Властивості графіту

Назва графіту походить від грец. слова графо – пишу. Серед графітів розрізняють графіту – скритокрісталліческую різниця і шунгіт – аморфну ​​різницю (очевидно, продукт природного коксування вугілля).
Хімічний склад. Графіт рідко буває чистим. Зазвичай він містить до 10-20% Si02, Аl203, FeO, MgO, а також Н20, бітуми і гази (до 20%).
Структурна осередок складається з 4С. Просторова група D⁴6h – Р63 / MMС. Графіт має шарувату решітку. Його структура характеризується щільним розміщенням атомів вуглецю в паралельних площинах.

У кожному шарі атоми розташовані по кутах правильних шестикутників і мають трьох сусідів на відстані 1,42 А. Між атомами одного шару існує дуже міцний зв’язок. Шари віддалені один від одного на 3,39 А, і зв’язок між ними більш слабка. Особливостями кристалічної структури графіту обумовлений цілий ряд його фізичних ознак, зокрема досконала розщеплення по (+0001), сильна оптична анізотропія і т. Д.
Агрегати й габітус. У більшості випадків графіт зустрічається у вигляді пластинчастих і тонкочешуйчатая агрегатів з головними формами {+0001}, {Н20}, {1011}, {2 245}, {1121}. Кристали графіту зустрічаються дуже рідко. Добре освічені кристали відомі тільки у вапняках і мають вигляд шестикутних пластинок або табличок. Фізичні властивості графіту наведено в табл. Дігностіческій ознаки. Графіт легко впізнається за кольором, низької твердості і жирності на дотик. П. п. Т. НЕ плавиться.
При нагріванні з калієвої селітроя порошок графіту спалахує і згорає в СО2. З азотною кислотою і бертолетової сіллю порошкоподібні або тонкопластінчатий графіт утворює графітову кислоту. У кислотах розчиняється.
Відмінність від східних мінералів. Від схожого на нього молібденіту (MoS2) графіт відрізняється більш темним, залізо-чорним кольором і більш слабким блиском, низькою щільністю а також тим, що розтирається в порошок.
Штучне – отримання. Графіт отримують з вугілля (антрациту) в електричній печі при високих температурах.
Освіта і родовища. З промисловою погляду графіти прийнято ділити на 3 категорії: 1) явнокрісталліческіе, 2) скритокристаллические графіти і 3) графітоіди.
До явнокрісталліческім належать графіти, що складаються з кристалів, які видно неозброєним оком або під мікроскопом (середня величина – понад 1 мк). Серед них зустрічаються массівнокрісталліческіе різниці, що представляють собою масу, складену графітовими кристалами, щільно прилеглими один до одного. Для цих різниць найбільш типова промениста орієнтування кристалів. Промислові родовища массівнокрісталліческіх графітів зустрічаються рідко. До них відносяться родовища Цейлону і Ботогольское в Росії. Другий різницею явнокрісталліческіх графітів є лускаті графіти, складені окремими кристалами або їх паралельними зростками, які мають форму пластинок або листочків. Лускатий графіт найчастіше пов’язаний з метаморфічними гірськими породами. Родовища його відомі на Мадагаскарі, в Баварії, на п-ве Індокитай. У Росії вони розвинені в Мурзинско-Киштимскій зоні на Середньому Уралі, а на Україні – в межах Українського кристалічного масиву.
Скритокристаллические різниці графіту складені кристалами величиною від 10⁻⁴ до 10⁻⁶ см, їх не можна розрізнити в щільній масі навіть під мікроскопом. Скритокристаллические різниці виникають в результаті неглибокого метаморфізму гірських порід, що містять органічні залишки. Такі графіти відомі в Тунгуський вугільному басейні, в зоні контакту вугілля з трапповой інтрузіями.
Графітоіди утворюють перехідну групу до вугілля. Сюди відносяться графітістие, сильно метаморфізовані антрациту (штат Род-Айленд в США, де один і той же пласт розробляється для добування графіту і антрациту) і антраксоліти кінцеві продукти коксування під тиском плавких органічних речовин (наприклад, жильні різниці онезького шунгита).
Промислові типи графітових родовищ пов’язані з магматичними, контактово-пневматолітових і метаморфічними процесами. У магматичних родовищах графіт є продуктом магматичної кристалізації. Він має вигляд розсіяних лусочок або дрібних лінз ,, прожилок, неправильних гнізд і штокоподобних тел. Графіт магматичного походження відноситься до високоякісних лускатим різновидам (Ботогольское родовище в Східному Сибіру, ​​генетично пов’язане з нефеліновими сиенітамі). Контактово-пневматолітових родовища графіту виникають на контакті вапняків з інтрузивними породами. У цьому випадку на контакті розвивається типовий комплекс мінералів скарнів (форстерит, диопсид, тремоліт, везувіан, гранат, скаполіт, апатит і флогопит). Графіт утворює тут штокоподобние і неправильні тіла, а також розсіяні агрегати. У цих родовищах, як і в магматичних, графіт виникає за такою можливої ​​реакції:
СО + Н2 ⇄ С + Н2О або СО2 + 2Н2 ⇄ С4 + 2Н2О.
Графіт контактово-пневматолітових походження відноситься до високоякісних кристаллически-лускатим сортам.
Він відомий в родовищах Канади (Квебек). Метаморфічні родовища графіту утворюються за рахунок
метаморфози осадових порід, що містять пропластки органічних залишків (вугілля, бітуми). Серед них можуть бути виділені власне метаморфічні родовища, які залягають в кристалічних сланцях і гнейсах, і родовища, обумовлені метаморфізмом пластів кам’яного вугілля. У власне метаморфічних родовищах графіт наголошується в розсіяному стані у вигляді природоутворюючого мінералу. Графіт метаморфічних родовищ також є високоякісною лускатої різницею. Він поширений в родовищах Українського кристалічного масиву (Завальевськоє, Петровське) .Месторожденія графіту, пов’язані з метаморфізаціей пластів і пропластков кам’яного вугілля, утворюють потужні пластоподібної тіла. Виникнення графіту відбувається тут завдяки еманація, які проникають в гірські породи. Графіт цих родовищ відноситься до аморфним різницям. Він зустрічається в Курейской родовищі, а також у ряді родовищ Уралу (Боевская і Полтаво-Бредінское).
Практичне значення. Графіт широко використовується для виготовлення графітових тиглів, необхідних для виплавки кольорових металів і деяких спеціальних сортів сталі, а також для виготовлення електродів і щіток для електричних машин в атомних реакторах; він застосовується як мастило для машин, в фарбувальній справі, у виробництві олівців і т. д.

Посилання на основну публікацію