흑연 조각의 발견과 활용에 관해서는, 『수경주』라는 책에서 최초로 "낙수강 옆에 흑연산이 있다"고 기록한 사례가 있습니다. 바위가 모두 검은색이어서 책을 인쇄하는 데 많이 사용되었고, 그래서 흑연이 유명해졌다고 합니다. 고고학적 발굴에 따르면, 중국에서는 3천 년 전 상나라 시대부터 흑연을 사용하여 글자를 썼으며, 이는 후한 말기(서기 220년)까지 이어졌습니다. 흑연은 이후 소나무 잎사귀 먹으로 대체되었습니다. 청나라 도광 시대(서기 1821~1850년)에는 후난성 천저우의 농부들이 흑연 조각을 연료로 채굴했는데, 이를 "석탄유"라고 불렀습니다.
흑연(Graphite)이라는 영어 이름은 "쓰다"라는 뜻의 그리스어 "graphite in"에서 유래했습니다. 이 광물은 1789년 독일의 화학자이자 광물학자인 AGWerner에 의해 명명되었습니다.
플레이크 흑연의 분자식은 C이고 분자량은 12.01입니다. 천연 흑연은 철흑색과 강철회색을 띠며, 밝은 검은색 줄무늬와 금속성 광택, 불투명도를 나타냅니다. 결정 구조는 육각형 판상 결정인 복합 육각형 이중원추형 결정에 속합니다. 일반적인 단순 형태에는 평행한 양면형, 육각형 이중원추형, 육각형 기둥형 등이 있지만, 완전한 결정 형태는 드물고 일반적으로 비늘 모양이나 판 모양입니다. 격자 상수: a0=0.246nm, c0=0.670nm. 전형적인 층상 구조를 가지며, 탄소 원자는 층을 이루고 각 탄소는 인접한 탄소와 동일하게 연결되어 있으며, 각 층의 탄소는 육각형 고리 형태로 배열됩니다. 위아래 인접한 층의 탄소 육각형 고리는 격자면과 평행한 방향으로 서로 변위되어 쌓여 층상 구조를 형성합니다. 변위 방향과 거리가 다르면 다양한 다형성 구조가 나타납니다. 상층과 하층의 탄소 원자 사이의 거리는 같은 층 내의 탄소 원자 사이의 거리보다 훨씬 큽니다(층 내 탄소 원자 간 간격 = 0.142nm, 층간 탄소 원자 간 간격 = 0.340nm). 비중은 2.09~2.23이고 비표면적은 5~10m²/g입니다. 경도는 이방성이며, 수직 벽개면은 3~5개, 평행 벽개면은 1~2개입니다. 집합체는 종종 비늘 모양, 덩어리 모양, 흙 모양을 나타냅니다. 흑연 조각은 전기 및 열 전도성이 우수합니다. 광물 조각은 일반적으로 투과광에서 불투명하며, 매우 얇은 조각은 밝은 녹회색을 띠고 단축성을 보이며 굴절률은 1.93~2.07입니다. 반사광에서는 밝은 갈회색을 띠며 뚜렷한 다색 반사를 나타냅니다. Ro는 회색과 갈색이 섞인 색, Re는 짙은 청회색, Ro23(적색), Re5.5(적색)의 반사율을 보이며, 뚜렷한 색 반사와 복반사, 강한 불균일성 및 편광성을 나타냅니다. 식별 특징: 검은색, 낮은 경도, 매우 완벽한 쪼개짐, 유연성, 미끄러운 느낌, 손에 쉽게 얼룩짐. 황산구리 용액에 적신 아연 입자를 흑연 위에 놓으면 금속 구리 반점이 침전될 수 있지만, 이와 유사한 몰리브데나이트는 이러한 반응을 보이지 않습니다.
흑연은 원소 탄소의 동소체(다른 동소체로는 다이아몬드, 탄소 60, 탄소 나노튜브, 그래핀 등이 있음)이며, 각 탄소 원자의 주변부는 다른 세 개의 탄소 원자(벌집 모양으로 배열된 여러 개의 육각형)와 공유 결합으로 연결되어 분자를 형성합니다. 각 탄소 원자가 전자를 방출하기 때문에 이 전자들은 자유롭게 이동할 수 있어 흑연 조각은 전기 전도체입니다. 흑연 조각의 쪼개짐면은 분자 결합에 의해 결정되며, 분자 간 인력이 약하기 때문에 자연적으로 부유성이 매우 뛰어납니다. 흑연 조각의 특수한 결합 방식 때문에 단결정이나 다결정으로 분류하기 어렵고, 현재는 혼합 결정의 일종으로 여겨집니다.
게시 시간: 2022년 11월 4일