Όσον αφορά την ανακάλυψη και τη χρήση του γραφίτη σε νιφάδες, υπάρχει μια καλά τεκμηριωμένη περίπτωση, όταν το βιβλίο Shuijing Zhu ήταν το πρώτο, που ανέφερε ότι «υπάρχει ένα βουνό γραφίτη δίπλα στον ποταμό Luoshui». Τα βράχια είναι όλα μαύρα, επομένως τα βιβλία μπορεί να είναι αραιά, επομένως φημίζονται για τον γραφίτη τους. Τα αρχαιολογικά ευρήματα δείχνουν ότι πριν από περισσότερα από 3.000 χρόνια στη δυναστεία των Σανγκ, η Κίνα χρησιμοποιούσε γραφίτη για να γράψει χαρακτήρες, κάτι που διήρκεσε μέχρι το τέλος της δυναστείας των Ανατολικών Χαν (220 μ.Χ.). Ο γραφίτης ως μελάνι βιβλίων αντικαταστάθηκε από μελάνι καπνού πεύκου. Κατά τη διάρκεια της περιόδου Daoguang της δυναστείας Qing (μ.Χ. 1821-1850), οι αγρότες στο Chenzhou της επαρχίας Hunan εξόρυξαν νιφάδες γραφίτη ως καύσιμο, ο οποίος ονομαζόταν «άνθρακας πετρελαίου».
Το αγγλικό όνομα του Graphite προέρχεται από την ελληνική λέξη «graphite in», που σημαίνει «γράφω». Ονομάστηκε από τον Γερμανό χημικό και ορυκτολόγο AGWerner το 1789.
Ο μοριακός τύπος του νιφάδων γραφίτη είναι C και το μοριακό του βάρος είναι 12,01. Ο φυσικός γραφίτης είναι σιδερένιος μαύρος και ατσάλι γκρι, με φωτεινές μαύρες ραβδώσεις, μεταλλική λάμψη και αδιαφάνεια. Ο κρύσταλλος ανήκει στην κατηγορία των πολύπλοκων εξαγωνικών αμφικωνικών κρυστάλλων, οι οποίοι είναι κρύσταλλοι εξαγωνικής πλάκας. Οι κοινές μορφές απλού περιλαμβάνουν παράλληλες διπλής όψεως, εξαγωνικές, αμφικωνικές και εξαγωνικές στήλες, αλλά η άθικτη κρυσταλλική μορφή είναι σπάνια και είναι γενικά φολιδωτό ή σε σχήμα πλάκας. Παράμετροι: a0=0,246nm, c0=0,670nm Μια τυπική πολυεπίπεδη δομή, στην οποία τα άτομα άνθρακα είναι διατεταγμένα σε στρώματα, και κάθε άνθρακας είναι εξίσου συνδεδεμένος με τον παρακείμενο άνθρακα και ο άνθρακας σε κάθε στρώμα είναι διατεταγμένος σε έναν εξαγωνικό δακτύλιο. Οι εξαγωνικοί δακτύλιοι του άνθρακα στα ανώτερα και κάτω παρακείμενα στρώματα μετατοπίζονται αμοιβαία στην κατεύθυνση παράλληλη προς το επίπεδο πλέγματος και στη συνέχεια στοιβάζονται για να σχηματίσουν μια πολυεπίπεδη δομή. Διαφορετικές κατευθύνσεις και αποστάσεις μετατόπισης οδηγούν σε διαφορετικές πολυμορφικές δομές. Η απόσταση μεταξύ των ατόμων άνθρακα στο ανώτερο και το κάτω στρώμα είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή μεταξύ των ατόμων άνθρακα στην ίδια στιβάδα (απόσταση CC στα στρώματα =0,142 nm, απόσταση CC μεταξύ των στρωμάτων =0,340 nm). 2,09-2,23 ειδικό βάρος και 5-10m2/g ειδική επιφάνεια. Η σκληρότητα είναι ανισότροπη, το κατακόρυφο επίπεδο διάσπασης είναι 3-5 και το παράλληλο επίπεδο διάσπασης είναι 1-2. Τα αδρανή είναι συχνά φολιδωτά, σβώλους και γήινα. Η νιφάδα γραφίτη έχει καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Οι νιφάδες ορυκτών είναι γενικά αδιαφανείς υπό το μεταδιδόμενο φως, οι εξαιρετικά λεπτές νιφάδες είναι ανοιχτό πράσινο-γκρι, μονοαξονικές, με δείκτη διάθλασης 1,93 ~ 2,07. Κάτω από ανακλώμενο φως, είναι ανοιχτό καφέ-γκρι, με εμφανή πολύχρωμη ανάκλαση, Ro γκρι με καφέ, Re σκούρο μπλε γκρι, ανακλαστικότητα Ro23 (κόκκινο), Re5.5 (κόκκινο), εμφανές χρώμα ανάκλασης και διπλή ανάκλαση, έντονη ετερογένεια και πόλωση . Χαρακτηριστικά αναγνώρισης: σιδερένιο μαύρο, χαμηλή σκληρότητα, ομάδα άκρως τέλειου σχίσματος, ευελιξία, ολισθηρή αίσθηση, εύκολο λεκέ στα χέρια. Εάν τα σωματίδια ψευδαργύρου που έχουν διαβραχεί με διάλυμα θειικού χαλκού τοποθετηθούν σε γραφίτη, μπορεί να καταβυθιστούν μεταλλικές κηλίδες χαλκού, ενώ ο μολυβδενίτης παρόμοιος με αυτόν δεν έχει τέτοια αντίδραση.
Ο γραφίτης είναι ένα αλλοτρόπο στοιχειακού άνθρακα (άλλα αλλότροπα περιλαμβάνουν το διαμάντι, τον άνθρακα 60, τους νανοσωλήνες άνθρακα και το γραφένιο) και η περιφέρεια κάθε ατόμου άνθρακα συνδέεται με τρία άλλα άτομα άνθρακα (πλήθος εξαγώνων διατεταγμένα σε σχήμα κηρήθρας) για να σχηματίσουν ομοιοπολικό μόρια. Δεδομένου ότι κάθε άτομο άνθρακα εκπέμπει ένα ηλεκτρόνιο, αυτά τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινούνται ελεύθερα, επομένως ο νιφάδας γραφίτης είναι ένας ηλεκτρικός αγωγός. Το επίπεδο διάσπασης κυριαρχείται από μοριακούς δεσμούς, οι οποίοι έχουν ασθενή έλξη στα μόρια, επομένως η φυσική του επιπλευσιμότητα είναι πολύ καλή. Λόγω του ειδικού τρόπου συγκόλλησης του νιφάδας γραφίτη, δεν μπορούμε να σκεφτούμε ότι ο νιφάδας γραφίτης είναι μονοκρύσταλλος ή πολυκρύσταλλος. Τώρα γενικά θεωρείται ότι ο νιφάδας γραφίτης είναι ένα είδος μικτού κρυστάλλου.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-04-2022