石墨

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石墨
基本資料
類別 自然元素
化學式 - C
施特龍茨分類 01.CB.05a
晶體對稱性 Hexagonal dihexagonal dipyramidal
H-M symbol:(6/m 2/m 2/m)
Space group: P 63/mmc
晶胞 a = 2.461 Å, c = 6.708 Å; Z = 4
性質
分子量 12.01 u
顏色 灰至黑色
晶體慣態 板狀、六方薄板狀、粒狀
晶系 六方晶系三方晶系
雙晶 .......
解理 {0001}完全解理
斷口 參差狀
韌性/脆性 具彎性
硬度 1 - 2
光澤 金屬或土狀光澤
條痕 光亮的黑色
透明性 不透明
密度 2.09–2.23g/cm³
折射率 不透明體
多色性
熔點 3,652 - 3,697
其他特徵 耐強酸鹼、耐火、良好導電性與導熱性

石墨是一種礦物名,通常產於變質岩中,是或碳質岩石(或沉積物)受到區域變質作用或岩漿侵入作用形成。

石墨(Graphite)是元素的一種同素異形體<碳的其他同素異形體有很多,為人熟悉例如鑽石>。石墨是其中一種最軟的礦物,不透明且觸感油膩,顏色由鐵黑到鋼鐵灰,形狀呈晶體狀、薄片狀、鱗狀、條紋狀、層狀體或散布在變質岩中。[1]化學性質不活潑,具有耐腐蝕性。

結構[編輯]

[(雙層)石墨的旋轉視圖。

石墨具有層狀的平面結構,結構如左圖所示。每層中碳原子都排列成蜂窩狀晶體結構,層內原子間距0.142nm,層間距0.335nm。層內每個碳原子的週邊以共價鍵連結著另外三個碳原子,排列方式呈蜂巢式的多個六邊形,每層間有微弱的范德華力。由於每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬於導電體。


用途[編輯]

由於石墨的疊層結構易剝落,可於紙上書寫。


它的用途包括製造鉛筆筆芯和潤滑劑或集電弓上的碳刷條,也可作為壓力管式石墨慢化沸水反應爐的中子減速劑。

目前主要用途是耐火材料的原材料,尤其是鎂碳磚。自然界自然形成的石墨可分為鱗片石墨和土狀石墨。

因晶體結構中存在大量離域電子,石墨可以導電,其與晶體層平行的方向電阻率為(2.5~5.0)×10-6Ω·m,與層垂直的方向電阻率為3×10-3Ω·m。[2]

存在形式[編輯]

碳的存在形式是多種多樣的,有晶態單質碳如金剛石、石墨;有無定形碳如;有複雜的有機化合物如動植物等;碳酸鹽大理石等。單質碳的物理和化學性質取決於它的晶體結構。高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨晶體結構不同,各有各的外觀、密度、熔點等。

參看[編輯]

參考[編輯]

  1. ^ 藝術與建築索引典—石墨於2010年11月4日查閱
  2. ^ Hugh O. Pierson, Handbook of carbon, graphite, diamond, and fullerenes: properties, processing, and applications, p. 61, William Andrew, 1993 ISBN 0-8155-1339-9.

外部連結[編輯]