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ANÁLISIS

Escribe Alonso: Historia y usos del grafito

MINING PRESS/ ENERNEWS/ El Tribuno

RICARDO ALONSO

Es parecido al plomo pero no es plomo, es negro y muy blando, resulta extraño y sin embargo es un mineral archiconocido y de uso diario. Pasa como con todas las cosas que por esenciales son invisibles a los ojos.

Es simple y conocido porque es el elemento constituyente de la mina de los lápices. Aunque ya de grafito original tengan muy poco puesto que éste fue reemplazado mayormente por una mezcla de arcillas y productos artificiales.

Es interesante destacar la importancia que tuvo el lápiz como elemento económico en la enseñanza y transmisión de conocimiento a las masas escolares. Los primeros lápices fueron simplemente barras de grafito puro que se utilizaban para marcar o escribir.

Las ovejas eran marcadas con esos objetos de grafito. El problema era que tiznaban las manos. Hacia el siglo XVI alguien tuvo la idea de recubrir esa delgada barra de grafito con una corteza de madera y así nacieron los lápices convencionales que se han mantenido hasta hoy.

Es uno de los grandes inventos de la humanidad que incluso demostró su versatilidad durante los vuelos espaciales en donde las plumas a tinta o bolígrafos dejaban de funcionar. La dureza de la mina de lápiz depende de la cantidad de grafito versus arcilla.

A más grafito, más blandos, y viceversa. El hallazgo de una gran  mina de grafito puro en Borrowdale (Cumbria, Inglaterra), alrededor de 1500, terminó bajo el control de la corona británica. Ello en razón de que por su pureza y blandura, el mineral era fácil de cortar y de trabajar para toda clase de usos.

Entre ellos para fabricar los moldes refractarios donde se fundían las balas de cañón. Esas bolas no solamente salían redondas y suaves sino que se podían disparar más lejos lo que daba superioridad a la armada inglesa.

Por su importancia militar a raíz de la calidad única de dicho grafito, las minas fueron declaradas estratégicas. Con el tiempo fueron perdiendo valor aunque conservaron la producción de grafito puro para minas de lápiz a la vieja usanza.

Al punto que todavía subsiste una asociación de ingleses excéntricos que se niegan a usar otros lápices que no sean los confeccionados con grafito puro de las minas de Cambria y el papel común, tal como se utilizaba varios siglos atrás. Ellos escriben con grafito natural Borrowdale e intercambian toda su correspondencia al viejo estilo.

Se supone que el grafito comenzó a usarse en el Neolítico europeo ya que se encontraron restos de este mineral en pinturas preparadas para decorar cerámicas. Todavía hoy este antiguo uso en pinturas se mantiene aunque se utiliza grafito de baja calidad.

Ahora bien ¿Qué es el grafito? Es carbono elemental y forma parte de los elementos nativos no metálicos, Clase 1 de la sistemática de Strunz. Es el polimorfo del diamante con características diametralmente opuestas a este último.

Su nombre proviene del griego "graphein" o sea "para escribir" y así fue bautizado en 1789 por Abraham G. Werner. Cristaliza en el sistema hexagonal. Los cristales tienen hábitos de tablas delgadas (“flake” = escamas), las cuales son flexibles, untuosas al tacto, manchan los dedos al tocarlas, muy blandas (dureza 1 de Mohs), con un peso específico alrededor de 2, color negro de hierro a gris acero, brillo metálico a mate, raya negra a gris negra brillante, opaco aunque llega a ser transparente en hojitas muy delgadas.

Se parece a la mica negra por la forma hojosa y el clivaje perfecto como ésta, pero se distingue fácilmente por teñir los dedos o el papel. También se asemeja a la molibdenita (sulfuro de molibdeno). Mineral muy resistente a la acción del fuego que lo hace refractario, aunque se quema a temperaturas altas y extremas.

