Чрезвычайная мягкость графита, жирность на ощупь, низкий удельный вес и легкость, с которой он оставляет темно-серые или черные следы на бумаге, обычно отличают его от аналогичных минералов. Его название происходит от греческого слова «graphein» («писать»), отражающего многовековое использование в письме и рисовании.
Как получают графит?
А получают его путем метаморфоза органического материала, первоначально отложившегося в виде осадка или смешанного с осадком. При метаморфозе органического материала водород и кислород выводятся в виде воды, оставляя углерод для образования графита. Хорошо сформированные кристаллы графита довольно редки в природе, и в основном графит встречается в массивной форме. Как и многие свойства минералов, эта жирная природа является отражением его внутренней кристаллической структуры. На атомном уровне графит имеет пластинчатую структуру, где атомы углерода расположены в виде пластин, которые лишь слабо связаны с вышележащими и нижележащими углеродными слоями. Между атомами углерода внутри каждого листа существуют прочные химические связи, называемые ковалентными, но листы удерживаются вместе только за счет более слабого поверхностного притяжения, называемого силами Ван-дер-Ваальса. Силы Ван-дер-Ваальса – это те же силы притяжения, которые позволяют геккону взбираться по гладким стеклянным поверхностям с помощью своих мягких пальцев. Силы легко разрушаются, делая массивный графит мягким, несмотря на наличие прочных ковалентных связей внутри его слоев.
Каково геологическое значение графита?
Графит чаще всего встречается в метаморфических породах, образовавшихся в результате регионального метаморфизма или контактного метаморфизма богатых органикой осадочных пород, таких как богатый органикой мрамор, кварцит, сланец, гнейс и метаморфизованный уголь. Исходный органический компонент осадочных пород обеспечивает источник углерода, из которого образуется графит. Поскольку уголь почти полностью состоит из органического углерода, при его метаморфизме может образоваться большое количество графитосодержащих пород.
Что объединяет графит и алмаз и в чем их различия?
Хотя может показаться, что графит и алмаз имеют мало общего друг с другом, на самом деле эти два минерала являются полиморфами. Полиморфы – это минералы, которые имеют одинаковый химический состав (в данном случае углерод), но разную кристаллическую структуру. Хотя графит и алмаз имеют одинаковый химический состав, их разная кристаллическая структура придает им совершенно разные физические характеристики. Например, алмаз является одним из самых твердых известных веществ, в то время как графит одним из самых мягких. Алмазы, как правило, прозрачны, являются отличными абразивами и хорошими электрическими изоляторами. Графит, напротив, непрозрачен, используется в качестве смазки и является хорошим проводником электричества. Эти два минерала образуются при совершенно разных обстоятельствах, но могут превращаться друг в друга. Природные алмазы образуются глубоко в недрах Земли и лишь изредка извлекаются на поверхность в результате вулканической активности, отсюда их высокая экономическая ценность. Графит образуется вблизи поверхности Земли, обычно в результате изменения органического углерода при захоронении, и фактически является стабильным полиморфом в условиях земной поверхности. Однако алмазы достаточно стабильны, и их превращение в графит происходит чрезвычайно медленно, поэтому вам не стоит опасаться за свои украшения с бриллиантами.
