάσπασης είναι 3-5 και το παράλληλο επίπεδο διάσπασης είναι 1-2. Τα συσσωματώματα είναι συχνά φολιδωτά, σβωλιασμένα και γήινα. Οι νιφάδες γραφίτη έχουν καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Οι ορυκτές νιφάδες είναι γενικά αδιαφανείς υπό διερχόμενο φως, οι εξαιρετικά λεπτές νιφάδες είναι ανοιχτό πράσινο-γκρι, μονοαξονικές, με δείκτη διάθλασης 1,93 ~ 2,07. Υπό ανακλώμενο φως, είναι ανοιχτό καφέ-γκρι, με εμφανή ανάκλαση πολύχρωμες, Ro γκρι με καφέ, Re σκούρο μπλε γκρι, ανακλαστικότητα Ro23 (κόκκινο), Re5,5 (κόκκινο), εμφανές χρώμα ανάκλασης και διπλή ανάκλαση, ισχυρή ετερογένεια και πόλωση. Χαρακτηριστικά αναγνώρισης: μαύρο σίδηρο, χαμηλή σκληρότητα, ομάδα εξαιρετικά τέλειας διάσπασης, ευκαμψία, ολισθηρή αίσθηση, εύκολο λεκέ στα χέρια. Εάν σωματίδια ψευδαργύρου που έχουν βραχεί με διάλυμα θειικού χαλκού τοποθετηθούν σε γραφίτη, μπορεί να δημιουργηθούν μεταλλικές κηλίδες χαλκού, ενώ μολυβδαινίτης παρόμοιος με αυτόν δεν έχει τέτοια αντίδραση.
Ο γραφίτης είναι ένα αλλότροπο του στοιχειακού άνθρακα (άλλα αλλότροπα περιλαμβάνουν το διαμάντι, τον άνθρακα 60, τους νανοσωλήνες άνθρακα και το γραφένιο) και η περιφέρεια κάθε ατόμου άνθρακα συνδέεται με τρία άλλα άτομα άνθρακα (πολλαπλά εξάγωνα διατεταγμένα σε σχήμα κηρήθρας) για να σχηματίσουν ομοιοπολικά μόρια. Δεδομένου ότι κάθε άτομο άνθρακα εκπέμπει ένα ηλεκτρόνιο, αυτά τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινούνται ελεύθερα, επομένως ο γραφίτης σε νιφάδες είναι ένας ηλεκτρικός αγωγός. Το επίπεδο διάσπασης κυριαρχείται από μοριακούς δεσμούς, οι οποίοι έχουν ασθενή έλξη προς τα μόρια, επομένως η φυσική του ικανότητα πλεύσης είναι πολύ καλή. Λόγω του ειδικού τρόπου σύνδεσης του γραφίτη σε νιφάδες, δεν μπορούμε να θεωρήσουμε ότι ο γραφίτης σε νιφάδες είναι μονοκρύσταλλος ή πολυκρύσταλλος. Τώρα θεωρείται γενικά ότι ο γραφίτης σε νιφάδες είναι ένα είδος μικτού κρυστάλλου.
Ώρα δημοσίευσης: 04 Νοεμβρίου 2022