Графит

Графит кристаллическое аллотропное видоизменение углерода, в древности считалось минералом свинца

Кристаллическая решётка - атомная Атомы связаны в плоские слои, состоящие из соединённых рёбрами шестиугольников. Каждый атом в слое имеет трёх соседей и угол между ними 120 градусов - возникает Четвёртый электрон делокализован (сходство с металлами). Связи вдоль слоёв и между ними разные по прочности.

Физические свойства Мягкое вещество серого цвета, малая механическая прочность (неравноценные по прочности связи). Электропроводен и имеет металлический блеск (электроны блуждают, как у металлов). Вещество жирное на ощупь Теплопроводность в направлении плоскости слоёв больше, чем в перпендикулярном направлении. Электрическое сопротивление в направлении слоёв меньше, чем в перпендикулярном направлении наблюдается анизотропия (зависимость свойств вещества от направления)

ПРИМЕНЕНИЕ ГРАФИТА Графитовый порошок – изготовление минеральных красок. Смазочный материал (в смеси с маслом) – между отдельными слоями графита взаимодействие настолько слабо, что возникает скольжение. Чешуйки графита заполняя неровности поверхности создают гладкую поверхность. Графитовые стержни – электроды – электропроводность. Тигли, блоки для атомных реакторов – тугоплавкость. Теплозащитный материал для головных частей ракет – термостойкость. Получение карбидов – легко реагирует с металлами.

Материалы на основе графита Графлекс или пенографит – высокопористый материал заменяет резину и металл. Стеклоуглерод – химически стоек, заменяет платиновую химическую посуду. Пирографит – для изготовления искусственных клапанов сердца Углеродное волокно как наполнитель в пластики для придания большей прочности и электропроводности, лёгкие эластичные электронагреватели Рис. Углеродная ткань и углеродное волокно, стаканчик из стеклоуглерода

Карандаши Первые графитовые карандаши появились в XVIII веке. Это было связано с открытием графитового месторождения в Камберленде (Англия). В 1795 г. в Париже по способу Конта изготовлялись карандаши из смеси графита и глины, обожжённые в печи. Эта технология используется и по сей день. Чем больше глины – тем твёрже карандаш. В особые мягкие карандаши добавляют воск и сало – ими можно писать на стекле. Особый сорт рыхлых карандашей служит для пастельной живописи.

На основе графита создан графин В конце XX века учёные разработали пути синтеза графинов – веществ со слоистой структурой, аналогичной графиту. Каждый слой графина состоит из шестичленных колец, внутри которых атомы связаны особой ароматической связью и связанных в свою очередь между собой.

Аморфный углерод: древесный уголь, кокс, сажа Как было установлено исследованиями – эти три разновидности – мелкокристаллический графит, а не отдельные аллотропные модификации. Сажа получается при разложении метан Кокс образуется при разложении угля без доступа воздуха Древесный уголь образуется при разложении древесины без доступа воздуха. Обладает способностью к адсорбции – способностью поглощать различные вещества. Это явление используется для очистки сахара, спирта, в фильтре противогаза. Активированный уголь прокаливают на перегретом пару, число пор при этом увеличивается, что улучшает адсорбцию.