Wat betreft de ontdekking en het gebruik van vlokgrafiet, is er een goed gedocumenteerd geval, namelijk het boek Shuijing Zhu, waarin staat dat "er een grafietberg naast de Luoshui-rivier ligt". De rotsen zijn allemaal zwart, waardoor er weinig boeken te vinden zijn, en daarom staan ze bekend om hun grafiet. Archeologische vondsten tonen aan dat al meer dan 3000 jaar geleden, tijdens de Shang-dynastie in China, grafiet werd gebruikt om karakters te schrijven, een gebruik dat doorliep tot het einde van de Oostelijke Han-dynastie (220 n.Chr.). Grafiet als boekinkt werd later vervangen door dennentabakinkt. Tijdens de Daoguang-periode van de Qing-dynastie (1821-1850 n.Chr.) delfden boeren in Chenzhou, in de provincie Hunan, vlokgrafiet als brandstof, wat "koolstofolie" werd genoemd.
De Engelse naam grafiet komt van het Griekse woord "graphite in", wat "schrijven" betekent. Het werd in 1789 benoemd door de Duitse chemicus en mineraloog A.G. Werner.
De moleculaire formule van vlokgrafiet is C en het molecuulgewicht is 12,01. Natuurlijk grafiet is ijzerzwart en staalgrijs, met heldere zwarte strepen, een metaalachtige glans en ondoorzichtigheid. Het kristal behoort tot de klasse van complexe hexagonale biconische kristallen, oftewel hexagonale plaatkristallen. De meest voorkomende simplexvormen zijn parallelle dubbelzijdige, hexagonale biconische en hexagonale kolommen, maar de intacte kristalvorm is zeldzaam en is over het algemeen schilferig of plaatvormig. Parameters: a0 = 0,246 nm, c0 = 0,670 nm. Een typische gelaagde structuur, waarin koolstofatomen in lagen zijn gerangschikt, waarbij elke koolstof gelijkmatig verbonden is met de aangrenzende koolstof, en de koolstof in elke laag is gerangschikt in een hexagonale ring. De hexagonale ringen van de koolstof in de bovenliggende en onderliggende aangrenzende lagen zijn onderling verschoven in de richting parallel aan het rooster vlak en vervolgens gestapeld om een gelaagde structuur te vormen. Verschillende richtingen en afstanden van verschuiving leiden tot verschillende polymorfe structuren. De afstand tussen de koolstofatomen in de bovenste en onderste lagen is veel groter dan die tussen de koolstofatomen in dezelfde laag (CC-afstand in lagen = 0,142 nm, CC-afstand tussen lagen = 0,340 nm). Het soortelijk gewicht bedraagt 2,09-2,23 en het specifieke oppervlak 5-10 m²/g. De hardheid is anisotroop, het verticale splijtvlak is 3-5 en het parallelle splijtvlak is 1-2. Aggregaten zijn vaak schilferig, klonterig en aards. Grafietvlokken hebben een goede elektrische en thermische geleidbaarheid. De mineraalvlokken zijn over het algemeen ondoorzichtig bij doorvallend licht; extreem dunne vlokken zijn lichtgroengrijs, uniaxiaal, met een brekingsindex van 1,93 tot 2,07. Onder gereflecteerd licht zijn ze lichtbruingrijs, met duidelijke meerkleurige reflectie, Ro grijs met bruin, Re donkerblauwgrijs, reflectiviteit Ro23 (rood), Re5.5 (rood), duidelijke reflectiekleur en dubbele reflectie, sterke heterogeniteit en polarisatie. Identificatiekenmerken: ijzerzwart, lage hardheid, een groep extreem perfecte splijting, flexibel, glad aanvoelend, gemakkelijk vlekken op de handen te veroorzaken. Als zinkdeeltjes bevochtigd met een kopersulfaatoplossing op grafiet worden geplaatst, kunnen metaalachtige kopervlekken neerslaan, terwijl molybdeniet, dat er op lijkt, een dergelijke reactie niet vertoont.
Grafiet is een allotroop van elementair koolstof (andere allotropen zijn onder andere diamant, koolstof-60, koolstofnanobuisjes en grafeen), waarbij de periferie van elk koolstofatoom verbonden is met drie andere koolstofatomen (een veelvoud aan zeshoeken gerangschikt in een honingraatvorm) om covalente moleculen te vormen. Omdat elk koolstofatoom een elektron uitzendt, kunnen deze elektronen vrij bewegen, waardoor vlokgrafiet een elektrische geleider is. Het splijtvlak wordt gedomineerd door moleculaire bindingen, die een zwakke aantrekkingskracht op moleculen uitoefenen, waardoor het van nature zeer goed drijft. Vanwege de speciale bindingswijze van vlokgrafiet kunnen we niet stellen dat vlokgrafiet een enkelkristal of polykristal is. Tegenwoordig wordt algemeen aangenomen dat vlokgrafiet een soort gemengd kristal is.
Geplaatst op: 04-11-2022