Minerales

Grafito



El grafito y el diamante tienen la misma composición pero propiedades completamente diferentes.


Grafito: Cristales de grafito en un trozo de mármol de la zona de Saint-Jovite Skarn, Mont-Tremblant, Les Laurentides RCM, Quebec, Canadá. Este espécimen mide aproximadamente tres pulgadas (7.6 cm) de largo.

¿Qué es el grafito?

El grafito es una forma natural de carbono cristalino. Es un mineral de elemento nativo que se encuentra en rocas metamórficas e ígneas. El grafito es un mineral de extremos. Es extremadamente suave, corta con una presión muy ligera y tiene una gravedad específica muy baja. Por el contrario, es extremadamente resistente al calor y casi inerte en contacto con casi cualquier otro material. Estas propiedades extremas le otorgan una amplia gama de usos en metalurgia y fabricación.

Grafito en escamas: Grafito en escamas producido en Madagascar.

Trozo de grafito: Grafito a granel de Kropfmuhl, Austria. La muestra mide aproximadamente una pulgada y media (3.8 cm) de ancho.

Grafito con granate: Un espécimen de esquisto de grafito-mica con dos granates rojos de almandina / piropo de la mina Red Embers, Erving, Massachusetts. Este espécimen mide aproximadamente dos pulgadas (5.08 cm) de ancho.

Suceso geológico

El grafito es un mineral que se forma cuando el carbono se somete a calor y presión en la corteza terrestre y en el manto superior. Se necesitan presiones en el rango de 75,000 libras por pulgada cuadrada y temperaturas en el rango de 750 grados Celsius para producir grafito. Estos corresponden a las facies metamórficas de granulita.

Grafito del metamorfismo regional (grafito en escamas)

La mayor parte del grafito que se ve hoy en la superficie de la Tierra se formó en límites de placas convergentes donde las lutitas y las calizas ricas en materia orgánica fueron sometidas al calor y la presión del metamorfismo regional. Esto produce mármol, esquisto y gneis que contienen pequeños cristales y escamas de grafito.

Cuando el grafito se encuentra en concentraciones suficientemente altas, estas rocas pueden extraerse, triturarse hasta un tamaño de partícula que libera las escamas de grafito y procesarse mediante separación por gravedad específica o flotación de espuma para eliminar el grafito de baja densidad. El producto producido se conoce como "grafito en escamas".

Grafito del metamorfismo de la costura de carbón (grafito "amorfo")

Algunas formas de grafito del metamorfismo de las vetas de carbón. El material orgánico en el carbón está compuesto principalmente de carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno y azufre. El calor del metamorfismo destruye las moléculas orgánicas del carbón, volatilizando el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno y el azufre. Lo que queda es un material de carbono casi puro que cristaliza en grafito mineral.

Este grafito ocurre en "costuras" que corresponden a la capa original de carbón. Cuando se extrae, el material se conoce como "grafito amorfo". La palabra "amorfo" es realmente incorrecta en este uso, ya que tiene una estructura cristalina. De la mina, este material tiene una apariencia similar a los trozos de carbón sin las bandas brillantes y sin brillo.

Grafito del metamorfismo hidrotermal

Se forma una pequeña cantidad de grafito por la reacción de los compuestos de carbono en la roca durante el metamorfismo hidrotermal. Este carbono puede ser movilizado y depositado en vetas en asociación con minerales hidrotermales. Debido a que es precipitado, tiene un alto grado de cristalinidad, y eso lo convierte en un material preferido para muchos usos eléctricos.

Grafito en rocas ígneas y meteoritos

Se sabe que se producen pequeñas cantidades de grafito como mineral primario en rocas ígneas. Se conoce como partículas diminutas en flujos de basalto y sienita. También se sabe que se forma en pegmatita. Algunos meteoritos de hierro contienen pequeñas cantidades de grafito. Estas formas de grafito son ocurrencias sin importancia económica.

La mejor manera de aprender sobre minerales es estudiar con una colección de especímenes pequeños que pueda manejar, examinar y observar sus propiedades. Las colecciones de minerales de bajo costo están disponibles en la tienda.

Propiedades físicas del grafito

Clasificación químicaElemento nativo
ColorAcero gris a negro
RachaNegro
LustreMetálico, a veces terroso
DiafaneidadOpaco
EscotePerfecto en una dirección
Dureza de Mohs1 a 2
Gravedad específica2.1 a 2.3
Propiedades diagnósticasColor, rayas, sensación resbaladiza, gravedad específica
Composición químicado
Sistema de cristalHexagonal
UsosSe utiliza para fabricar recipientes resistentes al calor y químicos y otros objetos. Ánodos de batería. Un lubricante seco. El "plomo" en lápices.

Grafito y diamante

El grafito y el diamante son las dos formas minerales de carbono. El diamante se forma en el manto bajo presión y calor extremos. La mayor parte del grafito encontrado cerca de la superficie de la Tierra se formó dentro de la corteza a temperaturas y presiones más bajas. El grafito y el diamante comparten la misma composición pero tienen estructuras muy diferentes.

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Los átomos de carbono en el grafito están unidos en una red hexagonal que forma láminas de un átomo de espesor. Estas láminas están mal conectadas y se pueden cortar o deslizar fácilmente una sobre otra si están sometidas a una pequeña cantidad de fuerza. Esto le da al grafito su muy baja dureza, su escote perfecto y su sensación resbaladiza.

En contraste, los átomos de carbono en el diamante están unidos en una estructura de armazón. Cada átomo de carbono está unido a una red tridimensional con otros cuatro átomos de carbono con fuertes enlaces covalentes. Esta disposición mantiene los átomos firmemente en su lugar y hace que el diamante sea un material excepcionalmente duro.

Consumo de grafito: Consumo de grafito de los Estados Unidos por uso durante 2012. Datos del Resumen de productos minerales de USGS.

Grafito sintético

El "grafito sintético" se produce calentando materiales con alto contenido de carbono como el coque de petróleo y el alquitrán de hulla a temperaturas en el rango de 2500 a 3000 grados Celsius. A estas altas temperaturas, todos los materiales volátiles y muchos metales en la materia prima son destruidos o expulsados. El grafito que permanece se une a una estructura cristalina en forma de lámina. El grafito sintético puede tener una pureza de más del 99% de carbono, y se usa en productos manufacturados donde se requiere un material extremadamente puro.

Grafito en esquisto del condado de Essex, Nueva York. La muestra mide aproximadamente 5 pulgadas (12,7 centímetros) de ancho.

Información de grafito
1 Grafito: artículo no atribuido en el sitio web de Asbury Carbons.
2 Grafito natural en escamas: artículo no atribuido en el sitio web de Asbury Carbons.
3 Grafito (natural): Donald W. Olson, Mineral Commodity Summary, United States Geological Survey, 2014.
4 Grafito: Donald W. Olson, 2012 Minerals Yearbook. Servicio Geológico de Estados Unidos, 2013.

Grafito en esquisto del condado de Essex, Nueva York. La muestra mide aproximadamente 5 pulgadas (12,7 centímetros) de ancho.

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