Nama lama black lead dan plumbago muncul karena tertukar dengan bijih timbal yang tampak serupa, terutama galena. Grafit secara kimiawi tidak terkait dengan logam timbal. Plumbago umumnya digunakan dalam bentuk mineral masifnya. Istilah black lead biasanya merujuk pada grafit bubuk atau yang telah diproses, berwarna hitam pekat. Nama graphite berasal dari kata Yunani Kuno graphein, yang berarti menulis atau menggambar.
Kimia dan Sifat
Karbon adalah unsur nonlogam dengan nomor atom 6 dan valensi 4. Karbon membentuk senyawa biner yang disebut karbida dengan banyak logam dan beberapa nonlogam. Karbon memiliki dua isotop stabil, karbon-12 (98.892%) dan karbon-13 (1.108%). Grafit sintetis memiliki kemurnian sangat tinggi, lebih dari 99.9% C, tetapi biasanya memiliki kepadatan dan konduktivitas lebih rendah serta porositas lebih tinggi daripada grafit alami.
Asal dan Produksi
Penambangan grafit menimbulkan dampak lingkungan negatif yang serius. Salah satu proses pemulihan memisahkan grafit dari mineral lain menggunakan aliran air, karena grafit ringan dan mengendap hampir paling akhir, sehingga menghasilkan konsentrat kasar dengan kandungan grafit 70%; pelindian dengan asam klorida menghasilkan produk dengan kandungan grafit 95%. Grafit sintetis dibuat pada suhu tinggi yang dipertahankan selama berminggu-minggu, dan diperlukan bukan hanya untuk membentuk grafit dari karbon prekursor, tetapi juga untuk menguapkan segala pengotor yang mungkin ada, termasuk hidrogen, nitrogen, sulfur, senyawa organik, dan logam. Grafit sintetis dapat dibentuk menjadi serpihan sangat besar (skala sentimeter) sambil mempertahankan kemurniannya yang tinggi, tidak seperti hampir semua sumber grafit alami. Grafit sintetis juga dapat dibentuk melalui deposisi uap kimia dari hidrokarbon pada suhu di atas 2,500 K (2,230 °C), melalui penguraian karbida yang tidak stabil secara termal, atau melalui kristalisasi dari lelehan logam yang jenuh dengan karbon. Bubuk grafit sintetis dibuat dengan memanaskan kokas minyak bumi bubuk di atas suhu grafitisasi. Sebuah perusahaan di Selandia Baru memanfaatkan limbah kehutanan untuk menghasilkan bahan yang mereka sebut 'biografit' melalui proses yang disebut grafitisasi termokatalitik.
Penggunaan
Penggunaan grafit meliputi bahan tahan api, baterai, pembuatan baja, kampas rem, pelapis cetakan pengecoran, dan pelumas. Logam dapat diimpregnasikan ke dalam grafit untuk membuat paduan yang dapat melumasi sendiri, yang digunakan pada bantalan mesin yang terpapar suhu tinggi atau rendah. Sebagian besar bubuk grafit sintetis digunakan untuk meningkatkan kadar karbon dalam baja, sementara sebagian lainnya digunakan dalam baterai dan kampas rem. Pensil grafit adalah jenis pensil yang paling umum dan dibungkus dengan kayu. Pensil ini dibuat dari campuran tanah liat dan grafit, dengan tingkat kehitaman yang bervariasi dari abu-abu muda hingga hitam. Jumlah tanah liat yang ditambahkan ke grafit bergantung pada tingkat kekerasan pensil yang diinginkan; semakin sedikit tanah liat, semakin lunak isi pensilnya. Pensil grafit padat berupa batang komposit grafit dan tanah liat tanpa selubung, kecuali pembungkus atau label, dan sering disebut pensil tanpa kayu. Sekitar 7% dari 1,1 juta ton yang diproduksi pada 2011 digunakan untuk membuat pensil. Dalam seni, grafit biasanya digunakan untuk membuat gambar yang detail dan presisi karena memungkinkan rentang nilai yang luas (dari terang hingga gelap).
Kayu Pensil
Kayu yang disukai untuk membuat pensil adalah cedar merah karena aromanya harum dan tidak mudah pecah saat diraut. Bagian terbaik dari kayu teras cedar merah timur termasuk di antara sedikit jenis kayu yang cocok untuk membuat pensil, tetapi pasokannya telah sangat berkurang pada 1940-an sehingga kayu cedar dupa sebagian besar menggantikannya. Kayu Calocedrus decurrens, cedar dupa California, merupakan bahan utama untuk pensil kayu karena lunak dan mudah diraut tanpa menghasilkan serpihan. Dalam pembuatan pensil, papan juniper atau cedar dupa dengan beberapa alur panjang sejajar dipotong menjadi bilah. Batang grafit dan tanah liat ditempatkan di dalam alur, lalu papan beralur kedua direkatkan di atasnya sebelum susunan tersebut dipotong menjadi pensil satuan.
Jelajahi ketujuh extrait dalam Set Penemuan.
