Sztuczny grafit

Przez ogrzewanie do wyższych temperatur substancji bogatych w węgiel, np. różnych rodzajów węgla kamiennego, ulegają one rozkładowi z wydzieleniem grafitu. Obecność tlenków metali oraz dwutlenku krzemu sprzyja temu procesowi. Na tym oparta jest metoda Achesona sztucznego wytwarzania grafitu, służącego głównie jako materiał do wyrobu elektrod do lamp łukowych. Węgiel kamienny zawierający pewną ilość substancji mineralnych (popiołu) poddaje się w piecu elektrycznym działaniu wysokich temperatur. W podobny sposób powstaje też tzw. węgiel retortowy, tworzący się w retortach podczas procesu destylacji rozkładowej węgla (por. § 216) wskutek rozkładu lotnych produktów destylacji w zetknięciu z gorącymi ściankami retort. Składa się on z drobniutkich kryształków grafitu. Wreszcie i sadze, powstające podczas niecałkowitego spalania różnych substancji organicznych i osiadające np. na zimnej powierzchni przedmiotów wprowadzonych do kopcącego płomienia gazu świetlnego lub jeszcze lepiej acetylenowego, składają się również z grafitu w stanie silnego rozdrobnienia. Sadze stosowane są jako czarny barwnik do wyrobu farb malarskich, tuszu, pasty do butów itp.

Wszystkie te mikrokrystaliczne postacie graiftu były uważane dawniej za trzecią odmianę alotropową węgla — węgieł bezpostaciowy. Różnią się bowiem od grafitu makrokrystalicznego znacznie większą aktywnością chemiczną, przede wszystkim niższą temperaturą zapłonu, oraz znacznie większą wartością ciepła spalania (8050—8150 cal/g = 96,7— —97,9 kcal/g-at.). Zbadanie ich struktury metodą proszkową (§ 98) dało obraz ugięcia promieni X, identyczny z obrazem otrzymanym w badaniu grafitu makrokrystalicznego, aczkolwiek prążki są silnie rozmyte wskutek niezmiernie małych wymiarów poszczególnych kryształów (rzędu kilkudziesięciu A). Dowodzi to niezbicie, że ciała te mają strukturę krystaliczną i przy tym taką samą jak grafit. Różnice zaś w aktywności chemicznej mogą być wytłumaczone znacznie silniejszym rozwinięciem powierzchni odmian drobnokrystalicznych.

Sztuczny grafit wykazuje nieco inne odległości atomowe niż naturalny: długość wiązań C—C w poszczególnych płaszczyznach jest nieco mniejsza, odstępy zaś między płaszczyznami — większe.