Что касается открытия и использования чешуйчатого графита, есть хорошо задокументированный случай, когда книга Шуйцзин Чжу была первой, в которой говорилось, что «есть графитовая гора рядом с рекой Лошуй». Камни все черные, поэтому книги могут быть редкими, поэтому они славятся своим графитом». Археологические находки показывают, что еще более 3000 лет назад во времена династии Шан в Китае использовали графит для написания иероглифов, что продолжалось до конца династии Восточная Хань (220 г. н. э.). Графит в качестве книжной туши был заменен чернилами из сосны и табака. В период Даогуан династии Цин (1821-1850 н. э.) фермеры в Чэньчжоу, провинция Хунань, добывали чешуйчатый графит в качестве топлива, который называли «нефтяным углеродом».
Английское название графита (Graphite) происходит от греческого слова «graphite», что означает «писать». Название было дано немецким химиком и минералогом А. Г. Вернером в 1789 году.
Молекулярная формула чешуйчатого графита - C, а его молекулярная масса - 12,01. Природный графит - железно-черный и стально-серый, с яркими черными прожилками, металлическим блеском и непрозрачностью. Кристалл принадлежит к классу сложных гексагональных биконических кристаллов, которые являются гексагональными пластинчатыми кристаллами. Обычные симплексные формы включают параллельные двухсторонние, гексагональные биконические и гексагональные столбцы, но неповрежденная кристаллическая форма встречается редко и, как правило, имеет чешуйчатую или пластинчатую форму. Параметры: a0 = 0,246 нм, c0 = 0,670 нм Типичная слоистая структура, в которой атомы углерода расположены слоями, и каждый углерод равномерно связан с соседним углеродом, а углерод в каждом слое расположен в гексагональном кольце. Шестиугольные кольца углерода в верхнем и нижнем соседних слоях взаимно смещены в направлении, параллельном плоскости сетки, а затем уложены, образуя слоистую структуру. Различные направления и расстояния смещения приводят к различным полиморфным структурам. Расстояние между атомами углерода в верхнем и нижнем слоях значительно больше, чем между атомами углерода в том же слое (расстояние CC в слоях = 0,142 нм, расстояние CC между слоями = 0,340 нм). Удельный вес 2,09-2,23 и удельная площадь поверхности 5-10 м2/г. Твердость анизотропная, вертикальная плоскость спайности составляет 3-5, а параллельная плоскость спайности составляет 1-2. Агрегаты часто чешуйчатые, комковатые и землистые. Чешуйчатый графит обладает хорошей электро- и теплопроводностью. Чешуйки минерала, как правило, непрозрачны в проходящем свете, очень тонкие чешуйки светло-зелено-серые, одноосные, с показателем преломления 1,93 ~ 2,07. В отражённом свете они светло-коричнево-серые, с выраженным многоцветным отражением, Ro – серые с коричневым оттенком, Re – тёмно-сине-серые, с отражательной способностью Ro23 (красный), Re5,5 (красный), с выраженным цветом отражения и двойным отражением, с сильной неоднородностью и поляризацией. Идентификационные признаки: железо-чёрный, низкая твёрдость, группа чрезвычайно совершенной спайности, гибкость, скользкость, легко пачкаются руки. При нанесении частиц цинка, смоченных раствором медного купороса, на графит могут выделяться пятна металлической меди, в то время как молибденит, аналогичный ему, такой реакции не даёт.
Графит является аллотропом элементарного углерода (другие аллотропы включают алмаз, углерод 60, углеродные нанотрубки и графен), и периферия каждого атома углерода связана с тремя другими атомами углерода (множество шестиугольников, расположенных в форме сот) с образованием ковалентных молекул. Поскольку каждый атом углерода испускает электрон, эти электроны могут свободно перемещаться, поэтому чешуйчатый графит является электрическим проводником. Плоскость спайности определяется молекулярными связями, которые слабо притягиваются к молекулам, поэтому его естественная плавучесть очень хороша. Из-за особого способа связи чешуйчатого графита мы не можем думать, что чешуйчатый графит является монокристаллом или поликристаллом. В настоящее время принято считать, что чешуйчатый графит является разновидностью смешанного кристалла.
Время публикации: 04 ноября 2022 г.