蔡斯·陈
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石墨

Graphite · C · 硬度 1–2

石墨(Graphite)
📷 Robert M. LavinskyCC BY-SA 3.0图片来源(维基共享资源)

Graphite

C
自然元素中国斯里兰卡巴西

简介

石墨是碳元素(C)的一种结晶变体——与钻石的化学成分完全一样,都是纯碳。差别只在原子排列:石墨是层状结构,碳原子在同一层内以强键结合成六边形网,但层与层之间是弱键。于是层与层能轻易滑动,这就是为什么石墨能在纸上留痕(铅笔芯的核心就是石墨+黏土)、摸起来滑腻、也是最软的矿物之一。

物理性质

化学式
C
晶系
六方
莫氏硬度
1–2
光泽
金属—暗淡
条痕
大类
自然元素
常见色
钢灰、黑

成因与产状

产于变质岩(片岩、片麻岩)和煤层接触变质带。斯里兰卡产出致密块状石墨,中国、巴西、印度也有重要矿藏。

鉴别要点

硬度极低(1–2,指甲可划)、条痕黑色、有滑腻感、污手、密度低、导电(区别于外观相似的辉钼矿)。

用途

铅笔芯(石墨+黏土)、润滑剂、电池电极、坩埚、核反应堆中子慢化剂、石墨烯(21 世纪"奇迹材料")的原料。

✨ 趣闻

铅笔里根本没有"铅"——铅笔芯是石墨和黏土的混合物。1564 年英国 Borrowdale 发现纯石墨矿时,人们以为这是某种铅的变体,叫它"黑铅",铅笔的名字就这么误传至今。而今天,单层石墨(石墨烯)是已知最强的材料之一——同一个元素,最软的铅笔芯和最强的材料,只差一层原子的厚度。

来源与参考

本页科学事实汇总自以下多语言来源,正文为蔡斯·陈的原创中文改写;图片来自维基共享资源,遵循各自授权协议并已署名。