¿Es venenosa la mina de un lápiz?
No, la mina del lápiz está hecha de grafito y arcilla.
El grafito es un alótropo del carbono. Es un sólido opaco de color gris negruzco con propiedades químicas estables, resistencia a la corrosión y no reacciona fácilmente con productos químicos como ácidos y álcalis. Se quema en oxígeno para producir dióxido de carbono, que puede oxidarse con oxidantes fuertes como el ácido nítrico concentrado, el permanganato de potasio, etc. Puede usarse como agente antidesgaste y lubricante. El grafito de alta pureza se usa como moderador de neutrones en reactores atómicos. También puede usarse para fabricar crisoles, electrodos, cepillos, baterías secas, fibras de grafito, intercambiadores de calor, refrigeradores. , hornos de arco eléctrico, lámpara de arco, recargas de lápices, etc.
El grafito es un cristal de transición entre cristales atómicos, cristales metálicos y cristales moleculares. En el cristal, la hibridación sp2 forma un enlace valente entre los átomos de carbono de la misma capa. Cada átomo de carbono está conectado a otros tres átomos de carbono. Los seis átomos de carbono forman un anillo hexagonal regular en el mismo plano, que se estira para formar una lámina. estructura de capas. A los átomos de carbono en el mismo plano les queda un orbital p. Se superponen entre sí y forman enlaces π deslocalizados. Los electrones pueden moverse libremente en la red cristalina y pueden excitarse, por lo que el grafito tiene un brillo metálico y puede conducir electricidad y calor. Debido a que la distancia entre capas es grande y la fuerza de unión (fuerza de van der Waals) es pequeña, cada capa puede deslizarse. Por lo tanto, la densidad del grafito es menor que la del diamante y es suave y resbaladizo.
Propiedades especiales
Debido a su estructura especial, el grafito tiene las siguientes propiedades especiales:
(1) Resistencia a altas temperaturas
Grafito El punto de fusión es 3850±50 ℃ Incluso después de quemar un arco a temperatura ultra alta, la pérdida de peso es muy pequeña y el coeficiente de expansión térmica también es muy pequeño. La resistencia del grafito aumenta a medida que aumenta la temperatura. A 2000°C, la resistencia del grafito se duplica.
(2) Conductividad eléctrica y térmica
La conductividad eléctrica del grafito es cien veces mayor que la de los minerales no metálicos ordinarios. La conductividad térmica supera la del acero, el hierro, el plomo y otros materiales metálicos. La conductividad térmica disminuye al aumentar la temperatura e incluso a temperaturas extremadamente altas el grafito se convierte en un aislante térmico. El grafito puede conducir electricidad porque cada átomo de carbono en el grafito solo forma 3 enlaces de valencia positivos con otros átomos de carbono, y cada átomo de carbono aún retiene 1 electrón libre para transmitir la carga.
(3) Lubricidad
El rendimiento de lubricación del grafito depende del tamaño de las escamas de grafito. Cuanto mayores son las escalas, menor es el coeficiente de fricción y mejor es el rendimiento de la lubricación.
(4) Estabilidad química
El grafito tiene buena estabilidad química a temperatura ambiente y es resistente a la corrosión ácida, alcalina y por disolventes orgánicos.
(5) Plasticidad
El grafito tiene buena tenacidad y se puede enrollar en láminas muy finas.
(6) Resistencia al choque térmico
Cuando el grafito se utiliza a temperatura ambiente, puede soportar cambios drásticos de temperatura sin sufrir daños. Cuando la temperatura cambia repentinamente, el volumen de grafito sí lo hace. No cambia mucho y no causa daños.
Otros
El grafito se puede dividir en dos categorías: grafito natural y grafito artificial. El grafito natural proviene de depósitos minerales de grafito. El grafito natural también se puede dividir en grafito en escamas, grafito terroso y. grafito en trozos. El grafito obtenido de la minería natural contiene muchas impurezas, por lo que es necesario procesarlo para reducir su contenido de impurezas antes de poder utilizarlo. Los principales usos del grafito natural son la producción de materiales refractarios, cepillos eléctricos, productos de grafito flexible, lubricantes e iones de litio. materiales del ánodo de la batería, etc., y producen algunos productos de carbono a veces también agregan una cierta cantidad de grafito natural.