Os nomes antigos chumbo negro e plumbago resultam ambos da confusão com minérios de chumbo de aspeto semelhante, em particular a galena. O grafite não tem qualquer relação química com o metal chumbo. A plumbago era habitualmente utilizada na sua forma mineral maciça. O termo chumbo negro refere-se geralmente a grafite em pó ou processado, de cor preta mate. O nome grafite deriva do grego antigo graphein, que significa escrever ou desenhar.
Química e propriedades
O carbono é um elemento não metálico com número atómico 6 e valência 4. Forma compostos binários denominados carbonetos com muitos metais e alguns não metais. O carbono tem dois isótopos estáveis, o carbono-12 (98.892%) e o carbono-13 (1.108%). O grafite sintético tem um grau de pureza muito elevado, superior a 99.9% de C, mas apresenta geralmente menor densidade e condutividade, bem como maior porosidade do que o seu equivalente natural.
Origem e produção
A extração de grafite tem graves impactos ambientais negativos. Um processo de recuperação separa o grafite dos outros minerais através de um fluxo de água, uma vez que o grafite é leve e quase dos últimos a assentar, obtendo-se assim um concentrado bruto com 70% de grafite; a lixiviação com ácido clorídrico produz um produto com 95% de grafite. O grafite sintético é produzido a temperaturas elevadas, mantidas durante semanas, necessárias não só para formar o grafite a partir dos carbonos precursores, mas também para vaporizar quaisquer impurezas que possam estar presentes, incluindo hidrogénio, azoto, enxofre, compostos orgânicos e metais. O grafite sintético pode ser transformado em flocos muito grandes (à escala dos centímetros), mantendo a sua elevada pureza, ao contrário de quase todas as fontes de grafite natural. O grafite sintético também pode ser produzido por deposição química de vapor a partir de hidrocarbonetos a temperaturas superiores a 2,500 K (2,230 °C), pela decomposição de carbonetos termicamente instáveis ou pela cristalização a partir de fusões metálicas supersaturadas com carbono. O pó de grafite sintético é produzido pelo aquecimento de coque de petróleo em pó acima da temperatura de grafitização. Uma empresa na Nova Zelândia utiliza resíduos florestais para produzir o que designa por «biografite», através de um processo denominado grafitização termocatalítica.
Utilizações
O grafite é utilizado em materiais refratários, baterias, siderurgia, revestimentos de travões, revestimentos de fundição e lubrificantes. O metal pode ser impregnado no grafite para criar uma liga autolubrificante para rolamentos de máquinas expostas a temperaturas altas ou baixas. A maior parte do pó de grafite sintético é utilizada para aumentar o teor de carbono no aço, e uma parte é usada em baterias e revestimentos de travões. Os lápis de grafite são o tipo de lápis mais comum e são revestidos de madeira. São feitos de uma mistura de argila e grafite, e a sua tonalidade varia entre o cinzento-claro e o preto. A quantidade de argila adicionada ao grafite depende da dureza pretendida para o lápis; uma menor proporção de argila torna o núcleo mais macio. Os lápis de grafite maciço são feitos de uma mistura de grafite e argila, sem revestimento além de uma capa ou etiqueta, e são muitas vezes chamados lápis sem madeira. Cerca de 7% das 1,1 milhões de toneladas produzidas em 2011 foram utilizadas no fabrico de lápis. Na arte, o grafite é normalmente utilizado para criar desenhos detalhados e precisos, pois permite uma vasta gama de tonalidades, do claro ao escuro.
Madeiras para lápis
A madeira preferida para os lápis era o cedro-vermelho, por ser aromática e não lascar ao ser apontada. As melhores partes do cerne do cedro-vermelho-do-leste são uma das poucas madeiras adequadas para o fabrico de lápis, mas o seu fornecimento diminuiu tanto até à década de 1940 que a madeira do cedro-de-incenso veio, em grande parte, substituí-la. A madeira de Calocedrus decurrens, o cedro-de-incenso-da-Califórnia, é o principal material utilizado nos lápis de madeira, por ser macia e fácil de apontar sem lascar. No fabrico de lápis, corta-se uma tábua de zimbro ou de cedro-de-incenso com várias ranhuras longas e paralelas, colocam-se as hastes de grafite e argila nas ranhuras e cola-se por cima uma segunda tábua com ranhuras, antes de cortar o conjunto em lápis individuais.
Explore os sete extraits no Conjunto de descoberta.
