Đối với những định nghĩa khác, xem Than ( khuynh hướng )Bài này viết về một loại than làm bút chì. Đối với một sắt kẽm kim loại, xem Chì
Than chì hay graphit (được đặt tên bởi Abraham Gottlob Werner năm 1789, từ tiếng Hy Lạp γραφειν: “để vẽ/viết”, vì ứng dụng của nó trong các loại bút chì) là một dạng thù hình của cacbon. (Xem thêm: Thù hình của cacbon).
Các khoáng chất tự nhiên chứa graphit bao gồm: thạch anh, calcit, mica, thiên thạch chứa sắt và tuamalin.
Các đặc trưng khác : những lớp mỏng dính graphit dẻo nhưng không đàn hồi, khoáng chất này hoàn toàn có thể để lại dấu vết màu đen trên tay, giấy và nhiều mặt phẳng khác, dẫn điện và có độ nhớt cao. Xem Thù hình của cacbon để so sánh với kim cương .Các size của một đơn vị chức năng tinh thể là a = b = 245,6 picômét, c = 669,4 pm. Độ dài link cacbon-cacbon là 141,8 pm, và khoảng cách giữa những lớp là c / 2 = 334,7 pm .
Cấu trúc tinh thể của than chì[sửa|sửa mã nguồn]
Trong cấu trúc tinh thể của graphit, mỗi nguyên tử cacbon chiếm hữu một obitan sp2 lai. Các điện tử pi obitan phân bổ ngang qua cấu trúc lục giác của nguyên tử cacbon góp thêm phần vào tính dẫn điện của graphit. Trong một tấm graphit khuynh hướng, suất dẫn điện theo hướng song song với những tấm này lớn hơn so với suất dẫn điện theo hướng vuông góc với chúng .Các thuộc tính âm học và nhiệt học của graphit là không đẳng hướng, vì những phonon Viral rất nhanh dọc theo những mặt phẳng link ngặt nghèo, nhưng lại chậm hơn khi Viral từ một mặt phẳng sang mặt phẳng khác .
Mô hình 3 chiều của than chì
Phân bố và sản lượng[sửa|sửa mã nguồn]
Phân bố của than chì năm 2005
Quặng than chìCác khoáng vật thường đi kèm với than chì như thạch anh, canxit, mica, sắt, meteorit, và tourmalin. Trung Quốc là một trong những nước sản xuất than chì lớn trên quốc tế, đứng sau là Ấn Độ và Brazil .Graphit có thông dụng ở Thành Phố New York và Texas ( Mỹ ) ; Nga ; Mêxicô ; Greenland .
Theo USGS, lượng than chì tự nhiên sản xuất trên thế giới năm 2006 đạt khoảng 1.03 tỷ tấn và trong năm 2005 là 1.04 tỷ tấn, chủ yếu từ các nước như: Trung Quốc: 720,000 tấn trong cả hai năm (2005 và 2006), Brazil: 75,600 tấn trong năm 2006 và 75,515 trong năm 2005, Canada: 28,000 tấn trong cả hai năm, và Mexico (dạng vô định hình): 12,500 tấn trong năm 2006 và 12,357 tấn năm 2005. Ngoài ra, còn có các nước khác như: Sri Lanka: 3,200 tấn năm 2006 và 3,000 tấn năm 2005 dạng mạch, và Madagascar là 15,000 trong cả hai năm.
Cũng theo USGS, sản lượng điện cực than chì tại Mỹ trong năm 2006 đạt 132,000 tấn, trị giá 495 triệu USD, 146,000 tấn trong năm 2005 trị giá 391 triệu USD, và sản lượng sợi cacbon năm 2006 là 8,160 tấn trị giá 172 triệu USD và trong năm 2005 là 7,020 tấn trị giá 134 triệu USD .
Công dụng được biết đến nhiều nhất của than chì là làm ruột những loại bút chì ( không tương quan gì về mặt hóa học với chì sắt kẽm kim loại ) .
Ruột bút chì có thành phần than chìKhông giống như kim cương, graphit là một chất dẫn điện và có nhiều ứng dụng tương quan, ví dụ như là vật tư sản xuất những điện cực của đèn hồ quang, điện cực của pin, acquy … Than chì còn có những ứng dụng trong sản xuất thép, vật tư composite, vật tư chịu lửa …Graphit thường thì không được sử dụng trong dạng nguyên chất như là vật tư có cấu trúc ( ngoại trừ RCC ) vì tính dễ vỡ của nó, nhưng những thuộc tính cơ học của những composit sợi cacbon và gang đúc xám chịu ảnh hưởng tác động rất mạnh của graphit trong chúng .Graphit cũng được sử dụng như là vỏ bọc ( khuôn ) và phần điều tiết trong những lò phản ứng nguyên tử. Thuộc tính cho neutron đi qua rất ít theo mặt cắt ngang làm cho nó cũng được sử dụng trong những lò phản ứng hạt nhân .Sự link lỏng lẻo giữa những tấm trong graphit góp phần vào một ứng dụng quan trọng trong công nghiệp khác – bột graphit được sử dụng như chất bôi trơn dạng khô. Các điều tra và nghiên cứu gần đây cho rằng hiệu ứng gọi là siêu nhớt hoàn toàn có thể cũng được tính cho ứng dụng này .
