你了解鳞片石墨吗?文化教育:了解鳞片石墨的基本性质。

关于鳞片石墨的发现和利用,早有记载,最早的《水经注》一书记载“洛水河畔有一座石墨山”。岩石皆黑,书可稀疏,故以石墨而闻名。考古发现表明,早在3000多年前的商代,中国就使用石墨书写文字,一直延续到东汉末年(公元220年)。作为书籍墨水的石墨被松烟墨水取代。清朝道光年间(公元1821-1850年),湖南郴州农民开采鳞片石墨作为燃料,被称为“油炭”。

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石墨的英文名Graphite源自希腊语“graphite in”,意思是“书写”。它是由德国化学家和矿物学家AGWerner于1789年命名的。

鳞片石墨的分子式为C,分子量为12.01。天然石墨呈铁黑色和钢灰色,有亮黑色条纹,有金属光泽,不透明。该晶体属于复杂六方双锥晶体一类,为六方板状晶体。常见的单晶形态有平行双面、六方双锥和六方柱等,但完整晶型很少见,一般呈鳞片状或板状。参数:a0=0.246nm,c0=0.670nm 典型的层状结构,碳原子呈层状排列,每个碳与相邻碳均等连接,每层碳排列成六角环。上下相邻层碳的六边形环在平行于网格平面的方向上相互移位,然后堆叠形成层状结构。不同的位移方向和距离导致不同的多态结构。上下层碳原子之间的距离远大于同层碳原子之间的距离(层内CC间距=0.142nm,层间CC间距=0.340nm)。比重2.09-2.23,比表面积5-10m2/g。硬度呈各向异性,垂直解理面为3-5,平行解理面为1-2。聚集体通常呈鳞片状、块状和土状。片状石墨具有良好的导电性和导热性。矿物片在透射光下一般不透明,极薄的片呈浅绿灰色,单轴,折射率1.93~2.07。反射光下呈浅棕灰色,有明显的反射多色,Ro灰色带棕色,Re深蓝灰色,反射率Ro23(红色),Re5.5(红色),反射色明显,双反射,异质性和偏光性强。鉴别特征:铁黑色,硬度低,有一组极其完美的解理,有弹性,有滑感,易沾污手。若将硫酸铜溶液润湿的锌粒置于石墨上,可析出金属铜点,而与之类似的辉钼矿则无此反应。

石墨是元素碳的同素异形体(其他同素异形体包括金刚石、碳60、碳纳米管和石墨烯),每个碳原子的外围与其他三个碳原子(多个呈蜂窝状排列的六边形)连接形成共价键分子。由于每个碳原子都会发射一个电子,这些电子可以自由移动,因此片状石墨是一种电导体。解理面以分子键为主,对分子的吸引力较弱,因此其自然漂浮性非常好。由于鳞片石墨特殊的结合方式,我们不能认为鳞片石墨是单晶或多晶。目前普遍认为鳞片石墨是一种混晶。


发布时间:2022年11月4日