Quant à la découverte et à l'utilisation du graphite en paillettes, il existe un cas bien documenté : le premier livre, Shuijing Zhu, mentionnait « il existe une montagne de graphite près de la rivière Luoshui ». Les roches étant entièrement noires, les livres peuvent être rares, d'où leur renommée pour leur graphite. Des découvertes archéologiques montrent qu'il y a plus de 3 000 ans, sous la dynastie Shang, la Chine utilisait le graphite pour écrire des caractères, une pratique qui perdura jusqu'à la fin de la dynastie des Han orientaux (220 après J.-C.). Le graphite utilisé comme encre pour les livres fut remplacé par l'encre de tabac de pin. Durant la période Daoguang de la dynastie Qing (1821-1850 après J.-C.), les agriculteurs de Chenzhou, dans la province du Hunan, exploitaient le graphite en paillettes comme combustible, appelé « charbon pétrolier ».
Le nom anglais « Graphite » vient du grec « graphite in », qui signifie « écrire ». Il a été nommé ainsi par le chimiste et minéralogiste allemand AG Werner en 1789.
La formule moléculaire du graphite lamellaire est C et sa masse moléculaire est de 12,01. Le graphite naturel est noir de fer et gris acier, avec des stries noires brillantes, un éclat métallique et une opacité. Le cristal appartient à la classe des cristaux biconiques hexagonaux complexes, qui sont des cristaux en plaques hexagonales. Les formes simplex courantes comprennent les colonnes biconiques hexagonales et hexagonales à double face parallèles, mais la forme cristalline intacte est rare et elle est généralement en forme d'écailles ou de plaques. Paramètres : a0 = 0,246 nm, c0 = 0,670 nm. Une structure feuilletée typique, dans laquelle les atomes de carbone sont disposés en couches, chaque carbone étant également connecté au carbone adjacent, et le carbone de chaque couche étant disposé en anneau hexagonal. Les anneaux hexagonaux du carbone des couches adjacentes supérieure et inférieure sont mutuellement déplacés dans la direction parallèle au plan de maille, puis empilés pour former une structure feuilletée. Différentes directions et distances de déplacement conduisent à différentes structures polymorphes. Français La distance entre les atomes de carbone dans les couches supérieure et inférieure est beaucoup plus grande que celle entre les atomes de carbone dans la même couche (espacement CC dans les couches = 0,142 nm, espacement CC entre les couches = 0,340 nm). Densité 2,09-2,23 et surface spécifique 5-10 m²/g. La dureté est anisotrope, le plan de clivage vertical est de 3-5 et le plan de clivage parallèle est de 1-2. Les agrégats sont souvent écailleux, grumeleux et terreux. Les paillettes de graphite ont une bonne conductivité électrique et thermique. Les paillettes minérales sont généralement opaques sous la lumière transmise, les paillettes extrêmement fines sont vert-gris clair, uniaxiales, avec un indice de réfraction de 1,93 ~ 2,07. Sous la lumière réfléchie, ils sont brun-gris clair, avec une réflexion multicolore évidente, Ro gris avec du brun, Re gris bleu foncé, avec une réflectivité Ro23 (rouge), Re5,5 (rouge), une couleur de réflexion évidente et une double réflexion, une forte hétérogénéité et polarisation. Caractéristiques d'identification : noir de fer, faible dureté, groupe de clivage extrêmement parfait, flexibilité, sensation glissante, facile à tacher les mains. Si des particules de zinc mouillées par une solution de sulfate de cuivre sont placées sur du graphite, des taches de cuivre métallique peuvent précipiter, tandis que la molybdénite similaire à celle-ci ne présente pas une telle réaction.
Le graphite est un allotrope du carbone élémentaire (d'autres allotropes incluent le diamant, le carbone 60, les nanotubes de carbone et le graphène). La périphérie de chaque atome de carbone est reliée à trois autres atomes de carbone (une pluralité d'hexagones disposés en nid d'abeille) pour former des molécules covalentes. Chaque atome de carbone émettant un électron, ces électrons peuvent se déplacer librement, ce qui fait du graphite lamellaire un conducteur électrique. Le plan de clivage est dominé par des liaisons moléculaires, qui ont une faible attraction pour les molécules, ce qui lui confère une excellente flottabilité naturelle. En raison de son mode de liaison particulier, on ne peut pas considérer le graphite lamellaire comme un monocristal ou un polycristal. On considère généralement qu'il s'agit d'un cristal mixte.
Date de publication : 4 novembre 2022