Grafite

minerale
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La grafite è un minerale che rappresenta uno degli stati allotropici del carbonio.[1]

Grafite
Graphite - C.jpg
Classificazione Strunz1.CB.05.a
Formula chimicaC
Proprietà cristallografiche
Sistema cristallinoesagonale compatto
Parametri di cellaa = 2,464, c = 6,736
Gruppo puntuale6/m 2/m 2/m
Gruppo spazialeP 63/mmc
Proprietà fisiche
Densità2,09–2,23 g/cm³
Durezza (Mohs)1-1,5
Sfaldaturaperfetta secondo (0001)
Coloregrigio
Lucentezzametallica
Opacitàopaca, translucida se in minute scaglie
Strisciogrigio scuro
Diffusionerelativamente 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.

StoriaModifica

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].

MorfologiaModifica

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 giacituraModifica

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 ritrovamentoModifica

Grandi depositi si trovano nello Sri Lanka, in Madagascar, Russia, 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-fisicheModifica

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].

UtilizziModifica

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, nei quali la si poteva trovare sotto forma di mattoni nei canali del nòcciolo e nella punta delle barre di controllo (composte per lo più da boro, adatto ad assorbire i neutroni emessi dalle barre di combustibile, che è generalmente Uranio-235).

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].

NoteModifica

  1. ^ a b (EN) IUPAC Gold Book, "graphite"
  2. ^ a b c Autori vari, Scheda Grafite, in Il magico mondo di minerali & gemme, Novara, De Agostini, 1993-1996.
  3. ^ 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.
  4. ^ Miniaturizzazione oltre il silicio: arriva l'era della grafene?, su hwupgrade.it, hwupgrade. URL consultato il 5 marzo 2007.
  5. ^ L’auto elettrica (con batteria al grafene) che si ricarica in otto minuti, su La Gazzetta dello Sport. URL consultato il 25 aprile 2021.

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