Hvad er egenskaberne ved grafit?
Grafit er en allotrope af elementet carbon, hvilket betyder, at det er en af en række forskellige former for det rene element med et unikt arrangement af dets atomer sammenlignet med andre former for kulstof. Arrangementet af carbonatomer i grafitmolekyler giver dette stof nogle unikke egenskaber. Det kan bruges som smøremiddel og har egenskaber, der normalt kun tilskrives metaller. Det ligner også på nogle måder kul. Denne usædvanlige kombination af egenskaber gør grafit velegnet til en række forskellige anvendelser.
Navnet på stoffet grafit blev opfundet af en tysk geolog i 1700-tallet, der tilpassede det græske ord "grafo", hvilket betyder "at skrive" på grund af dets anvendelse i blyanter, en anvendelse, der stadig er almindelig i dag. I denne applikation kaldes grafit ofte "blyant bly" eller "bly", men dette er vildledende, da det slet ikke er bly. Grafit er et naturligt forekommende mineral sammensat af rent elementært kulstof.
De fysiske egenskaber ved grafit ligner meget kul. Dens molekyler er arrangeret i hexagon-formede gitter, der danner arklignende arrangementer. Det er denne molekylære konfiguration, der bidrager til grafitens fremragende egenskaber som smøremiddel, både i tør form og suspenderet i væske, som regel olie. Det er en af de blødeste af alle naturligt forekommende mineraler og kan ridses let med en negle. Det fremstår som et mørkt, sølvfarvet fast stof.
Ligesom kul, som den er kemisk identisk med, findes grafit undertiden i store årer inden for bestemte metamorfe klipper, eller som små spredte flager inden for en række mineraler. Egenskaberne ved grafit gør den imidlertid uegnet til brug som brændstof, da den er meget svær at brænde. På samme måde er grafit kemisk meget stabil og næsten inert.
En af de mere interessante egenskaber ved grafit er dens konduktivitet. Grafit leder elektricitet, hvilket er usædvanligt for et stof, der ikke er et metal, især da mindst én anden elementær kulstofallotrop, diamant, slet ikke er ledende og faktisk er en meget god isolator. Det er imidlertid ikke så ledende som et metal og er undertiden klassificeret som en halvleder. En anden af grafitens interessante egenskaber er dens stærke anisotrope egenskaber ved varme og lydledning. Dette betyder, at den leder varme og lyd i en retning meget godt, mens den gør det dårligt i andre retninger.
Videnskab og industri har fundet mange anvendelser til grafit. Udover dens anvendelser som fyldstof til blyanter og en bred vifte af meget effektive smøremidler, gør grafitens egenskaber den velegnet til brug i fremstilling af stål, letvægts, højstyrke kompositmaterialer og som en komponent til kompositbremseklodser, blandt mange andre anvendelser. Dens blødhed ser ud til at gøre det til et underligt valg for kompositioner med høj styrke som dem, der bruges i ski og fiskestænger, men mens de flade arkformationer af dens molekyler gør det blødt, kan disse ark rulles og formes til fibre med enorm styrke på grund af de kraftfulde bindinger mellem de enkelte atomer.