黑鉛 (黑鉛, 英語 : graphite ) 또는 石墨 (石墨)은 炭素 의 同素體 中 하나이다. 天然에서 産出되기도 하고, 人工的으로 製造되기도 한다. 黑鉛의 英語 이름인 "graphite"는 "(글 따위를) 쓰다"라는 뜻을 가진 그리스어 "graphein"에서 由來되었다. ^[1]

天然에서의 存在 [ 編輯 ]

少量의 無機物 과 有機物 이 包含되어 있으면서 酸化 적 環境에 露出되지 않고 接觸 變成 作用 또는 廣域 變成 作用 을 받아 生成된 沙巖 , 셰일 , 石炭 , 石灰巖 等의 巖石과 함께 天然에서 算出될 수 있고, 還元 性 環境에서 生成된 蛇紋巖 , 石灰巖 과 함께 發見되기도 한다. 主로 片麻巖 , 片巖 等과 함께 發見된다. ^[2] 스리랑카 , 마다가스카르 , 조선민주주의인민공화국 , 멕시코 의 소노라주 , 캐나다 의 온타리오州 , 서 시베리아 , 美國 의 뉴욕州 에 相當量이 埋藏되어 있다. ^[1] 黑鉛은 間或 隕石 에서도 發見되는 境遇가 있다. ^[2]

性質 [ 編輯 ]

黑鉛은 굳기 가 藥 1.5로 매우 부드러운 便이다. 比重 은 2.23이지만, 구멍이나 不純物에 依해서 더 낮아질 수 있다. 色은 黑色 에서 鐵灰色을 띠며 金屬光澤을 가진다. 녹는點 , 끓는點 等은 明確하지 않다. 電氣 傳導體 로 作用하며, 電氣抵抗 은 方向에 따라 큰 差異를 보인다. 天然日 境遇 決定 의 形態는 六角 板 模樣의 扁平한 模樣이며, 人工日 境遇 決定 은 비늘商이나 덩어리賞이다. 耐熱性, 耐熱衝激性, 耐蝕性이 强하고 電氣 및 熱 傳導性이 좋은 便이다. ^[2]

黑鉛의 救助는 炭素 여섯 個로 이루어진 고리가 連結되어 層을 이룬 模樣으로 c값(層間 間隔의 2倍)은 6.696 A , 炭素 間 結合 길이는 1.42 A 이다. 黑鉛의 單位格子 는 炭素 原子 4個를 包含한다. 格子常數 는 2.456 A 이다. ^[3]

化學 敵으로는 相當히 安定한 物質로 空氣 中에서의 發火點 은 500~600 °C 또는 그 以上이다. 酸素 中에서 加熱하면 600~700 °C 에서 二酸化 炭素 가 된다. 粉末을 津한 黃酸 과 津한 窒酸 의 混合物로 處理하면 綠褐色의 酸化黑鉛을 얻을 수 있다. 또한 津한 黃酸 과 酸化劑 와 함께 加熱하면 光澤이 있고 靑瓷色의 物質인 黃酸水素黑鉛이 된다. 窒酸 으로 酸化 시키면 멜리트山 을 얻을 수 있다. ^[3]

人造 黑鉛 [ 編輯 ]

人工的으로 合成된 黑鉛은 性質의 偏差가 甚하기 때문에 工業用으로는 잘 使用되지 않는다. 製油 過程에서 生産되는 코크스 를 炭素 供給源으로 하여 만들어지는 境遇가 많다. ^[2]

人造 黑鉛은 美國 의 에드워드 굿리치 애치슨 에 依해서 처음으로 合成되었다. 그는 炭化 硅素 로 實驗을 하다가 4150 °C 에서 炭化 硅素의 硅素 成分이 蒸發해 버리고 남은 炭素 가 黑鉛의 形態로 남아 있는 것을 發見하였다. 1896年 애치슨은 黑鉛 生産에 對한 特許 를 냈으며 商業的인 人造 黑鉛 生産은 1897年 부터 이루어졌다. ^[1]

人造 黑鉛은 無定形 炭素 를 高溫으로 加熱하여 만들어지는데, 一般的으로는 2500~3000 °C 로 加熱하지만 天然 黑鉛의 構造와 가깝게 만들기 위해서는 더 높은 溫度가 必要하다. 또한 原料 炭素 化合物의 構造에 따라서는 人造 黑鉛으로 만들기가 어려운 境遇도 있다. ^[3]

用度 [ 編輯 ]

黑鉛은 主로 다음과 같은 用途로 使用된다. ^{[3] [4]}

• 代表的으로 鉛筆 或은 샤프 의 심으로 材料가 使用된다. 이때 黑鉛을 粘土 와 섞어 굳기를 調節한다.
• 로켓 의 케이스나 化學 工程에서의 耐熱性 裝備의 材料로 使用된다. 이 境遇 約 3000 °C 以上의 溫度까지 견딜 수 있다.
• 化學 工程에서의 耐蝕性 器具의 材料로 使用된다.
• 電氣 鎔鑛爐의 電極이나 電氣 分解 를 위한 器具의 材料로 使用된다.
• 原子爐 에서 中性子 減速材 및 反射材로 使用된다.
• 많은 物件의 鑄型으로 使用된다.
• 層相을 이루고 있어 미끄럽기 때문에 潤滑劑, 減磨劑로도 使用된다.

參考 文獻 [ 編輯 ]

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黑鉛

• Considine, G. D. et al., Van Nostrand's encyclopedia of chemistry , 5th edition, Hoboken: Wiley-Interscience, 2005.
• Encyclopaedia Britannica, inc., The New Encyclopaedia britannica , 15th edition, Chicago:Encyclopaedia britannica, 2007.
• Parker, S. P. et al., McGraw-Hill encyclopedia of chemistry , New York: McGraw-Hill, 1993.
• 化學大辭典編集委員會 便, 성용길, 김창홍 驛, 《化學大辭典》, 서울: 世和, 2001.

各州 [ 編輯 ]