Графит – это минерал, которых входит в класс самородных элементов. Он представляет собой аллотропную модификацию углевода. Графит довольно распространен в природе. Его можно найти в виде отдельных чешуек, пластинок и даже больших скоплений.
Интересно, что частицы могут значительно отличаться не только по размеру, но и по содержанию рассматриваемого минерала. Его активно изучают и применяют во многих отраслях промышленности. Так, может потребоваться формула графита в химии. Она используется в процессе решения задач и выполнения иных процедур. Чтобы не допустить ошибку, химическую формулу лучше выучить заранее.
Характеристика графита
В первую очередь нужно узнать, как выглядит графит. Для этого стоит изучить фото. Он представляет собой темно-серый жирный и довольно мягкий минерал. Он никогда не бывает прозрачным. Присутствует полуметаллический блеск. Отмечается, что цветовая палитра не всегда сводится к серому. Иногда может наблюдаться серебристая или практически черная окраска. Интересно, что графит можно превратить в алмаз. Для этого необходимо разогреть его до 2000°C, а также поместить под давление в сотни атмосфер.
В природе чистый графит не встречается. Он всегда имеет примеси. Часто ученые обнаруживают в его составе следы ценных металлов. Добывать минерал крайне сложно. Для выполнения этого процесса требуется специализированное оборудование. Оно используется для обнаружения и дробления элемента. Главная сложность состоит в том, что залежи всегда локализованы глубоко под землей.
Минерал обладает высоким уровнем электропроводности. Показатель приближен к аналогичной характеристике металлов. Графиту свойственна диамагнитность. Присутствует химическая инертность к другим веществам.
Отмечается крайне низкая растворимость. Растворить минерал можно только в ряде расправленных металлов.
Физические свойства
Изучая химическую формулу графита, важно обратить внимание на физические его свойства. Главное из них – способность проводить электрический ток. Часто свойства минерала сравнивают с алмазом. Однако есть ряд существенных отличий. Главное из них – уровень твердости. Графит — крайне мягкий минерал. Он не способен противостоять сильному давлению. Чрезмерное воздействие влечет за собой разрушение минерала – он начинает рассыпаться. Графиту присущи и другие физические свойства:
- минерал не растворяется под воздействием кислоты и ряда других сильных растворителей;
- температура плавления составляет 3800 °C;
- при сильном нагревании вещество твердеет;
- теплоемкость равна 0.720 кДж;
- молярная масса графита 12,0096.
Необходимо обратить внимание, что минерал не обладает эластичностью. При этом он способен изгибаться. Его довольно легко резать. Высокий уровень жирности элемента и его пластичность привели к тому, что он активно используется в промышленном производстве.
Химические свойства
Помимо формулы графита в химии, необходимо знать его химические свойства. Они состоят в следующем:
- минерал обладает инертностью к газам, твердым веществам, жидкостям;
- под влиянием высоких температур возможно взаимодействие с другими элементами;
- возможно растворение в расплавленных металлах, но только в тех, чья точка плавления превышает аналогичный показатель для графита.
Формула
Формула графита в химии крайне простая. Его обозначают буквой «С». Символ используют при обозначении особенностей течения реакций, решении задач. Отмечается, что графит в таблице Менделеева обозначен точно так же, как и углерод. Подобная ситуация возникла не случайно. Как уже говорилось ранее, графит представляет собой аллотропную модификацию углевода.
Структура
Изучив химическую формулу графита, необходимо обратить внимание на его структуру. Ее можно назвать слоистой. Ситуация связана с тем, что расположение слоев кристаллической решетки относительно друг друга может сильно меняться. В результате происходит образование целого комплекса политипов.
Слои слабоволнистые. Можно говорить о том, что они практически плоские. В состав слоев входят шестиугольные слои атомов углерода. Интересны и сами кристаллы. Они чешуйчатые, пластинчатые.
