Grafitt er et svært bøyelig og bløtt mineral med svart farge og strek. Mineralet er så bløtt at det farger papir svart. Grafitt er den alminnelige modifikasjon av krystallisert karbon. Men karbon er polymorft og ved høyt trykk vil diamant være den stabile fase. Mens diamant krystalliserer kubisk, er grafitt bygd opp av et sekskantet krystallgitter, hvor karbonatomene ligger i sjikt. Dette forklarer den fullkomne, bladaktige spaltbarheten.
Anvendelse
Grafitt brukes i smelteverk og metallindustri til ildfaste digler, støpeformer og lignende, da den tåler nesten 4000 °C. Dessuten brukes grafitt til belegg i bremsetromler, som smøremiddel og i blyanter, batterier, anoder med mer.
Forekomst
Som naturlig mineral finnes grafitt særlig i metamorfe bergarter og kan bli en vesentlig bestanddel av såkalte grafittskifere; i Norge for eksempel ved Skaland på Senja, Jennestad i Sortland og Holandsfjord i Nordland.
Mange grunnfjellsgneiser fører litt grafitt (særlig i Kongsberg–Bamble-området). For øvrig er det grafitt i metamorf alunskifer både i fjellkjedestrøkene og i Oslofeltet.
Produksjon
Verdensproduksjonen av naturlig grafitt er på cirka 600 000 tonn per år, med Kina, India, Mexico, Brasil og Madagaskar som de viktigste produsentland. Den beste grafittkvalitet får man fra Sri Lanka.
Såkalt amorf grafitt (som i virkeligheten er kryptokrystallinsk) dannes i metamorfe steinkullsleier og brytes blant annet i Kaukasus, Ural, Mexico og Korea.
I Norge har Skaland Grafitverk produsert for omkring 19 millioner kroner hvert år de siste årene (ca. 9000 tonn).
Egenskaper
| Egenskap | Verdi |
|---|---|
| Kjemisk formel | C |
| Hardhet | 1–2 |
| Massetetthet | 2,23 g/cm³ |
| Krystallsystem | Heksagonalt |
Pottebly
Pulverisert grafitt, også kalt pottebly, har blitt brukt som smøremiddel og fyllstoff siden 1800-tallet. På blant annet seilskuter ble en rekke tørre overflater dekket med pottebly, for eksempel blokkene i en talje, aksler i ulike spill, eller hengslene til kanonporter. På grunn av grafittens lagvise sjikt kan karbonatomene gli over hverandre, og fungerer derfor som et utmerket smøremiddel.
Til nating av dekk, eller behandling av teakoverflater, har potteblyet vært brukt som pusse- og fyllmiddel. På første halvdel av 1900-tallet ble skrogene på kappseilere dekket med pottebly og polert, noe som gav en svært glatt og blank overflate. Ulempen med pottebly som bunnstoff er at det forsvinner etter noen dager, men gir båten litt ekstra slipp under selve kappseilaset. Potteblyet har en rekke navn, som pottlodd, svartbly, grafittpulver, plumbago eller bare grafitt.
Les mer i Store norske leksikon
Eksterne lenker
Tekst fra artikkelen karbon, skrevet av Bjørn Pedersen og Trine Kaland
Pyrolytisk grafitt blir framstilt ved å spalte lågmolekylære hydrokarbon (metan, etan, benzen) ved ei grafittoverflate under låge trykk ved cirka 2000 °C. Også den står naturleg grafitt svært nær. I fiberform får ein grafitt ved kontrollert forkoling av organiske fiberprodukt følgd av oppvarming til omtrent 2500 °C. Pyrolytisk grafitt og fibergrafitt blir brukt som karbonfibrar.
Retortegrafitt utskiljes ved framstilling av lysgass og koks som tette, faste massar danna ved spalting av karbonholdige gassar frå oppvarma steinkol (cirka 1500 °C). Retortegrafitten er svært hard, men har, som grafitt, god elektrisk leidningsevne. Den blir nytta til elektrodar for galvaniske element og som kolstiftar for lysbogelampar.
