Grafito


El grafito es una de las formas alotrópicas en las que se puede presentar el carbono en la naturaleza. Otras formas son el diamante, la chaoita y la lonsdaleíta. A presión atmosférica y temperatura ambiente el polimorfo más estable es el grafito. Sin embargo, la transformación del diamante en grafito es tan extremadamente lenta que solo es apreciable a escala geológica.

Fue nombrado por Abraham Gottlob Werner en el año 1789. El término grafito deriva del griego γραφειν (graphein) que significa "escribir", ya que se usa principalmente para crear la punta de los lápices. Antiguamente recibía otros muchos nombres, como plombagina y "molibundasna" (que no debe confundirse con el mineral molibdeno).[1]

El grafito aparece en rocas metamórficass como resultado de la reducción de los compuestos de carbono de sedimentarias durante el metamorfismo. También se encuentra en rocas ígneas y en meteoritos.[2]​ Los minerales asociados al grafito son el cuarzo, la calcita, la mica y la turmalina.

En los meteoritos, el grafito se presenta con la troilita y los minerales de silicatos.[2]​ Los pequeños cristales de grafito en el hierro meteórico se denominan cliftonita.[3]​ Algunos granos microscópicos tienen composiciones de isótopos distintivas, lo que indica que se formaron antes del Sistema Solar.[4]​ Son uno de los cerca de 12 tipos de minerales conocidos que son anteriores al Sistema Solar y que también se han detectado en nubes moleculares. Estos minerales se formaron en los materiales eyectados cuando las supernovas explotaron o las estrellas de tamaño bajo o intermedio expulsaron sus envolturas exteriores al final de su vida. El grafito puede ser el segundo o tercer mineral más antiguo del Universo.[5][6]

Aunque puede producirse artificialmente, a partir de carbono amorfo, existen muchos yacimientos naturales de este mineral. Se encuentra en rocas metamórficas, en las que los procesos asociados con su formación han transformado el carbono presente en la materia orgánica que contenía la roca original. Los principales paieses exportadores de grafito extraído son, por orden de tonelaje: China, México, Canadá, Brasil y Madagascar.[7]

El grafito cristaliza en el sistema hexagonal. En el grafito los átomos de carbono presentan hibridación sp2, esto significa que forma tres enlaces covalentes en el mismo plano a un ángulo de 120° (estructura hexagonal) y que un orbital Π perpendicular a ese plano quede libre (estos orbitales deslocalizados son fundamentales para definir el comportamiento eléctrico del grafito). El enlace covalente entre los átomos de una capa es extremadamente fuerte. Sin embargo, las uniones entre las diferentes capas se realizan por fuerzas de Van der Waals e interacciones entre los orbitales Π, y son mucho más débiles.Se podría decir que el grafito está constituido por láminas de grafeno superpuestas. Esta estructura laminar hace que el grafito sea un material marcadamente anisótropo.


Estructura atómica del grafito