Grafit: gostota, lastnosti, lastnosti aplikacij in vrste

Grafit je snov, ki se pojavi v naravi. To je ena od sprememb ogljika, za katero je značilna določena kristalna mreža. To določa lastnosti grafita. V naravi se ogljik nahaja v dveh glavnih vrstah. To je grafit in diamant. Njihova kemijska formula je enaka, fizikalne lastnosti pa so radikalno drugačne.

To je struktura kristalna mreža vpliva na te značilnosti. V njej so prosti elektroni, ki določajo fizikalne lastnosti snovi. Grafit, gostota, katere vrste in obseg so zanimive za številne panoge, je treba podrobneje preučiti.

Osnovne lastnosti

Grafit je siva snov s kovinskim sijajem. Ima visoko toplotno prevodnost (3,55 W / deg / cm). Zaradi tega grafita se pogosto uporablja v različnih panogah. Ta številka je višja od tile opeke, kar je razloženo s prisotnostjo mobilnih elektronov v kristalni rešetki. Prav tako spodbujajo dobro električno prevodnost. V vseh agregatnih stanjih je za to snov značilna nizka tokovna upornost (od 0,4 do 0,6 Ohm).

Grafit je inertna snov, ki ni topna s kemično aktivnimi sestavinami. To je možno le, če vstopi v medij staljene kovine z visoko vrelišče. Grafit v takšnih razmerah se popolnoma topi in tvori karbide.

Nizka koeficient trenja in visoko tališče povzroča dobre tesnilne lastnosti. Gostota grafita (kg / m3) je 2,23. Ampak material je dobro upognjen in rezan.

Struktura

Glede na gostoto grafita, pa tudi lastnosti in vrste, je potrebno upoštevati njegovo strukturo. To je večplastna snov. Njeni atomi ogljika so poravnani v kristalni rešetki, podobni satju. Šestkotniki v eni plasti tesno prilegajo drug drugemu. Vendar je povezava med vsako stopnjo šibka. Ta funkcija omogoča preprosto prekinitev grafita.

Na lestvici Mohs je trdota materiala ena. Za primerjavo, ta številka je 10 za diamant in 5 za keramogranit. Pri 1500 ° C, po mnenju znanstvenikov, lahko kristalno mrežo grafita pretvorimo v diamant.

V procesu industrijske predelave se spremeni struktura snovi. Poleg tega imajo različne vrste grafita različne lastnosti. Če izkopani material ni bil umetno obdelan, je naravna vrsta snovi.

Naravni grafit

Grafit, katerega gostota in lastnosti se bistveno razlikujejo glede na blagovno znamko proizvajalca, se v naravnih pogojih pojavlja v dveh glavnih variantah. Prva vrsta se imenuje heksagonalna. Ima kristalno mrežo, v kateri je polovica atomov v vsaki plasti nad in pod središčem šesterokotnika.

Druga sprememba je romboedijska. Vsaka četrta plast ponovi prvo. Ta sprememba v naravi najdemo le v obliki nečistoč. Če se ta snov segreje pri temperaturi 2500-3300 K, se njegova kristalna mreža spremeni v heksagonalno. V naravnih razmerah se material pogosteje pojavlja v tej obliki.

Sestava

V naravi grafita nikoli ne najdemo v čisti obliki. Vsebuje precej veliko pepela (včasih do 20%). Sestoji iz številnih različnih spojin (FeO, MgO, CuO, CaO, itd.). Do 2% mase v naravnem grafitu lahko zasedajo plini. Bitumen in voda sta lahko prisotna tudi.

Gostota grafitnega prahu je odvisna od disperzije, prisotnosti pore. Zgornja vrednost se lahko zmanjša na 2,09 kg / m³. Grafit je masten na dotik. Če ga vzamete s svojimi rokami, bo na prstih značilna sled. Zato iz takega materiala nastanejo palice za preprost svinčnik. Na papirju pusti jasno oznako.

Umetni grafit

Za proizvodnjo je zelo pomembno upoštevati, kakšna je gostota grafita. V fiziki je jasno, da je večja gostota te snovi, večja je njegova toplotna prevodnost. Za umetni grafit je značilna visoka čistost (do 99%). To prav tako močno narašča gostota materiala.