Glanskarbon blir framstilt ved å la ein lysgass- eller metanflamme brenne mot glatte overflater, til dømes glasert porselen eller metall som er oppvarma til rundt 800 °C. Dette gir ein metallisk glinsande, svært sprø og kjemisk motstandsdyktig form for karbon som er nesten like hard som diamant. Grafitten består av ytst små, samanfiltra grafittkrystallar med gjennomsnittleg diameter 2 nanometer.
Sot blir danna når karbonsambinding i gassfase forbrenn under utilstrekkeleg lufttilførsel. Dei danna karbonpartiklane utskiljes ved å kjøle flammen mot vasskjølte metallplater og liknande. I tillegg til karbon inneheld sot ofte hydrogen, oksygen og litt svovel. Teknisk viktig er kjønrøk, som blir fått ved ufullstendig forbrenning av harpiksrike tre, oljesot frå oljelamper (lampesot), naftalensot (av naftalen C10H8), antracensot (av antracen C14H10) og acetylensot (av acetylen C2H2). Vidare blir framstilt sot, ofte kalla carbon black, ved ufullstendig forbrenning av petroleum. Carbon black blir nytta i store mengder til framstilling av trykksverte, tusj, til farging av lakkle og anna, ved overflatebehandling av stål, i LP-plater og som fyllstoff for gummi, til dømes i bildekk. Rundt 40 prosent av gummimassen i eit gummidekk er sot, då kvaliteten på soten er viktig for slitestyrken til dekket. Cirka 95 prosent av sotproduksjonen går til gummiindustrien.
Ei mindre rein form for grafitt er aktivt kull. Dette blir fått ved forholdsvis svak oppvarming av organiske stoff, som tre, torv, kol, koks, dyriske avfallsstoff, rørsukker med meir, i nærvær av stoff som forhindrar samansintring til grovare partiklar, og som dessutan bidreg til å fjerne danna tjæreprodukt. Det ferdige produktet er porøst med ein svært stor «indre overflate». Takka vere denne store overflata har aktivt kull svært stor adsorpsjonsevne. Dei viktigaste anvendelsesområdene er gjenvinning og reinsing av gassar og dampar, avfargning og fjerning av forureiningar frå løysingar, fjerning av uønskt lukt og smak, i gassmasker, reinsing av vatn, og i medisinen, sårbehandling og fjerning av skadelege stoffskifteprodukt frå fordøyingskanalen.
Koks er òg eit karbonrikt produkt.
Framstilling
Grafittprodukt blir framstilte generelt ved spaltning av karbonholdige sambinding. Viss dette skjer ved låge temperaturar (cirka 400 °C), blir grafitten utskilt i finfordelt form, med vilkårleg orientering av dei små krystallittene og ein høgst uordna grafittstruktur. Dette er særleg tilfellet for sot, trekol og liknande. Høgare temperaturar (cirka 800 °C og meir) fører til større krystallitter, fastare samanfiltring og dessutan til auka ordning av karbonlaga. Ved omtrent 1500 °C blir fått tette, men framleis fullstendig uregelmessig orienterte aggregat av større krystall (retortegrafitt). Ved endå høgare temperaturar (rundt 2500 °C) blir fått større krystall (kunstig grafitt) med tiltakande orientering, der strukturen skil seg lite frå naturleg grafitt. Framstillinga av kunstig grafitt skjer no ved opphetning av koks (petrolkoks) eller antrasitt i form av bakte elektrodar i elektriske omnar ved cirka 2700 °C.
Bruk
Naturleg og kunstig grafitt blir nytta til mange tekniske formål. På grunn av sin bestandighet overfor varme og temperaturforandringar, og den gode elektriske og termiske leidningsevna, blir nytta grafitt til framstilling av diglar for smeltning av metall, som elektrodar i elektriske bogeomnar, ved elektrolytiske prosessar og til andre formål i elektrokjemisk, elektrotermisk og kjemisk industri. Oildag og aquadag er suspensjonar av grafitt i olje, høvesvis i vatn og blir brukt som smørjemiddel. Grafitt blir òg brukt som moderator og reflektor i kjernereaktorar.