Se lo conoce vulgarmente en algunos lugares como plombagina o plumbago por su parecido al plomo. Este mineral se forma generalmente por el metamorfismo de la materia orgánica contenida en rocas sedimentarias, arcillosas o calcáreas, que se transforman en esquistos o calizas cristalinas convirtiendo la materia orgánica en grafito por presión y temperatura.

El grafito es una forma de carbono, tal como lo es el carbón de piedra o el diamante. Con la diferencia que no arde como el carbón y es absolutamente blando (dureza 1), contra el diamante que es la sustancia más dura conocida en el planeta con dureza 10.

Lo curioso es que si se dan las circunstancias el grafito se puede convertir en diamante. Esto ocurre cuando un asteroide de gran tamaño impacta en la Tierra y golpea sobre formaciones que son ricas en materia orgánica, carbonatos o grafito. Las enormes presiones transforman el grafito en diamantes.

Precisamente el depósito diamantífero más grande del mundo se formó en Popigai (Siberia) a causa del impacto de un asteroide sobre formaciones geológicas ricas en grafito. Los usos del grafito son numerosos y van desde las modestas minas de lápices hasta los reactores nucleares.

Ciertamente con  grafito se fabrican los ladrillos para la construcción de los reactores nucleares donde se produce el plutonio y otras sustancias radiactivas. Pero también se utiliza en pastillas de freno, lubricantes especiales, metales en polvo, aplicaciones refractarias y fabricación del acero. Como uso doméstico se tiene el grafito en polvo que se vende en las cerrajerías para mejorar la lubricación de las llaves en las cerraduras.

Los polvos de grafito se estudian actualmente para nuevas aplicaciones en los campos de la alta tecnología. En consonancia se avanzó en los métodos de recuperación del grafito por tratamiento térmico y lixiviación ácida. Entre los mercados en rápido crecimiento se encuentran los productos flexibles del grafito como el papel o tela llamado “graphoil”.

También se están desarrollando aplicaciones de celdas de combustible a gran escala que podrían consumir tanto grafito como todos los demás usos combinados.

Por su naturaleza de conducir la electricidad sin fundirse se utiliza además en lámparas de arco, baterías y motores eléctricos. Ahora bien, el uso estrella del grafito en los últimos tiempos vino de la mano de su aplicación como ánodo en las baterías recargables de ion litio para celulares y automóviles eléctricos. Las baterías de litio no solamente necesitan el carbonato de litio sino también cobre, cobalto y grafito.

El litio, del cual Argentina, Bolivia y Chile tienen reservas importantes, es solo el 3% de una batería, mientras que el 97% restante son otros minerales y productos plásticos. Esto se ve también en los volúmenes globales del mercado donde el litio con 3000 millones de dólares representa un quinto del grafito con 15.000 millones de dólares.

Argentina no tiene reservas ni de cobalto ni de grafito explotables en gran escala. Solamente se han encontrado pequeñas manifestaciones de ambos, especialmente en la provincia de La Rioja y en menor medida San Juan y Mendoza.

El grafito de San Juan se encuentra en la Sierra de Pie de Palo (Dpto. San Martín) y los de Mendoza en Puesto del Abra (San Rafael). En La Rioja se conoce la existencia de grafito en el lugar denominado “Banda Florida” y en la “Quebrada de la Espuela”, ambos en el Departamento de General Lavalle. En su mayoría se trata de grafito del tipo “flake” (escamas), con leyes de carbono grafítico entre 2 y 4 por ciento.

En la mina “Los Dos” se explotaba un esquisto portador de 3 a 4% de grafito, material del cual se obtenía grafito de alta ley por proceso de flotación. Entre los países que cuentan con reservas importantes de grafito se tiene a Brasil, Canadá, China, Estados Unidos, India, Corea del Norte, Madagascar, México, Mozambique, Noruega, Pakistán, Rusia, Sri Lanka, Tanzania, Turquía, Ucrania, Vietnam y Zimbabue.

* Doctor en Ciencias Geológicas (UNSa-CONICET)

GD

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