Proizvodnja rafiniranega grafita se izvaja s termokemičnimi in termomehanskimi vplivi. Za vsako industrijo se naredi snov z določenim nizom kakovosti. To omogoča zadovoljevanje potreb industrije v grafitu z danimi fizikalnimi lastnostmi.

Označevanje umetno ustvarjenih snovi vključuje razčlenitev vrst materiala po namembnem kraju. Obstajajo livarna, električni, akumulator, element, mazivo in svinčnik. V jedrskih reaktorjih se uporabljajo tudi posebne blagovne znamke.

Področje uporabe

V proizvodnji, nekatere lastnosti grafita. Uporaba ta snov je popolnoma odvisna od njih. Grafit se uporablja v metalurgiji pri izdelavi ognjevzdržnih oblik ali vedra, posod. V livarskem postopku se prašek iz sedanje snovi uporablja kot mazivo. Ena od komponent ognjevarne opeke je tudi grafit. Doda se mešanici pri izdelavi plastike.

Ta material se uporablja tudi za izdelavo kontaktov električnih naprav. To olajšujejo električno prevodne lastnosti snovi.

Grafitni svinčniki so morda znani vsakomur. Ta material se uporablja tudi pri izdelavi določenih vrst barv. V tem primeru je črni (in ne sivi) grafit. Taka barva ima antikorozivne lastnosti.

Iz sedanjih naravnih mineralov, umetni diamanti. Uporabljajo se pri proizvodnji težkih rezalnih orodij. V inženirstvu je grafitni prah material za ležaje, kot tudi bat in tesnilni obroči. V obliki maziva je primeren za obdelavo kolesarskih verig, avtomobilskih vzmeti, vratnih tečajov.

Tudi v sestavi številnih zdravil je mogoče najti grafit.

Uporaba v živilski industriji

Ta snov se pogosto uporablja tudi v živilski industriji. Da bi to naredili, se med proizvodnjo proizvede določeno zdravljenje. Gostota železa, etilni alkohol, grafit in sladkor, je zaradi očitnih razlogov drugačen. Vendar predstavljeni material lahko vsebuje samo po sebi in je del nekaterih snovi. Je v parafinih, etrih, alkoholu in celo v sladkorju.

To lahko vidite, če imate preprosto izkušnjo. Najprej morate vzeti kos sladkorja. Postavljen je na trden pokrov in pokrit s pokrovčkom (lahko se napnete). Nato je kovina, ki je prekrita s sladkorjem, močno segreta. Pod podlakti bo izpuščen dima. Če mu pripeljete tekmo, bo plin zažgal.

Ko dim ne preneha izstopati, lahko s škarjami snemate. Na pokrovu je črna masa. To je premog. To je ogljik, iz katerega sestavljajo grafit.

Biti v naravi

Grafit, gostota ki je odvisna od njegove čistosti, je v naravi v precej velikih količinah. Vsako leto po svetu iztisne okoli 600 tisoč ton te snovi. Največje zaloge so koncentrirane v Mehiki, na Češkem, v Kitajski, Ukrajini, Braziliji, Rusiji, Kanadi in Južni Koreji.

Od antičnih časov so grafitne vloge vzbudile zanimanje človeštva. Danes se te naravne vire razvijajo, da industriji zagotavljajo materiale z zahtevanimi lastnostmi. Grafit se nahaja v granitih, apnenčastih kamninah, sljuskah ali gneissu v obliki vlaknenih ali kristalnih impregnacij. Ekstrakcija se izvaja z odprtimi in podzemnimi metodami.

Stroški grafita

Grafit, gostota in katere čistost vpliva na njeno vrednost, se sedaj prodaja po precej ugodnih cenah. Na to vpliva velikost njegovih kristalov in vsebnost ogljika. Višji je, bolj draga je grafit. Z dovolj visoko vsebnostjo ogljika se povečajo fizične lastnosti materiala. To je dragoceno za panoge različnih industrij.

Danes je povprečni strošek grafita okoli 45 rubljev na kilogram. Če bi se zdravilo uporabljalo umetno, se stroški bistveno povečajo. Tudi cena naravnega mineralnega premoga je odvisna od lokacije depozita.

Po seznanitvi z glavnimi lastnostmi in značilnostmi grafita lahko sklepamo, da je njena gostota odvisna od stroškov in tehničnih lastnosti materiala. Zato je rudarski mineral predmet nadaljnje predelave. To izboljšuje njegovo kakovost.