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Graphit
Bild: Robert M. Lavinsky · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

Graphit

Mineral

Derselbe Kohlenstoff wie im Diamanten, nur in Schichten gestapelt — deshalb weich statt hart.

  • Chemische FormelC
  • MineralklasseElemente – Halbmetalle (Metalloide) und Nichtmetalle
  • KristallsystemHexagonales Kristallsystem
  • Härte (Mohs)1,5
  • Dichte2,16 g/cm³
  • Farbestahlgrau bis eisenschwarz
  • StrichfarbeSchwarz
  • GlanzMetallglanz, matt, erdig
  • Transparenzundurchsichtig (opak), in feinsten Blättchen durchscheinend
  • Spaltbarkeitvollkommen nach {0001} (Schichtabstand 3,35 Å beim idealen Einkristall)
  • Bruchglimmerartig; biegsam, aber nicht elastisch; schneidbar (sektil)
  • Strunz-Systematik1.CB.05a

Was es ist

Graphit ist reiner Kohlenstoff wie der Diamant, aber ganz anders gebaut: Die Atome liegen in ebenen Sechseck-Netzen, die untereinander nur schwach zusammenhalten. Diese Schichten gleiten unter geringstem Druck aneinander ab — daher die Härte von 1 bis 2, die abfärbende Spur auf dem Papier und die Wirkung als Trockenschmierstoff.

Der Name kommt vom griechischen gráphein, schreiben. Als 1564 in Cumberland ein großes Vorkommen entdeckt wurde, entstand daraus die Bleistiftindustrie; der Name Blei blieb, weil man das schwarze Mineral zunächst für ein Bleierz hielt. In einem Bleistift steckt kein Blei.

Innerhalb der Schichten leitet Graphit Strom und Wärme hervorragend, quer dazu kaum — eine Anisotropie, die technisch genutzt wird: in Elektroden für Stahl-Lichtbogenöfen, in Bremsbelägen, als Moderator in Kernreaktoren und, in weit größerem Umfang, als Anodenmaterial in Lithium-Ionen-Akkus. Der Bedarf der Batterieindustrie hat Graphit binnen weniger Jahre zu einem strategischen Rohstoff gemacht; China deckt den größten Teil der Weltförderung.

Eine einzelne herausgelöste Schicht ist Graphen, für dessen Isolierung 2010 der Nobelpreis für Physik vergeben wurde.

Verwechslungsgefahr Molybdänit (Molybdänglanz)

Quellen