ગ્રૅફાઇટ (રસાયણશાસ્ત્ર) : કાર્બનનું ઓછા દબાણવાળું બહુરૂપક (polymorph). કાર્બનનાં બે સ્વરૂપો છે : ઓછા દબાણવાળા સ્વરૂપને ગ્રૅફાઇટ તથા ઊંચા દબાણવાળા સ્વરૂપને હીરો (diamond) કહે છે. ગ્રૅફાઇટનાં અનેક પ્રકારનાં અલભ્ય બહુરૂપકો હવે બનાવી શકાયાં છે. ઉલ્કાઓમાં પણ આવાં સ્વરૂપો મળી આવ્યાં છે. કાર્બનનાં ઉપર દર્શાવેલાં બંને સ્વરૂપો વચ્ચેનો ભેદ નોંધપાત્ર છે. ગ્રૅફાઇટ દેખાવે ધાતુ જેવું, અપારદર્શક, અતિ મૃદુ, ચીકણા સ્પર્શવાળું (greasy feel) હોય છે તથા તેને અડકતાં આંગળાં કાળાં થાય છે. તેની કઠિનતા 1 મોઝ છે. જ્યારે હીરો સૌથી કઠિન પદાર્થ (10 મોઝ) છે. ગ્રૅફાઇટના સ્ફટિકો ક્વચિત જ જોવા મળે છે કારણ કે ખનિજ સામાન્ય રીતે આયર્ન ઑક્સાઇડ, ક્વાર્ટ્ઝ અને અન્ય ખનિજો સાથે મિશ્રિત મૃત્તિકામય (earthy), પર્ણમય (foliated) અથવા સ્તંભીય (columnar) સમૂહો (aggregates) તરીકે મળી આવે છે. ચૂનાના પથ્થરો, કોયલા, કોલસા, વાલુકાશ્મ (sandstone) વગેરે ખનિજોનું ઉષ્મીય કાયાન્તરણ (metamorphism) થવાથી ગ્રૅફાઇટ બને છે. હવાની અપચયન પરિસ્થિતિમાં પૃથ્વીના પેટાળમાં કાર્બનિક પદાર્થોનું કાયાન્તરણ ગ્રૅફાઇટમાં થાય છે.
ગ્રૅફાઇટનું મુખ્ય પ્રાપ્તિસ્થાન : ખડકોમાંના પટ્ટિતાશ્મ (gneisses), સ્તર શૈલ (schists) વગેરે ખનિજોમાં પર્ણમય જથ્થામાં ક્વાટર્ઝ, અબરખ વગેરે સાથે મિશ્ર રૂપે તે મળે છે. કુદરતી ગ્રૅફાઇટને પ્લમ્બેગો કહે છે. અમેરિકા, કોરિયા તથા શ્રીલંકામાં ગ્રૅફાઇટના સ્તરો મળી આવ્યા છે. મેક્સિકોમાં ગ્રૅફાઇટ કાયાન્તરણ પામેલા કોલસાના સ્તરમાં મળે છે.
ગ્રૅફાઇટની વિ.ઘ. 2.2 છે તથા તેનો ઊર્ધ્વીકરણાંક (sublimation point) 3350° સે. છે. મોઝ(Mohs)ના આંક મુજબ તેની કઠિનતા 0.5–1.5 વચ્ચે હોય છે. તે પ્રબળ પ્રતિચુંબકીય (diamagnetic), પ્રબળ વિષમ–દિગ્ધર્મી (anisotropic) તથા જળઅપાકર્ષીય (hydrophobic) છે. તે અંતર્નિવિષ્ટ (intercalation) તથા સંયુજ્ય (adduct) એમ બંને પ્રકારનાં સંયોજનો બનાવી શકે છે. તેની ઊર્ધ્વીકરણ ઉષ્મા (heat of sublimation) 170 કિ. કૅલરી/મોલ છે. તે ઊંચી ઉષ્મીય સંવાહકતા તથા વિદ્યુત સંવાહકતા ધરાવે છે. તેની પરમાણુરચનામાં કાર્બનના સ્તરો એકબીજા ઉપર સમતલીય સંરચના-સ્વરૂપે ષટ્કોણીય આકારમાં થપ્પીઓ રૂપે હોય છે. પ્રત્યેક કાર્બન પરમાણુની સૌથી નજીક બીજા ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે. આવા સ્તરો વચ્ચેનું અંતર 3.354 Å (0.335 ને.મી.) હોય છે. [સરખાવો : હીરામાં કાર્બનની ત્રિપરિમાણાત્મક રચના સમચતુષ્ફલકીય સ્વરૂપે હોય છે. તેને ચક્રીય રચના (ચક્રીય જાળી) બહુલક (cyclomatrix) કહે છે.]
ગ્રૅફાઇટ કાર્બનનાં બીજાં સ્વરૂપો કરતાં તેના સ્વત: ઊંજણશીલતા(self-lubricating)ના ગુણથી જુદું પડે છે. કાર્બનનાં અધાતુ તેમજ ધાતુ જેવા બંને ગુણધર્મો તેમાં જોવા મળે છે.
