石墨有什么特殊性質(zhì)?
常溫下單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不溶于水,、稀酸,、
稀堿和有機(jī)溶劑;高溫下與氧反響燃燒,,生成二氧化碳或一氧化碳,;在鹵素中只有氟能與單質(zhì)碳直接反響,;在加熱下,,單質(zhì)碳較易被酸氧化;在高溫下,,碳還能與許多金屬反響,,生成金屬碳化物,。碳具有還原性,在高溫下可以冶煉金屬,。此外,,近年的研討發(fā)現(xiàn),石墨可以被氯磺酸溶解,,構(gòu)成單層石墨烯的氯磺酸“溶液”,。
石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦藏,它的結(jié)晶格架為六邊形層狀結(jié)構(gòu),。每一網(wǎng)層間的間隔為340pm,,同一網(wǎng)層中碳原子的間距為142pm;。屬六方晶系,,具完好的層狀解理,。解理面以分子鍵為主,對(duì)分子吸引力較弱,,故其天然可浮性很好,。
石墨與金剛石、碳60,、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì),,它們互為同素異形體,。
石墨因?yàn)槠涮貏e結(jié)構(gòu),,而具有如下特別性質(zhì):
1) 耐高溫性:石墨的熔點(diǎn)為3850±50℃,沸點(diǎn)為4250℃,,即便經(jīng)超高溫電弧灼燒,,分量的損失很小,熱膨脹系數(shù)也很小,。石墨強(qiáng)度隨溫度進(jìn)步而加強(qiáng),,在2000℃時(shí),石墨強(qiáng)度進(jìn)步一倍,。
2) 導(dǎo)電,、導(dǎo)熱性:石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍,。導(dǎo)熱性超過(guò)鋼、鐵,、鉛等金屬材料,。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,,石墨成絕熱體,。石墨可以導(dǎo)電是因?yàn)槭忻總€(gè)碳原子與其他碳原子只構(gòu)成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)碳原子依然保存1個(gè)自由電子來(lái)傳輸電荷。
3)光滑性:石墨的光滑功能取決于石墨鱗片的大小,,鱗片越大,,摩擦系數(shù)越小,光滑功能越好,。
4)化學(xué)穩(wěn)定性:石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,,能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕,。
5)可塑性:石墨的韌性好,,可碾成很薄的薄片。
6)抗熱震性:石墨在常溫下使用時(shí)能飽嘗住溫度的劇烈變化而不致破壞,,溫度突變時(shí),,石墨的體積變化不大,不會(huì)發(fā)生裂紋,。
名字來(lái)源:源于希臘文“graphein”,,意為“用來(lái)寫”。由德國(guó)化學(xué)家和礦藏學(xué)家A. G. Werner 于1789命名
化學(xué)組成:成分純凈者極少,,往往含各種雜質(zhì)
類別:天然元素-非金屬元素-碳族

