Về việc phát hiện và sử dụng than chì dạng vảy, có một trường hợp được ghi chép rõ ràng, đó là trong cuốn sách Thủy Kinh Trư, có đoạn viết rằng “có một ngọn núi than chì bên cạnh sông Lạc Thủy”. Đá ở đó toàn màu đen, nên sách vở rất khan hiếm, vì vậy nơi này nổi tiếng về than chì. Các phát hiện khảo cổ cho thấy, từ hơn 3.000 năm trước, vào thời nhà Thương, Trung Quốc đã sử dụng than chì để viết chữ, và việc này kéo dài đến cuối thời Đông Hán (năm 220 sau Công nguyên). Mực than chì dùng làm mực sách sau đó được thay thế bằng mực thuốc lá thông. Vào thời Đạo Quang của nhà Thanh (1821-1850), nông dân ở Trần Châu, tỉnh Hồ Nam đã khai thác than chì dạng vảy làm nhiên liệu, được gọi là “carbon dầu”.
Tên tiếng Anh của Graphite bắt nguồn từ từ "graphite in" trong tiếng Hy Lạp, có nghĩa là "viết". Nó được nhà hóa học và khoáng vật học người Đức AG Werner đặt tên vào năm 1789.
Công thức phân tử của than chì dạng vảy là C và khối lượng phân tử là 12,01. Than chì tự nhiên có màu đen sắt và xám thép, với các vệt đen sáng, độ bóng kim loại và độ mờ đục. Tinh thể thuộc loại tinh thể hình nón đôi lục giác phức tạp, là tinh thể dạng tấm lục giác. Các dạng đơn giản phổ biến bao gồm song song hai mặt, hình nón đôi lục giác và cột lục giác, nhưng dạng tinh thể nguyên vẹn rất hiếm, và nó thường có dạng vảy hoặc dạng tấm. Thông số: a0=0,246nm, c0=0,670nm. Cấu trúc lớp điển hình, trong đó các nguyên tử carbon được sắp xếp thành lớp, và mỗi nguyên tử carbon được liên kết đều với nguyên tử carbon liền kề, và carbon trong mỗi lớp được sắp xếp thành vòng lục giác. Các vòng lục giác của carbon trong các lớp liền kề trên và dưới được dịch chuyển lẫn nhau theo hướng song song với mặt phẳng lưới và sau đó được xếp chồng lên nhau để tạo thành cấu trúc lớp. Các hướng và khoảng cách dịch chuyển khác nhau dẫn đến các cấu trúc đa hình khác nhau. Khoảng cách giữa các nguyên tử carbon ở lớp trên và lớp dưới lớn hơn nhiều so với khoảng cách giữa các nguyên tử carbon trong cùng một lớp (khoảng cách CC trong các lớp = 0,142nm, khoảng cách CC giữa các lớp = 0,340nm). Tỷ trọng riêng 2,09-2,23 và diện tích bề mặt riêng 5-10m2/g. Độ cứng không đồng nhất, mặt phân cắt thẳng đứng là 3-5, và mặt phân cắt song song là 1-2. Các cụm khoáng chất thường có dạng vảy, vón cục và giống đất. Vảy than chì có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Các vảy khoáng chất thường mờ đục dưới ánh sáng truyền qua, các vảy cực mỏng có màu xám xanh nhạt, đơn trục, với chiết suất từ 1,93 đến 2,07. Dưới ánh sáng phản xạ, chúng có màu xám nâu nhạt, phản xạ đa màu rõ rệt, Ro xám pha nâu, Re xám xanh đậm, độ phản xạ Ro23 (đỏ), Re5,5 (đỏ), màu phản xạ rõ rệt và phản xạ kép, tính không đồng nhất và phân cực mạnh. Đặc điểm nhận dạng: màu đen sắt, độ cứng thấp, nhóm các hạt phân tách hoàn hảo, dẻo, cảm giác trơn, dễ làm bẩn tay. Nếu các hạt kẽm được làm ướt bằng dung dịch đồng sunfat được đặt trên than chì, các đốm đồng kim loại có thể kết tủa, trong khi molybdenit tương tự không có phản ứng như vậy.
Than chì là một dạng thù hình của cacbon nguyên tố (các dạng thù hình khác bao gồm kim cương, cacbon 60, ống nano cacbon và graphene), và chu vi của mỗi nguyên tử cacbon được liên kết với ba nguyên tử cacbon khác (nhiều hình lục giác được sắp xếp theo hình dạng tổ ong) để tạo thành các phân tử cộng hóa trị. Vì mỗi nguyên tử cacbon phát ra một electron, nên các electron này có thể di chuyển tự do, do đó than chì dạng vảy là chất dẫn điện. Mặt phân tách chủ yếu được tạo thành bởi các liên kết phân tử, có lực hút yếu với các phân tử, vì vậy khả năng nổi tự nhiên của nó rất tốt. Do kiểu liên kết đặc biệt của than chì dạng vảy, chúng ta không thể coi than chì dạng vảy là tinh thể đơn hay đa tinh thể. Hiện nay, người ta thường cho rằng than chì dạng vảy là một loại tinh thể hỗn hợp.
Thời gian đăng bài: 04/11/2022