În ceea ce privește descoperirea și utilizarea grafitului sub formă de fulgi, există un caz bine documentat, când cartea Shuijing Zhu a fost prima, în care se afirma că „există un munte de grafit lângă râul Luoshui”. Pietrele sunt toate negre, așa că cărțile pot fi rare, de aceea sunt faimoase pentru grafitul lor.” Descoperirile arheologice arată că încă de acum mai bine de 3.000 de ani, în dinastia Shang, China a folosit grafitul pentru a scrie caractere, lucru care a durat până la sfârșitul dinastiei Han de Est (220 d.Hr.). Grafitul ca cerneală de carte a fost înlocuit de cerneala de tutun de pin. În perioada Daoguang a dinastiei Qing (1821-1850 d.Hr.), fermierii din Chenzhou, provincia Hunan, au exploatat grafit sub formă de fulgi drept combustibil, numit „cărbune petrolier”.
Denumirea englezească a grafitului provine din cuvântul grecesc „graphite in”, care înseamnă „a scrie”. A fost numită de chimistul și mineralogul german AGWerner în 1789.
Formula moleculară a grafitului în fulgi este C, iar greutatea sa moleculară este de 12,01. Grafitul natural este negru de fier și gri de oțel, cu dungi negre strălucitoare, luciu metalic și opacitate. Cristalul aparține clasei cristalelor hexagonale biconice complexe, care sunt cristale hexagonale în plăci. Formele simplex comune includ coloane hexagonale biconice și hexagonale paralele, dar forma cristalină intactă este rară și este în general solzoasă sau în formă de placă. Parametri: a0 = 0,246 nm, c0 = 0,670 nm O structură stratificată tipică, în care atomii de carbon sunt aranjați în straturi, iar fiecare carbon este conectat în mod egal cu carbonul adiacent, iar carbonul din fiecare strat este aranjat într-un inel hexagonal. Inelele hexagonale ale carbonului din straturile adiacente superioare și inferioare sunt deplasate reciproc în direcția paralelă cu planul rețelei și apoi stivuite pentru a forma o structură stratificată. Diferite direcții și distanțe de deplasare duc la diferite structuri polimorfe. Distanța dintre atomii de carbon din straturile superioare și inferioare este mult mai mare decât cea dintre atomii de carbon din același strat (spațierea CC în straturi = 0,142 nm, spațierea CC între straturi = 0,340 nm). Greutate specifică 2,09-2,23 și suprafață specifică 5-10 m2/g. Duritatea este anizotropă, planul de clivaj vertical este 3-5, iar planul de clivaj paralel este 1-2. Agregatele sunt adesea solzoase, grunjoase și pământoase. Fulgii de grafit au o conductivitate electrică și termică bună. Fulgii minerali sunt în general opaci la lumină transmisă, fulgii extrem de subțiri sunt verde-gri deschis, uniaxiali, cu un indice de refracție de 1,93 ~ 2,07. La lumină reflectată, sunt gri-maronii deschis, cu reflexie evidentă multicoloră, Ro gri cu maro, Re gri albastru închis, reflectivitate Ro23 (roșu), Re5,5 (roșu), culoare de reflexie evidentă și reflexie dublă, eterogenitate și polarizare puternică. Caracteristici de identificare: negru de fier, duritate scăzută, grupare cu clivaj perfect extrem, flexibilitate, senzație alunecoasă, ușor de pătat pe mâini. Dacă particulele de zinc umezite cu soluție de sulfat de cupru sunt plasate pe grafit, pot precipita pete metalice de cupru, în timp ce molibdenitul similar nu are o astfel de reacție.
Grafitul este un alotrop al carbonului elementar (alte alotropi includ diamantul, carbonul 60, nanotuburile de carbon și grafenul), iar periferia fiecărui atom de carbon este conectată cu alți trei atomi de carbon (o multitudine de hexagoane aranjate în formă de fagure) pentru a forma molecule covalente. Deoarece fiecare atom de carbon emite un electron, acești electroni se pot mișca liber, deci grafitul sub formă de fulgi este un conductor electric. Planul de clivaj este dominat de legături moleculare, care au o atracție slabă față de molecule, astfel încât flotabilitatea sa naturală este foarte bună. Datorită modului special de legare al grafitului sub formă de fulgi, nu putem considera că grafitul sub formă de fulgi este monocristal sau policristal. În prezent, se consideră în general că grafitul sub formă de fulgi este un tip de cristal mixt.
Data publicării: 04 noiembrie 2022