Grafit

Na tento článek je přesměrováno heslo grafity. Možná hledáte: graffiti.

Grafit, chemický vzorec C, je šesterečný nekovový minerál.^[1] Starší, stále běžně používaný název pro grafit je tuha.

Grafit (tuha)
Grafit (tuha)
Obecné
Kategorie	Minerál
Chemický vzorec	C
Identifikace
Barva	černá až šedá
Vzhled krystalu	jemně lupenité, zrnité, zemité až celistvé agregáty
Soustava	šesterečná
Tvrdost	1–2
Lesk	kovově lesklý až matný
Štěpnost	velmi dokonalá podle (0001)
Vryp	tmavošedý až černý
Hustota	2,1–2,3 g ⋅ cm−3
Rozpustnost	s kyselinami nereaguje
Ostatní	na omak mastný

Etymologie

Grafit pojmenoval v roce 1789 Werner, z řeckého grafein – psát (tedy kámen sloužící ke psaní).

Vznik

Tvoří pigment ve vápencích a jílovitých břidlicích. Ložiska grafitu vznikají při přeměně usazených hornin ze zbytků organických látek a tvoří vrstvy nebo čočkovitá tělesa v rulách, svorech, fylitech nebo mramorech. Může být také magmatického původu – nalézá se v pegmatitech.

Morfologie

Tvoří šupinky, ploténky, sférické agregáty, zemité výplně. Krystaly se vyskytují v přírodě vzácně, mají tvar hexagonálních tabulek.

Vlastnosti

• Fyzikální vlastnosti: Píše po papíře, otírá se o prsty (má tvrdost 1), na omak mastný, hustota 2,1–2,3 g/cm³ (kolísá vlivem příměsí), štěpnost dokonalá podle {0001}, lom nerovný. Bod tání je cca 3000 °C. Dobře vede elektrický proud. (Elektrická vodivost grafitu dána jeho strukturou.)
• Optické vlastnosti: Barva: černá, tmavě až ocelově šedá. Vryp je tmavě ocelově šedý a lesklý. Průhlednost: neprůhledný. Lesk: kovový až matný.
• Chemické vlastnosti: Tvořen uhlíkem (jde v podstatě o zvrstvený grafen) s příměsemi H, N, CO₂, CH₄, SiO₂ aj. V kyselinách je nerozpustný, reaguje pouze s HNO₃ při povaření.

Polymorfie

• chaoit
• diamant
• lonsdaleit

Využití

Díky vlastnostem je velmi široké.

• Užívá se k psaní – tuha v tužkách je vypálená směs grafitu a jílovitých minerálů.
• Tzv. uhlíky jsou součástí mechanických komutátorů v elektromotorech.
• Grafit slouží jako moderátor v některých typech jaderných reaktorů.
• V metalurgickém průmyslu se vzhledem k jeho značné tepelné odolnosti z něho vyrábějí tavicí kelímky, vyzdívky nístěje vysoké pece; jako separátor slouží na vymazávání slévárenských forem.
• Z grafitu se vyrábějí elektrody pro elektrolytickou výrobu hliníku nebo křemíku, elektrody do obloukových pecí na výrobu oceli.
• Je součástí suchých i olejových maziv (plastické mazivo s grafitem).
• Je hlavní součástí záporných elektrod lithium-iontových baterií.
• Je náplní grafitové pumy, neletální zbraně. Grafitové částečky jsou přitahovány k elektrickému vedení a obvykle rychle ničí pojistky elektrických rozvoden. Možnosti a účinnost univerzální pumy s grafitovou submunicí byly poprvé ověřeny ve válce v Perském zálivu v roce 1991.^[2]

Těžba a naleziště

V roce 2018 se nejvíce grafitu těžilo v Číně (630 000 t, tzn. 68 % světové těžby), dále v Brazílii (95 000 t), Kanadě (40 000 t), Indii (35 000 t), Mosambiku (20 000 t) a na Ukrajině (20 000 t).^[3]

Naleziště v Česku:

• Český Krumlov, Bližná, Černá v Pošumaví, Koloděje nad Lužnicí, Staré Město pod Sněžníkem, Velké Tresné

Světová ložiska:

• Německo – v okolí Pasova magmatická ložiska, v pohoří Harz metamorfní ložiska;
• USA – státy Alabama, New Jersey, New York;
• Rusko – Tunguzská oblast na Sibiři;
• Kanada – provincie Québec žilná ložiska;
• Srí Lanka – žilná ložiska;
• Madagaskar – metamorfní ložiska
• a další