Что такое графит?

grafit1 Графит – «темная сторона» сверкающего алмаза. Этот мягкий жирный минерал – самородный элемент, одна из аллотропных модификаций углерода.
Графит и алмаз настолько не похожи друг на друга, что в них трудно распознать «родственников». Однако они действительно состоят из одного элемента. Прозрачный и блестящий алмаз — самый твердый минерал нашей планеты, а свинцово-серый графи — один из самых мягких. Графит часто встречается в виде бесформенных блестящих агрегатов, которые оставляют жирную черту, если провести ими по бумаге.
Минерал образуется при метаморфизации осадочных залежей углерода, поэтому встречается в метаморфических и магматических породах, а также в метеоритах. В природе графит часто находят рядом с кварцем, кальцитом, слюдами и турмалином. Его легко распознать не только по мягкости, но и по металлическому блеску. Графит встречается в виде рассеянных чешуек либо их листоватых агрегатов (чешуйчатый графит), плотных зернистых агрегатов (кусковый графит) или плотных скрытокристаллических масс (аморфный графит). Хорошо образованные кристаллы встречаются редко и имеют обычно пластинчатую форму.
Универсальность и разнообразие химических связей, которые образует углерод, обусловили возникновение множества веществ, имеющих в своем составе этот элемент. Это свойство называют аллотропией. Аллотропными модификациями углерода, помимо графита и алмаза, являются лонсдейлит, бакиболы, древесный уголь, углеродные нанотрубки. Графит — самый стабильный из них, он образуется практически в любых условиях (исключение — процессы, сопровождающиеся высоким давлением). По сути, графит — самый высококачественный сорт угля (включая антрацит), однако он плохо воспламеняется, поэтому его не используют в качестве топлива.
В алмазе атомы углерода связаны в трех измерениях и образуют прочные тетраэдры. В графите атомы углерода прочно связаны в пределах слоя, а между слоями связь слабая, что объясняет свойства минерала.
Благодаря легкости, с которой углеродные слои графита скользят относительно друг друга, он обладает исключительными смазочными свойствами. Однако в условиях космического вакуума эти свойства ухудшаются. Природный графит в основном используется в сталелитейной промышленности как огнеупорный материал. Его добавляют в железо (как сырье, содержащее углерод) при производстве стали. Графит хорошо проводит электричество, поэтому нужен для аккумуляторов и электродов. Если одну плоскость графита отделить от объемного кристалла, получится еще одна аллотропная модификация углерода — графен. Он обладает большой механической жесткостью и рекордно высокой теплопроводностью.

Tags:

Комментарии закрыты.