Виды
Отмечается, что разновидности графита могут существенно отличаться друг от друга. В результате можно выделить сразу несколько видов минерала. Причем разновидности меняются в зависимости от того, на основании какого признака выполняется классификация.
Если речь идет о природном графите, то он может быть:
- аккумуляторным;
- для создания пишущих грифелей;
- тигельным;
- элементарным;
- литейным.
Интересны свойства тигельной разновидности. Она отличается повышенной устойчивостью к высоким температурам. Причем такой минерал не просто не боится ее, но и хорошо переносит резкие температурные колебания. При этом материал способен хорошо передавать тепло. Вышеуказанные свойства делают его отличной основой для изготовления огнеупорных изделий.
Литейный активно применяют в промышленном производстве. Он используется для производства форм для литья металлов. Материал не теряет прочности при воздействии высоких температур.
Аккумуляторный вид применяется для создания стержней в батарейках и прочих устройствах, применяемых для накопления энергии. Он незаменим при производстве литий-ионных батарей.
Если классификация выполняется на основании величины кристаллов и их расположения относительно друг друга, выделяют явнокристаллические и скрытокристаллические графиты.
Дополнительно графит может быть кристаллическим или скрытокристаллическим. В первом случае минерал связан с магматическими горными породами. Вторая ситуация имеет место быть, если образование минерала произошло в процессе метаморфизмы углей.
Нахождение в природе
Узнав формулу графита в химии, следует обратить внимание на то, в каком виде он находится в природе. Нередко минерал становится часть других горных пород. Его часто обнаруживают в гранитах, пирите, кварцевых жилах. Минерал нередко находят в мраморе. Непосредственное образование вещества происходит в вулканических и магматических горных породах. Соответствующие реакции протекают под воздействием высоких температур.
Искусственный материал
Графит пользуется высоким спросом в самых разных сферах. Он незаменим в производстве, применяется для создания грифелей. Сложность добычи и высокое распространение привели к поиску искусственных способов производства минерала. Они были найдены. Искусственный материал изготавливают из смеси антрацита и нефтяного кокса.
Интересно, что присутствует ряд отличий от натурального графита. В результате искусственный материал способен решать ряд задач, с которыми природный минерал справиться не способен. Так, рукотворный графит пористый. Ее структура и величина влияют на итоговые свойства, позволяя получить материал именно с теми характеристиками, которые необходимы человеку.
Рукотворный графит довольно качественный. Он не боится воздействия высоких температур. Он устойчив к окислению на воздухе и сохраняет свойства, если температурные показатели ниже 400 °C. Дополнительно прослеживаются высокие антифрикционные характеристики. Искусственный материал может продаваться в измельченном или зернистом виде. Его разновидность влияет на те задачи, для решения которых создавали рукотворный графит.
Сферы применения
Как уже говорилось ранее, графит получил широкое распространение. Его активно применяют в следующих сферах:
- медицина;
- металлургия;
- машиностроение;
- атомная промышленность;
- производство стройматериалов.
Это далеко не весь перечень отраслей, в которых активно используют минерал и продолжают увеличивать его применение. Так, удалось установить, что графитовые стержни способны замедлять нейтроны. Это свойство активно используют в атомной промышленности. Стрежни применяют для контроля за работой атомного реактора.
Не менее важен графит в металлургии. Его применяют для изготовления тиглей для плавки. Они становятся основой для будущих форм для производства металла. Возможность применения в этой сфере вызвана высокой устойчивостью к температуре. Материал отлично переносит ее, не теряя первоначальных свойств. Дополнительно минерал используют для насыщения железа водородом. Это крайне важно при производстве некоторых видов материалов.
Заключение
Таким образом, графит имеет простую химическую формулу, идентичную формуле углерода. Это связано с тем, что минерал производным от него. Графит синтезируют искусственно. Особые свойства привели к тому, что материал активно применяется во многих важных отраслях и производствах, что повышает потребность в нем. В результате минерал продолжат активно использовать.