સંશ્લેષિત ગ્રૅફાઇટ : કાસ્ટનર તથા અચેસને 1890માં શોધી કાઢ્યું કે અસ્ફટિકી કાર્બનને 2200° સે. તાપમાને ગરમ કરતાં તે ગ્રૅફાઇટમાં ફેરવાય છે, જોકે બધા જ ઊંચી કાર્બન માત્રા ધરાવતા પદાર્થો આ તાપમાને સંપૂર્ણપણે ગ્રૅફાઇટમાં ઔદ્યોગિક રીતે ફેરવી શકાતા નથી. પેટ્રોલિયમ કોક ગ્રૅફાઇટ બનાવવા માટેનું કાચું દ્રવ્ય છે. ગ્રૅફાઇટનું ખૂબ વ્યવસ્થિત સ્ફટિકવાળું સ્વરૂપ મેળવવા 1400°–2000° સે. ઉષ્ણતામાને કાર્બનિક પદાર્થોનું વાયુ સ્વરૂપમાં તાપ-અપઘટન (pyrolysis) સંયમિત પરિસ્થિતિમાં કરવામાં આવે છે. આ રીતે લગભગ 0.6 સેમી. જાડાઈના સ્તરો રૂપે ગ્રૅફાઇટ મેળવી શકાય છે. આ ગ્રૅફાઇટ વિષમ દિગ્ધર્મિતા દર્શાવે છે તથા તેની ઉષ્મા સંવાહકતા તાંબા જેટલી જ હોય છે. ઔદ્યોગિક ગ્રૅફાઇટ સ્ફટિકમય તેમજ અંત:સ્ફટિકમય (intercrystalline) કાર્બનનું મિશ્રણ છે. સામાન્ય તાપમાને સંશ્લેષિત ગ્રૅફાઇટની ઉષ્મા-સંવાહકતા ઍલ્યુમિનિયમ કે પિત્તળ જેટલી જ હોય છે તથા ઊંચા તાપમાને તેનું સામર્થ્ય (strength) વધતું જાય છે, જે ગ્રૅફાઇટનો અસામાન્ય ગુણધર્મ ગણાવી શકાય.
ઉષ્મીય આઘાત (shock) સામે તે પ્રતિકારક છે તથા બીજાં તત્વો અને સંયોજનોની રાસાયણિક સક્રિયતાની સરખામણીમાં તે ખૂબ જ નિષ્ક્રિય પદાર્થ છે. ગ્રૅફાઇટ રેસાઓ કાર્બનિક બહુલક રેસાઓ-(yarn)ને બાળીને (charring) બનાવવામાં આવે છે. ઔદ્યોગિક રીતે આવા રેસાઓ મેળવવા રેયૉન, પૉલિએક્રિલોનાઇટ્રાઇલ (PAN) તથા પિચ વપરાય છે. આ રેસાઓ રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય, નમ્ય (flexible), વજનમાં હલકા તથા સારા ઉષ્મીય તેમજ વિદ્યુત સંવાહક હોય છે.
ગ્રૅફાઇટનો મુખ્ય ઉપયોગ ઉચ્ચતાપસહ (refractory) મૂસ (crucible) બનાવવામાં થાય છે. આ મૂસ પોલાદ બનાવવા તેમજ પિત્તળ તથા કાંસા-ઉદ્યોગ માટે પણ વપરાય છે. ગ્રૅફાઇટ ઊંજણ તરીકે, મોટર તથા જનરેટરનાં કાર્બન-બ્રશ બનાવવા, રૉકેટ-મોટરનાં નાળચાં, પ્રક્ષેપાસ્ત્રના અગ્રભાગ, રાસાયણિક ઉપકરણોના અસ્તર (lining) તરીકે તથા રેઝિન્સ સાથે અસ્તર તરીકે વપરાય છે. વીજરાસાયણિક ધાતુકર્મ, ન્યૂક્લિયર તથા રૉકેટવિજ્ઞાનનાં સાધનોમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે. ન્યૂક્લિયર રિએક્ટરમાં વપરાતા ગ્રૅફાઇટમાં 1 ppm.(દસ લાખ ભાગમાં 1)થી વધુ અશુદ્ધિ ન હોવી જોઈએ. ચિત્રકાર માટે ગ્રૅફાઇટ-પેન તરીકે, વિદ્યુતભઠ્ઠીમાં કાર્બન સ્ટીલ, એલૉય સ્ટીલ, ફેરો એલૉય વગેરે બનાવવા ઇલેક્ટ્રૉડ્ઝ તરીકે તથા ક્લોરિન, ક્લોરેટ્સ, મૅગ્નેશિયમ, સોડિયમ વગેરેના વિદ્યુતીય ઉત્પાદનમાં ધન-ધ્રુવ તરીકે તે વપરાય છે.
કલિલીય (colloidal) ગ્રૅફાઇટ કુદરતી કે સંશ્લેષિત ગ્રૅફાઇટ હોય છે, જેને દળીને તેના કણનું પરિમાપ (particle size) 1 માઇક્રોન જેટલું કરવામાં આવ્યું હોય છે.
જ. પો. ત્રિવેદી