Jaké jsou vlastnosti grafitu?

Grafit je allotrope uhlíku uhlíku, což znamená, že je to jedna z řady různých forem čistého prvku s jedinečným uspořádáním jeho atomů ve srovnání s jinými formami uhlíku. Uspořádání atomů uhlíku v grafitových molekulách dává této látce některé jedinečné vlastnosti. Může být použit jako lubrikant a má vlastnosti, které se obvykle připisují pouze kovům. V některých ohledech je to také podobné uhlí. Díky této neobvyklé kombinaci vlastností je grafit vhodný pro řadu různých aplikací.

Název látky grafit byl vytvořen německým geologem v 18. století, který upravil řecké slovo „grapho“, což znamená „psát“, kvůli jeho použití v tužkách, což je dnes běžné použití. V této aplikaci se grafit často nazývá „olovo tužkou“ nebo „olovo“, ale je to zavádějící, protože to není vůbec olovo. Grafit je přírodně se vyskytující minerál složený z čistého elementárního uhlíku.

Fyzikální vlastnosti grafitu jsou velmi podobné uhlí. Její molekuly jsou uspořádány do šestiúhelníkových mřížek, které vytvářejí listovitá uspořádání. Právě tato molekulární konfigurace přispívá k vynikajícím vlastnostem grafitu jako lubrikantu, a to jak v suché formě, tak v kapalné formě, obvykle v oleji. Je to jedna z nejměkčí ze všech přírodně se vyskytujících minerálů a snadno se škrábe nehtem. Vypadá to jako tmavá, stříbrná pevná látka.

Podobně jako uhlí, ke kterému je chemicky identický, se grafit někdy vyskytuje ve velkých žilách v určitých metamorfovaných horninách nebo jako malé rozptýlené vločky v různých minerálech. Vlastnosti grafitu ho však činí nevhodným pro použití jako palivo, protože je velmi obtížné hořit. Podobně je grafit chemicky velmi stabilní a téměř inertní.

Jednou ze zajímavějších vlastností grafitu je jeho vodivost. Grafit vede elektřinu, což je neobvyklé pro látku, která není kovem, zejména proto, že alespoň jeden další elementární uhlíkový allotrop, diamant, není vůbec vodivý a ve skutečnosti je velmi dobrým izolátorem. Není však tak vodivý jako kov a někdy je klasifikován jako polovodič. Další zajímavou vlastností grafitu jsou jeho silné anizotropní vlastnosti vedení tepla a zvuku. To znamená, že vede teplo a zvuk v jednom směru velmi dobře, zatímco špatně v jiných směrech.

Věda a průmysl našli mnoho využití pro grafit. Díky vlastnostem grafitu je kromě jeho použití jako plniva pro tužky a široké škály vysoce účinných maziv vhodný i pro výrobu oceli, lehkých kompozitních materiálů s vysokou pevností a jako komponentu pro kompozitní brzdové destičky. použití. Zdá se, že jeho měkkost by dělala podivnou volbu pro kompozity s vysokou pevností, jako jsou ty, které se používají v lyžích a rybářských hůlkách, ale zatímco ploché formace jeho molekul zjemňují, mohou být tyto pláty válcovány a formovány do vláken s obrovskou silou díky silné vazby mezi jednotlivými atomy.