Hva er egenskapene til grafitt?
Grafitt er en allotrope av elementet karbon, noe som betyr at det er en av en rekke forskjellige former for det rene elementet med et unikt arrangement av dets atomer, sammenlignet med andre former for karbon. Arrangementet av karbonatomer i grafittmolekyler gir dette stoffet noen unike egenskaper. Det kan brukes som smøremiddel og har egenskaper som normalt bare tilskrives metaller. Det ligner også på noen måter kull. Denne uvanlige kombinasjonen av egenskaper gjør grafitt egnet for en rekke forskjellige bruksområder.
Navnet på stoffet grafitt ble myntet av en tysk geolog på 1700-tallet som tilpasset det greske ordet "grafo", som betyr "å skrive" på grunn av dets bruk i blyanter, en bruk som fortsatt er vanlig i dag. I denne applikasjonen kalles grafitt ofte "blyant bly" eller "bly", men dette er misvisende, siden det ikke er bly i det hele tatt. Grafitt er et naturlig forekommende mineral sammensatt av rent elementært karbon.
De fysiske egenskapene til grafitt ligner veldig på kull. Molekylene er anordnet i sekskantformede gitter som danner arklignende arrangementer. Det er denne molekylære konfigurasjonen som bidrar til grafittens utmerkede egenskaper som smøremiddel, både i tørr form og suspendert i væske, vanligvis olje. Det er et av de mykeste av alle naturlig forekommende mineraler og kløres lett med en negle. Det fremstår som et mørkt, sølvfarget fast stoff.
Som kull, som den er kjemisk identisk med, finnes grafitt noen ganger i store årer i bestemte metamorfe bergarter, eller som små spredte flak i en rekke mineraler. Egenskapene til grafitt gjør den imidlertid uegnet til bruk som drivstoff, da den er veldig vanskelig å brenne. På samme måte er grafitt kjemisk veldig stabil og nesten inert.
En av de mer interessante egenskapene til grafitt er dens ledningsevne. Grafitt leder elektrisitet, noe som er uvanlig for et stoff som ikke er et metall, spesielt siden minst en annen elementær karbonallotrop, diamant, ikke er ledende i det hele tatt og faktisk er en veldig god isolator. Det er imidlertid ikke så ledende som et metall, og er noen ganger klassifisert som en halvleder. En annen av de interessante egenskapene til grafitt er dens sterke anisotrope egenskaper ved varme og lydledning. Dette betyr at den leder varme og lyd i en retning veldig bra mens den gjør det så dårlig i andre retninger.
Vitenskap og industri har funnet mange bruksområder for grafitt. I tillegg til bruksområdene som fyllstoff for blyanter og et bredt spekter av svært effektive smøremidler, gjør grafittens egenskaper den egnet for bruk i fremstilling av stål, lett vekt, høykraftige komposittmaterialer og som komponent for komposittbremseklosser, blant mange andre bruker. Mykheten ser ut til å gjøre det til et underlig valg for kompositter med høy styrke som de som brukes i ski og fiskestenger, men mens de flate arkformasjonene til molekylene gjør det mykt, kan disse arkene rulles og formes til fibre med enorm styrke pga. de kraftige båndene mellom de enkelte atomer.