Grafite
La grafite è un minerale che rappresenta uno degli stati allotropici del carbonio.[1]
| Grafite | |
|---|---|
| Classificazione Strunz | 1.CB.05.a |
| Formula chimica | C |
| Proprietà cristallografiche | |
| Sistema cristallino | esagonale compatto |
| Parametri di cella | a = 2,464, c = 6,736 |
| Gruppo puntuale | 6/m 2/m 2/m |
| Gruppo spaziale | P 63/mmc |
| Proprietà fisiche | |
| Densità | 2,09–2,23 g/cm³ |
| Durezza (Mohs) | 1-1,5 |
| Sfaldatura | perfetta secondo (0001) |
| Colore | grigio |
| Lucentezza | metallica |
| Opacità | opaca, translucida se in minute scaglie |
| Striscio | grigio scuro |
| Diffusione | relativamente comune |
| Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale | |
È un ottimo conduttore elettrico ed è il materiale con la più alta temperatura di fusione. Attraverso la grafitazione si può ottenere la grafite artificiale.
Storia
La grafite è nota sin dal XVIII secolo, quando viene chiamata "plumbago", "molibdaena" o "piombo nero" con riferimento a piombo e molibdeno, in realtà assenti nella sua composizione chimica. È detta anche "mica dei pittori" per il suo aspetto lamellare e per la caratteristica di lasciare tracce su carta. Il nome "grafite" deriva dal greco γράφω (grafo) che significa "io scrivo"[2].
Morfologia
La grafite si trova in cristalli lamellari[3]. Masse fogliacee o laminette sparse di colore nero opaco, talora a contorni esagonali e con fitte striature.
Origine e giacitura
La grafite ha origine metamorfica, è risultato dello stesso processo dal quale nascono i carboni fossili. In pratica sono resti vegetali e carbonio che per via della pressione dei sedimenti (minore di quella che dà origine ai diamanti) e della temperatura tra i 1500 e i 3000 gradi centigradi diventano, dopo un lungo processo, grafite.
Principali giacimenti e luoghi di ritrovamento
Grandi depositi si trovano nello Sri Lanka, in Madagascar, Federazione Russa, Corea del Sud, Messico, Romania, Slovacchia (pochi in Repubblica Ceca), piccoli cristalli esagonali a Sterling Hill (New Jersey, USA) in un marmo. In Italia masse utili in Val Chisone (Piemonte); in aggregati modesti anche in Val Bormida (Liguria) e in Calabria.
Caratteristiche chimico-fisiche
Dal punto di vista strutturale, gli atomi di carbonio formano un reticolo esagonale a strati,[1] con legami σ e legami π all'interno di ogni strato, mentre diversi strati sono tenuti insieme tra di loro tramite forze di Van der Waals[2]. Questo minerale si forma alla temperatura di 1.200 °C (si hanno diamanti invece per temperature comprese fra i 900 °C ed i 1.200 °C e pressione di circa 50.000 bar), ha la più alta temperatura di fusione (3.500 °C) e conduce bene l'elettricità[3].
Utilizzi
La grafite viene utilizzata per produrre matite,[3] materiale refrattario, lubrificanti, coloranti, spazzole per macchine elettriche rotanti ed elettrodi per l'elettroerosione.[2].
Veniva usata anche come moderatore di neutroni nei reattori nucleari RBMK 1000, nei quali la si poteva trovare all'interno della punta delle barre di controllo (composte per lo più da boro) atte ad assorbire le radiazioni emesse dalle barre di combustibile (generalmente plutonio).
Fogli bidimensionali di grafite chiamati grafene sono stati utilizzati per realizzare i più piccoli transistor prodotti al mondo. Alcuni ricercatori ritengono che in un prossimo futuro potrebbero sostituire il silicio, come base per lo sviluppo di transistor[4]. Nel settembre 2021 verrà avviata la prima produzione in serie di un'automobile elettrica con batteria al grafene[5].
Note
- ^ a b (EN) IUPAC Gold Book, "graphite"
- ^ a b c Autori vari, Scheda Grafite, in Il magico mondo di minerali & gemme, Novara, De Agostini, 1993-1996.
- ^ a b c Carlo Maria Gramaccioli, Grafite, in Come collezionare i minerali dalla A alla Z volume I, Milano, Alberto Peruzzo Editore, 1988, p. 41.
- ^ Miniaturizzazione oltre il silicio: arriva l'era della grafene?, su hwupgrade.it, hwupgrade. URL consultato il 5 marzo 2007.
- ^ L’auto elettrica (con batteria al grafene) che si ricarica in otto minuti, su La Gazzetta dello Sport. URL consultato il 25 aprile 2021.
Voci correlate
Altri progetti
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Collegamenti esterni
- (EN) graphite, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
- (EN, FR) Grafite, su Enciclopedia canadese.
- (EN) Webmineral, su webmineral.com.
- Archivio storia miniere, su alpcub.com.
| Controllo di autorità | Thesaurus BNCF 45533 · LCCN (EN) sh85056487 · GND (DE) 4158067-9 · BNE (ES) XX531308 (data) · BNF (FR) cb12152787z (data) · J9U (EN, HE) 987007538430005171 · NDL (EN, JA) 00566328 |
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