Per quanto riguarda la scoperta e l'utilizzo della grafite lamellare, esiste un caso ben documentato, quando il libro Shuijing Zhu fu il primo a essere scritto, in cui si affermava che "c'è una montagna di grafite accanto al fiume Luoshui". Le rocce sono tutte nere, quindi i libri possono essere rari, motivo per cui sono famosi per la loro grafite. I reperti archeologici mostrano che già oltre 3.000 anni fa, durante la dinastia Shang, la Cina utilizzava la grafite per scrivere i caratteri, un uso che durò fino alla fine della dinastia Han orientale (220 d.C.). La grafite come inchiostro per libri fu sostituita dall'inchiostro di tabacco di pino. Durante il periodo Daoguang della dinastia Qing (1821-1850 d.C.), i contadini di Chenzhou, nella provincia di Hunan, estraevano la grafite lamellare come combustibile, che veniva chiamata "carbone da petrolio".
Il nome inglese Graphite deriva dal greco "graphite in", che significa "scrivere". Fu battezzato così dal chimico e mineralogista tedesco AG Werner nel 1789.
La formula molecolare della grafite lamellare è C e il suo peso molecolare è 12,01. La grafite naturale è di colore nero ferro e grigio acciaio, con striature nere brillanti, lucentezza metallica e opacità. Il cristallo appartiene alla classe dei cristalli biconici esagonali complessi, che sono cristalli a piastre esagonali. Le forme semplici comuni includono colonne parallele a doppia faccia, biconiche esagonali ed esagonali, ma la forma cristallina intatta è rara ed è generalmente squamosa o a forma di piastra. Parametri: a0 = 0,246 nm, c0 = 0,670 nm Una tipica struttura a strati, in cui gli atomi di carbonio sono disposti a strati e ogni atomo di carbonio è equamente connesso al carbonio adiacente, e il carbonio in ogni strato è disposto in un anello esagonale. Gli anelli esagonali del carbonio negli strati adiacenti superiore e inferiore sono reciprocamente spostati nella direzione parallela al piano della maglia e quindi impilati per formare una struttura a strati. Diverse direzioni e distanze di spostamento portano a diverse strutture polimorfiche. La distanza tra gli atomi di carbonio negli strati superiore e inferiore è molto maggiore di quella tra gli atomi di carbonio nello stesso strato (spaziatura CC negli strati = 0,142 nm, spaziatura CC tra strati = 0,340 nm). Peso specifico 2,09-2,23 e area superficiale specifica 5-10 m²/g. La durezza è anisotropa, il piano di clivaggio verticale è 3-5 e il piano di clivaggio parallelo è 1-2. Gli aggregati sono spesso squamosi, grumosi e terrosi. Le scaglie di grafite hanno una buona conduttività elettrica e termica. Le scaglie minerali sono generalmente opache alla luce trasmessa; le scaglie estremamente sottili sono di colore grigio-verde chiaro, uniassiali, con un indice di rifrazione di 1,93 ~ 2,07. Alla luce riflessa, appaiono di colore marrone chiaro-grigio, con evidente riflessione multicolore, Ro grigio con marrone, Re grigio blu scuro, riflettività Ro23 (rosso), Re5.5 (rosso), colore a riflessione evidente e doppia riflessione, forte eterogeneità e polarizzazione. Caratteristiche identificative: nero ferroso, bassa durezza, un gruppo di clivaggio estremamente perfetto, flessibilità, sensazione scivolosa, facile macchiatura delle mani. Se particelle di zinco bagnate da una soluzione di solfato di rame vengono poste sulla grafite, possono precipitare macchie di rame metallico, mentre la molibdenite simile non presenta tale reazione.
La grafite è un allotropo del carbonio elementare (altri allotropi includono il diamante, il carbonio 60, i nanotubi di carbonio e il grafene) e la periferia di ciascun atomo di carbonio è connessa ad altri tre atomi di carbonio (una pluralità di esagoni disposti a nido d'ape) per formare molecole covalenti. Poiché ogni atomo di carbonio emette un elettrone, questi elettroni possono muoversi liberamente, quindi la grafite lamellare è un conduttore elettrico. Il piano di scissione è dominato dai legami molecolari, che esercitano una debole attrazione sulle molecole, quindi la sua naturale galleggiabilità è molto buona. A causa della particolare modalità di legame della grafite lamellare, non possiamo pensare che la grafite lamellare sia monocristallina o policristallina. Ora si ritiene generalmente che la grafite lamellare sia un tipo di cristallo misto.
Data di pubblicazione: 04-11-2022