EL GRAFITO

¿Qué es el grafito?

Se trata de un mineral considerado de carbono casi puro, de brillo metálico y color negro algo graso al tacto. El grafito procede de las rocas carbonosas que han sufrido metamorfismo, se extrae de esta forma de las minas, más predominante en Asia.

En el grafito los átomos de carbono están fuertemente unidos en el plano mediante enlaces covalentes, configurando capas . Estas capas están apiladas paralelamente y unidas entre sí por fuerzas de Van deWaals, más débiles. Para ser más precisos, la distancia entre planos básales es de 0,335 nm. Cuando se habla de grafito lo más indicado es utilizar el término capa, y el de lámina cuando esa capa ya está aislada y constituye el grafeno propiamente dicho. Los grafitos se pueden dividir en dos grandes grupos de acuerdo con su origen, natural o sintético.

Propiedades del grafito

El grafito natural es un mineral suave, de color gris a negro y brillo metaloide, es estable, inodoro y no tóxico. Su peculiaridad es que no funde en condiciones normales (presión atmosférica), sublimando a temperaturas del orden de 3.725 °C, por lo que es extremadamente refractario. Tiene una densidad de 2,26 g por cm(cúbico). No obstante, la mayoría de los materiales grafiticos presentan valores de densidad menores de 2,26 g por cm(cúbico), debido a la presencia de imperfecciones estructurales, tales como porosidad, vacantes atómicas y dislocaciones.

Puede ser considerado un buen conductor del calor en la dirección paralela a los planos básales, mientras que en la dirección perpendicular su conductividad cae de manera importante y se comporta como un aislante térmico.

La expansión térmica depende también de la fortaleza del enlace atómico, por lo que en la dirección de los planos básales es baja, inferior a la de la mayor parte de los materiales, mientras que en la dirección perpendicular, donde los enlaces son más débiles, la expansión térmica supera a la anterior en un orden de magnitud.

Las propiedades eléctricas también varían considerablemente, siendo un buen conductor eléctrico en la dirección paralela a los planos y un aislante en la perpendicular. Una propiedad muy importante del grafito con relación a la producción de grafeno es que se deslamina fácilmente en la dirección perpendicular a los planos, donde la fuerza de los enlaces es baja, mientras que en el plano basal su ruptura es difícil. La facilidad para deslizarse unas capas sobre otras permite su uso como lubricante y abre la puerta a emplearlo como materia prima en la obtención de grafeno.

El grafito es uno de los materiales más inertes, siendo resistente a la mayoría de los ácidos, bases y agentes corrosivos. La principal excepción a su excelente resistencia química son los elementos del grupo 16 del sistema periódico (oxígeno, azufre, selenio y teluro), con los que reacciona a temperaturas superiores a 400 °C.

Usos

El grafito puede ser utilizado para muchas aplicaciones, entre ellas:

Lápices

Lubricantes

Ladrillos

Crisoles

Pistones

Juntas

Arandelas

Rodamientos

Electrodos

Carbones de un motor

Discos de grafito

Grafeno

Tintura de grafito

Por lo tanto puede ser utilizado en industrias como:

Construcción

Farmacéutica

Médica

Minería

Maquinaria