ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವು ವಿವಿಧ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಯು ತುಂಬಾ ಸರಳವಾಗಿದೆ – ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹಲವಾರು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಸಿಮೆಂಟಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಶುದ್ಧ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ಹಲವಾರು ಪದರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಆಕಾರಗಳು ಘನಗಳು ಮತ್ತು ಪಟ್ಟಿಗಳು. ಎಲ್ಲಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಒಂದೇ ಎಂದು ಅನೇಕ ಜನರು ನಂಬುತ್ತಾರೆ, ಆದರೆ ಇದು ಕೇವಲ ಸುಳ್ಳು.
ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಸಹ ಮಾಡಬಹುದು. ಇಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಎಕ್ಸ್-ರೇಗಳು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಂತಹ ವಿವಿಧ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ಕೆಲವು ರೂಪಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ಇತರ ರೂಪಗಳನ್ನು ರೋಡ್ ಟಾರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ತೆಳುವಾದ ಪದರವಾಗಿದ್ದು, ರಸ್ತೆಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧದಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿರುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಪದರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಬಂಧಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಸಾರಜನಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಅಥವಾ ಎರಡರ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದಾಗಿ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳು ಯಾವುದರಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂಬುದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳು ದುರ್ಬಲ ಅಥವಾ ಬಲವಾಗಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅವು ನೇರವಾಗಿ ಅಥವಾ ಸುರುಳಿಯಾಗಿರಬಹುದು. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಜನರು ಭಾವಿಸುತ್ತಾರೆ, ಆದರೆ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದೆ. ಕೊಟ್ಟಿರುವ ಸ್ಫಟಿಕ ಪದರದ ರಚನೆಯು ಅದು ಎಲ್ಲಿದೆ, ಅದು ಒಡ್ಡಿದ ಪರಿಸರ ಮತ್ತು ಇತರ ಹಲವು ಅಂಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅಲೋಫೋನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವು ವಿಧಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ: ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಫೆರಿಕ್, ಆಂಫಿಬೋಲ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಅಲೋಮಾರ್ಫ್‌ಗಳು. ಅಲೋಮಾರ್ಫ್‌ಗಳು ಹೋಲುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಎರಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಅಲೋಫೋನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಅವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ರೂಪಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಸುಲಭ. ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಿವೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗದಿದ್ದರೂ, ಅವು ಒಂದೇ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಅಲೋಮಾರ್ಫ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಅಲೋಮಾರ್ಫ್‌ಗಳು ತೀರಾ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ಅನೇಕ ರೂಪಗಳು ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳು ನೀರಿನ-ಆಧಾರಿತ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ದ್ರಾವಕಗಳು ಯಾವುದೇ ಪ್ರಯತ್ನವಿಲ್ಲದೆ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ದ್ರಾವಕಗಳು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದಾದರೂ ಒಂದಾಗಿರಬಹುದು, ಅವುಗಳೆಂದರೆ: ಅಸಿಟೋನ್, ಮೆಥಿಲೀನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್, ಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕೋಲ್ ಮತ್ತು ಬ್ಯುಟೇನ್. ವಸ್ತುವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಇಂಗಾಲ ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದಾಗ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ವಿವಿಧ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದಾಗ, ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ ಇಂಗಾಲಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಪೆಟ್ರೋಲೇಟಂನಂತಹ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಗಾಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬ್ಲಾಕ್ಗಳ ವಿಭಜನೆಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಗಾಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಮತ್ತು ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ಬಲವಾದ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧದ ಬಲವು ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸುಲಭವಾಗಿ ಆಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದಂತೆ, ಅವು ಭಾರವಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಉದ್ದವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ಹೋಲುತ್ತವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ವಿವಿಧ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮೆಟಾಮಾರ್ಫಾಸಿಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನಡುವಿನ ಬಂಧದ ಬಲವು ದುರ್ಬಲ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಜ್ವಾಲೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಬಿಡುಗಡೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳ ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಜ್ವಾಲೆಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳದ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳ ರಚನೆಯು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಮೊದಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದ್ದ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ತುಂಬಾ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳು ಶುದ್ಧ ಇಂಗಾಲದಿಂದ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಇದು ಇಂಗಾಲದ ಒಂದೇ ಹಾಳೆಯಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ, ರಚನಾತ್ಮಕ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ 3 ಪದರಗಳು ಅಥವಾ ಅಲೋಟ್ರೋಪಿಗಳಿವೆ. ಈ ಆಲ್ರೋಪೋಸ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಅಲೋಟ್ರೋಪಿಸಂ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.