Jeśli chodzi o odkrycie i wykorzystanie grafitu płatkowego, istnieje dobrze udokumentowany przypadek, kiedy to pierwsza książka „Shuijing Zhu” stwierdzała, że „nad rzeką Luoshui znajduje się góra grafitowa”. Wszystkie skały są czarne, więc książki mogą być rzadkie, dlatego słyną z grafitu”. Znaleziska archeologiczne wskazują, że już ponad 3000 lat temu, za czasów dynastii Shang, Chiny używały grafitu do pisania znaków, co przetrwało do końca Wschodniej Dynastii Han (220 r. n.e.). Grafit stosowany jako tusz do książek został zastąpiony tuszem z tytoniu sosnowego. W okresie Daoguang za czasów dynastii Qing (1821–1850 r. n.e.) rolnicy w Chenzhou w prowincji Hunan wydobywali grafit płatkowy jako paliwo, nazywany „węglem naftowym”.
Angielska nazwa grafitu pochodzi od greckiego słowa „graphite in”, które oznacza „pisać”. Nazwę nadał mu niemiecki chemik i mineralog AG Werner w 1789 roku.
Wzór cząsteczkowy grafitu płatkowego to C, a jego masa cząsteczkowa wynosi 12,01. Naturalny grafit jest czarny i stalowoszary, z jasnymi czarnymi smugami, metalicznym połyskiem i nieprzezroczystością. Kryształ należy do klasy złożonych heksagonalnych kryształów dwustożkowych, które są kryształami sześciokątnych płyt. Typowe formy simpleksowe obejmują równoległe dwustronne, sześciokątne dwustożkowe i sześciokątne kolumny, ale nienaruszona forma kryształu jest rzadka i na ogół ma kształt łuski lub płyty. Parametry: a0 = 0,246 nm, c0 = 0,670 nm Typowa struktura warstwowa, w której atomy węgla są ułożone warstwowo, a każdy węgiel jest równo połączony z sąsiednim węglem, a węgiel w każdej warstwie jest ułożony w sześciokątny pierścień. Sześciokątne pierścienie węgla w górnej i dolnej sąsiedniej warstwie są wzajemnie przesunięte w kierunku równoległym do płaszczyzny siatki, a następnie ułożone w stos, tworząc strukturę warstwową. Różne kierunki i odległości przemieszczenia prowadzą do różnych struktur polimorficznych. Odległość między atomami węgla w górnej i dolnej warstwie jest znacznie większa niż między atomami węgla w tej samej warstwie (odległość CC w warstwach = 0,142 nm, odległość CC między warstwami = 0,340 nm). Gęstość właściwa wynosi 2,09-2,23, a powierzchnia właściwa 5-10 m2/g. Twardość jest anizotropowa, pionowa płaszczyzna łupliwości wynosi 3-5, a równoległa płaszczyzna łupliwości wynosi 1-2. Agregaty są często łuskowate, grudkowate i ziemiste. Płatki grafitu mają dobrą przewodność elektryczną i cieplną. Płatki minerału są na ogół nieprzezroczyste w świetle przechodzącym, wyjątkowo cienkie płatki są jasnozielono-szare, jednoosiowe, ze współczynnikiem załamania światła 1,93 ~ 2,07. W świetle odbitym mają jasnobrązowo-szarą barwę z wyraźnym wielobarwnym odbiciem, Ro szare z brązowym, Re ciemnoniebieskoszare, współczynnik odbicia Ro23 (czerwony), Re5,5 (czerwony), wyraźny kolor odbicia i podwójne odbicie, silna niejednorodność i polaryzacja. Cechy identyfikacyjne: czerń żelazowa, niska twardość, grupa o wyjątkowo doskonałej łupliwości, elastyczność, śliskość w dotyku, łatwość barwienia dłoni. Na graficie, po zwilżeniu siarczanem miedzi (VI) cząsteczkami cynku, mogą wytrącać się plamy metalicznej miedzi, podczas gdy podobny do niego molibdenit nie wykazuje takiej reakcji.
Grafit jest alotropem pierwiastkowego węgla (inne alotropy obejmują diament, węgiel 60, nanorurki węglowe i grafen), a obwód każdego atomu węgla jest połączony z trzema innymi atomami węgla (wiele sześciokątów ułożonych w kształt plastra miodu), tworząc cząsteczki kowalencyjne. Ponieważ każdy atom węgla emituje elektron, elektrony te mogą się swobodnie przemieszczać, dlatego grafit płatkowy jest przewodnikiem elektrycznym. Płaszczyzna łupliwości jest zdominowana przez wiązania molekularne, które słabo przyciągają cząsteczki, co zapewnia mu bardzo dobrą naturalną zdolność do pływania. Ze względu na szczególny sposób wiązania grafitu płatkowego, nie możemy uważać grafitu płatkowego za monokryształ ani za polikryształ. Obecnie powszechnie uważa się, że grafit płatkowy jest rodzajem kryształu mieszanego.
Czas publikacji: 04-11-2022