Quali sono le proprietà della grafite?
La grafite è un allotropo dell'elemento carbonio, il che significa che è una delle diverse forme dell'elemento puro con una disposizione unica dei suoi atomi, rispetto ad altre forme di carbonio. La disposizione degli atomi di carbonio nelle molecole di grafite conferisce a questa sostanza alcune proprietà uniche. Può essere usato come lubrificante e ha caratteristiche che sono normalmente attribuite solo ai metalli. È anche simile, in qualche modo, al carbone. Questa insolita combinazione di caratteristiche rende la grafite adatta a diverse applicazioni.
Il nome per la sostanza grafite fu coniato da un geologo tedesco nel 18 ° secolo che adattò la parola greca "grapho", che significa "scrivere" a causa del suo uso nelle matite, un uso che è ancora comune oggi. In questa applicazione, la grafite viene spesso chiamata "piombo matita" o "piombo", ma questo è fuorviante, in quanto non lo è affatto. La grafite è un minerale naturale composto da carbonio elementare puro.
Le proprietà fisiche della grafite sono molto simili al carbone. Le sue molecole sono disposte in reticoli a forma esagonale che formano disposizioni simili a fogli. È questa configurazione molecolare che contribuisce alle eccellenti proprietà della grafite come lubrificante, sia in forma secca che sospesa in un liquido, generalmente olio. È uno dei minerali più morbidi presenti in natura e si graffia facilmente con un'unghia. Sembra un solido scuro, argenteo.
Come il carbone, a cui è chimicamente identico, la grafite si trova talvolta in grandi vene all'interno di determinate rocce metamorfiche o come piccoli fiocchi sparsi all'interno di una varietà di minerali. Le proprietà della grafite, tuttavia, la rendono inadatta all'uso come combustibile, poiché è molto difficile da bruciare. Allo stesso modo, la grafite è chimicamente molto stabile e quasi inerte.
Una delle proprietà più interessanti della grafite è la sua conduttività. La grafite conduce elettricità, cosa insolita per una sostanza che non è un metallo, soprattutto perché almeno un altro allotropio di carbonio elementare, il diamante, non è affatto conduttivo ed è in realtà un ottimo isolante. Non è conduttivo come un metallo, tuttavia, ed è talvolta classificato come un semiconduttore. Un'altra delle proprietà interessanti della grafite sono le sue forti proprietà anisotrope del calore e della conduzione del suono. Ciò significa che conduce molto bene il calore e il suono in una direzione mentre lo fa male in altre direzioni.
La scienza e l'industria hanno trovato molti usi per la grafite. Oltre alle sue applicazioni come riempitivo per matite e una vasta gamma di lubrificanti altamente efficaci, le proprietà della grafite lo rendono adatto per l'uso nella produzione di acciaio, materiali compositi leggeri e ad alta resistenza e come componente per pastiglie dei freni compositi, tra numerosi altri usi. La sua morbidezza sembrerebbe renderla una strana scelta per i compositi ad alta resistenza come quelli usati negli sci e nelle canne da pesca, ma mentre le formazioni a foglio piatto delle sue molecole lo rendono morbido, questi fogli possono essere arrotolati e formati in fibre con un'enorme resistenza a causa di i potenti legami tra i singoli atomi.