Mis puutub helveste grafiidi avastamisse ja kasutamisse, siis on olemas hästi dokumenteeritud juhtum, kus raamat „Shuijing Zhu“ oli esimene, milles väideti, et „Luoshui jõe ääres on grafiidimägi“. Kivimid on kõik mustad, seega võivad raamatud olla hõredad ja seetõttu kuulsad oma grafiidi poolest.“ Arheoloogilised leiud näitavad, et juba üle 3000 aasta tagasi Shangi dünastia ajal kasutas Hiina märkide kirjutamiseks grafiiti, mis kestis kuni Ida-Hani dünastia lõpuni (220 pKr). Raamatutindi asemel kasutati grafiiti männitubakatindina. Qingi dünastia Daoguangi perioodil (1821–1850 pKr) kaevandasid Hunani provintsi Chenzhou põllumehed kütusena helveste grafiiti, mida nimetati „õlisüsinikuks“.
Grafiidi ingliskeelne nimetus tuleneb kreekakeelsest sõnast „graphite in”, mis tähendab „kirjutama”. Sellele pani nime saksa keemik ja mineraloog AG Werner 1789. aastal.
Helvestelise grafiidi molekulaarvalem on C ja molekulmass on 12,01. Looduslik grafiit on raudmust ja terashall, erkmustade triipudega, metallilise läike ja läbipaistmatusega. Kristall kuulub keeruliste kuusnurksete kaksikkooniliste kristallide klassi, mis on kuusnurksed plaatkristallid. Levinud lihtvormide hulka kuuluvad paralleelsed kahepoolsed, kuusnurksed kaksikkoonilised ja kuusnurksed sambad, kuid terve kristallivorm on haruldane ja see on üldiselt ketendav või plaadikujuline. Parameetrid: a0 = 0,246 nm, c0 = 0,670 nm. Tüüpiline kihiline struktuur, milles süsiniku aatomid on paigutatud kihtidena ja iga süsiniku aatom on võrdselt seotud külgneva süsinikuga ning iga kihi süsinik on paigutatud kuusnurkse rõnga kujule. Ülemise ja alumise külgneva kihi süsiniku kuusnurksed rõngad on vastastikku nihutatud võrgutasandiga paralleelses suunas ja seejärel virnastatud, moodustades kihilise struktuuri. Erinevad nihkesuunad ja -kaugused viivad erinevate polümorfsete struktuurideni. Ülemise ja alumise kihi süsinikuaatomite vaheline kaugus on palju suurem kui sama kihi süsinikuaatomite vaheline kaugus (kihtidevaheline CC-vahe = 0,142 nm, kihtidevaheline CC-vahe = 0,340 nm). Erikaal 2,09–2,23 ja eripind 5–10 m²/g. Kõvadus on anisotroopne, vertikaalne lõhenemistasand on 3–5 ja paralleelne lõhenemistasand on 1–2. Agregaadid on sageli ketendavad, tükilised ja mullased. Grafiidihelvestel on hea elektri- ja soojusjuhtivus. Mineraalhelbed on läbiva valguse käes üldiselt läbipaistmatud, äärmiselt õhukesed helbed on helerohelised-hallid, ühesuunalised, murdumisnäitajaga 1,93–2,07. Peegelduva valguse käes on nad helepruunid-hallid, selgelt mitmevärvilised peegeldusega, Ro on pruuniga hall, Re on tumesinine-hall, peegelduvus Ro23 (punane), Re5,5 (punane), selgelt peegelduv värv ja topeltpeegeldus, tugev heterogeensus ja polarisatsioon. Identifitseerimistunnused: must raud, madal kõvadus, äärmiselt täiuslik lõhenevus, paindlikkus, libe tunne, kergesti määrivad käed. Kui vasksulfaadi lahusega niisutatud tsingiosakesed asetatakse grafiidile, võivad sadestuda metallilised vaseplekid, samas kui sarnasel molübdeniidil sellist reaktsiooni ei ole.
Grafiit on elementaarse süsiniku allotroop (teiste allotroopide hulka kuuluvad teemant, süsinik 60, süsiniknanotorud ja grafeen) ning iga süsinikuaatomi perifeeria on ühendatud kolme teise süsinikuaatomiga (mitu kärgstruktuuris paiknevat kuusnurka), moodustades kovalentseid molekule. Kuna iga süsinikuaatom kiirgab elektroni, saavad need elektronid vabalt liikuda, seega on helvesgrafiit elektrijuht. Lõhketasandil domineerivad molekulaarsed sidemed, millel on molekulide suhtes nõrk tõmme, seega on selle loomulik ujuvus väga hea. Helvesgrafiidi spetsiaalse sidumisviisi tõttu ei saa me pidada helvesgrafiiti monokristalliks ega polükristalliks. Tänapäeval peetakse helvesgrafiiti üldiselt segakristalliks.
Postituse aeg: 04.11.2022