Χρήσεις του γραφίτη άνθρακα

Ο γραφίτης άνθρακα είναι μία από τις τρεις μορφές στοιχειακού άνθρακα (αναφέρεται ως "C" στον περιοδικό πίνακα στοιχείων) που βρίσκεται στη φύση. Οι άλλες δύο στοιχειώδεις μορφές άνθρακα είναι το διαμάντι και ο άνθρακας. Βρίσκεται σε φλέβες, σχισμές και τσέπες σε ολόκληρο τον κόσμο, με τις πιο άφθονες πηγές να βρίσκονται στην Κεϋλάνη, τη Δυτική Γερμανία και τη Βόρεια και Νότια Κορέα.

Ο γραφίτης άνθρακα είναι χρώματος μαύρου έως χάλυβα-γκρι και έχει υφή πολύ μαλακή και λιπαρή. Η μοριακή του δομή είναι εξαγωνική και βρίσκεται στη φύση σε κρυσταλλική μορφή ως γραφίτης και σε άμορφη (χωρίς ιδιαίτερο σχήμα) μορφή όπως γραφίτης, κάρβουνο, άνθρακας και αιθάλη.

Ο γραφίτης άνθρακα χωρίζεται σε τρεις ποιότητες: νιφάδα, η οποία βρίσκεται σε φλέβες σε βράχους. κρυσταλλική, επίσης ονομάζεται άμορφη, η οποία βρίσκεται σε σχισμές βράχου και κρυπτοκρυσταλλική, η οποία βρίσκεται σε στρώματα άνθρακα.

Ο γραφίτης άνθρακα είναι ένας καλός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας και έχει υψηλές πυρίμαχες ιδιότητες, που σημαίνει ότι αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες και φθορά. Εξαιτίας αυτού, ο γραφίτης νιφάδων χρησιμοποιείται για την κατασκευή μπαταριών ξηρού στοιχείου, ηλεκτροδίων άνθρακα, πλακών και βουρτσών στην ηλεκτρική βιομηχανία. Τόσο η νιφάδα όσο και ο κρυσταλλικός γραφίτης χρησιμοποιήθηκαν κάποτε για την κατασκευή εργαστηριακών χωνευμάτων, αλλά έχουν αντικατασταθεί από συνθετικό γραφίτη. Ο γραφίτης χρησιμοποιείται σε χρώματα και μολύβια και όταν εναιωρείται σε λάδι χρησιμοποιείται ως λιπαντικό για ρουλεμάν. Τα τούβλα γραφίτη υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιούνται ως συντονιστές σε ατομικούς και πυρηνικούς αντιδραστήρες. Ο γραφίτης με τη μορφή οπτάνθρακα παράγεται με θέρμανση μαλακού άνθρακα σε κλίβανο με οξυγόνο. Ο οπτάνθρακας στη συνέχεια χρησιμοποιείται σε μεγάλες ποσότητες ως σκληρυντικό στην κατασκευή χάλυβα.

Στην αρχαία Ρώμη, οι μορφωμένοι άντρες χρησιμοποίησαν ένα όργανο γραφής που ονομάζεται γραφίδα για να γράψουν σε φύλλα πάπυρου. Το Styli ήταν συχνά κατασκευασμένο από μόλυβδο. Στη σύγχρονη εποχή, το εσωτερικό ενός μολυβιού αναφέρεται ακόμα ως «μόλυβδος», αλλά είναι πραγματικά κατασκευασμένο από γραφίτη άνθρακα. Το 1985, ανακαλύφθηκε μια νέα μορφή καθαρού άνθρακα που αποτελείται από 60 έως 70 άτομα άνθρακα που συμπιέζονται μαζί για να υποδηλώσουν την εμφάνιση μιας μπάλας ποδοσφαίρου. Αυτές οι μπάλες ονομάστηκαν buckminsterfullerenes και ονομάζονται φουλλερίνες ή buckyballs, μετά τον R. Ο Buckminster Fuller, ο σχεδιαστής του γεωδαιτικού θόλου, τον οποίο προτείνει το πολύπλευρο σχήμα τους.