grafit
(fekete ólom, plumbago, Acheson-eljárás)
A szén
három eltérő allotrop
módosulatának egyike. (Néha fekete ólomnak vagy "plumbago"-nak
is nevezik.)
Nagyon régóta ismert, de csak a XVIII. század végén mutatták ki, hogy a szén
egyik allotrop módosulata.
További allotrop
módosulatai a gyémánt és a fullerének.
Közönséges hőmérsékleten a grafit a stabilis. A gyémánt a grafittá alakulásának reakciósebessége azonban szobahőmérsékleten olyan csekély, hogy végtelennek tekinthető, vagyis a gyémánt ilyen körülmények között metastabilis.
Előfordulás
Erősen préselt telepekben, metamorf
kőzetekben.
Legnagyobb telepei Koreában és Oroszországban találhatók.
Előállítás
Az ipari grafitgyártás folyamatát 1896-ban szabadalmaztatta az amerikai
Edward Goodrich Acheson (1856-1931) (Acheson-eljárás).
Koksz és agyag keverékét hevítve a reakció során szilícium-karbid keletkezik,
ami 4150°C-on szilícium-vesztéssel grafitot hagy hátra.
Fizikai és kémiai tulajdonságok
A grafit lágy, fakó vagy grafitszürke, könnyen hasítható réteges
szerkezetű (rétegrácsos) anyag.
Hexagonális kristályrácsa
van.
Rácsa réteges szerkezetű.
A tetraéderszög nem
jelenik meg, a szénatomok úgy helyezkednek
el benne, mintha több síkban méhsejt szerűen egymás mellett, a benzolhoz
hasonló hatszög alakú szén gyűrük lennének.
Az elvileg végtelen kiterjedésű síkokban, a hatszögek atomjai
közötti távolság 1,4 Angström.
Az ilyen méhsejt szerű rétegek egymással párhuzamosan, kicsit távolabb, "lazább"
kötéssel helyezkednek el, egymástól 3,35 Angströmnyire.
Mivel két réteg között nagyobb a molekula
távolság, gyengébb a kötés, a rétegek könnyen szétválnak. Félig fémfényű kristályainak
áramvezető képessége jó.
Egyes atomokkal (pl. alkálifémekkel) interkalációs vegyületeket képez.
|
A Grafit molekulaképe huzalváz megjelenítésben. A Grafit.pdb koordináta fájl térben megjeleníthető a https://sourceforge.net/projects/openrasmol/ címről letölthető molekulamegjelenítő programmal |
Felhasználás
Könnyen szétváló rétegei miatt ceruzában és kenőanyagokban alkalmazzák.
Jó áramvezetőképessége és hőállósága miatt elektródákat és tégelyeket készítenek
belőle vegyipari és kohászati célokra.