Grafit - svojstva, vrste, sastav i primjena. Fizička svojstva i fotografija grafita

Svi znaju takve tvari kao što su grafit i dijamant. Grafit se nalazi posvuda. Na primjer, od njega se izrađuju šipke za jednostavne olovke. Grafit je tvar koja je prilično pristupačna i jeftina. Ali tvar poput dijamanta uvelike se razlikuje od grafita. Dijamant je najskuplji kamen, vrlo rijedak i proziran, za razliku od grafita. Teško je povjerovati, ali kemijska formula grafita ista je kao i dijamanta. U ovom ćemo članku istražiti kako je to moguće.

Grafit: povijest i svojstva minerala

Povijest grafita seže tisućama godina unatrag, dakle točna godina početak njegove uporabe izuzetno je teško utvrditi. Grafit je poznat kao dobar vodič električne energije. Osim toga, ovaj mineral je vrlo krhak. Stoga se od njega izrađuju šipke za olovke.

Kemijska svojstva minerala uključuju stvaranje inkluzijskih spojeva s mnogim tvarima, kao što su soli i mineral se ne otapa u kiselinama.

Formula grafita je C, odnosno jedan je od poznatih šestih elemenata periodnog sustava - ugljik.

Dijamant: povijest i svojstva minerala

Povijest dijamanta vrlo je neobična. Vjeruje se da je prvi dijamant pronađen u Indiji. U to vrijeme čovječanstvo nije moglo shvatiti svu moć ovog kamena. Geolozi su znali samo da je ovaj kamen vrlo tvrd i izdržljiv. Sve do 15. stoljeća dijamanti su vrijedili mnogo manje od smaragda i rubina. I tek tada je nepoznati draguljar, u procesu obrade kamena, dao prekrasan rez, koji je kasnije postao poznat kao dijamantni rez. Tada se kamen pokazao u punom sjaju.

Dijamanti se uglavnom koriste u industriji. Ovaj mineral je najizdržljiviji na cijelom svijetu, zbog čega se od njega izrađuju abrazivi, rezači za obradu izdržljivih metala i još mnogo toga.

Kao što već znamo, formula grafita u kemiji je C, a istu formulu ima i dijamant.

Razlike između dijamanta i grafita

Unatoč činjenici da minerali imaju slične kemijske formule, oni se međusobno oštro razlikuju i po izgledu i s kemijskog gledišta.

Prije svega, dijamant i grafit imaju potpuno drugačiju strukturu jedan od drugog. Uostalom, grafit se sastoji od mreže šesterokuta, dok dijamant ima kubičnu kristalnu strukturu. Krhkost grafita je zbog činjenice da je veza između njegovih slojeva vrlo lako prekinuti, njegovi atomi su tiho odvojeni jedan od drugog. Zbog toga grafit lako upija svjetlost, vrlo je taman, za razliku od dijamanta.

Razlikuje se po tome što je jedan atom ugljika okružen s još četiri atoma u obliku tetraedarskog trokuta ili piramide. Svaki atom je na istoj udaljenosti jedan od drugog. Veze između atoma su vrlo jake, zbog čega je dijamant tako tvrd i jak. Drugo svojstvo dijamanta je da može provoditi svjetlost, za razliku od grafita.

Je li čudno da je formula grafita ista kao formula dijamanta, ali su minerali potpuno različiti? Ne! Uostalom, dijamant priroda stvara pod ogromnim pritiskom, a zatim vrlo brzim hlađenjem, dok grafit nastaje pri niskom pritisku, ali vrlo visokoj temperaturi.

tvari?

Alotropne tvari vrlo su važan koncept u kemiji. Ovo je osnova osnova, koja vam omogućuje razlikovanje tvari jedne od drugih.

U školi se proučavaju alotropne tvari na primjeru grafita i dijamanta, kao i njihove razlike. Dakle, proučavajući razlike između dijamanta i grafita, možemo zaključiti da je alotropija postojanje u prirodi dviju ili više tvari koje se razlikuju po svojoj strukturi i svojstvima, ali imaju slične kemijska formula ili se odnose na isti kemijski element.

Dobivanje dijamanta iz grafita

Grafitna formula - C - omogućila je znanstvenicima da naprave mnoge pokuse, kao rezultat kojih su pronađene alotropske tvari grafita.

Učitelji govore učenicima i studentima o tome kako su znanstvenici pokušali stvoriti dijamante od grafita. Ova je priča vrlo zanimljiva i fascinantna, a također vam omogućuje da se prisjetite postojanja takvih alotropskih tvari kao što su grafit i dijamant, te njihovih razlika.

Prije nekog vremena znanstvenici su pokušali stvoriti dijamante od grafita. Vjerovali su da ako je formula dijamanta i grafita ista, tada će moći stvoriti dijamant, jer je kamen vrlo skup i rijedak. Sada znamo da se mineral dijamanta pojavljuje u prirodi kada visokotlačni i trenutno hlađenje. Stoga su znanstvenici odlučili raznijeti grafit, stvarajući tako potrebne uvjete za stvaranje dijamanta. I zapravo se dogodilo čudo, nakon eksplozije na grafitu su se stvorili vrlo mali dijamantni kristali.

Primjena grafita i dijamanta

Danas se i grafit i dijamant koriste uglavnom u industriji. Ali oko 10% ukupne proizvodnje dijamanata odlazi na nakit. Najčešće se olovke izrađuju od grafita jer je vrlo krhak i lomljiv te ostavlja tragove.

Teško je točno reći kada je čovječanstvo postalo svjesno ovog minerala. Mnogi znanstvenici vjeruju da je komplikacija u ovom pitanju posljedica činjenice da je grafit sličan drugim mineralima koji imaju svojstva bojanja. Ali arheolozi su pronašli keramiku koja se koristila prije otprilike 4000 godina i bila je oslikana grafitom.

Grafit je mineral koji pripada klasi autohtonih elemenata, odnosi se na jednu od modifikacija ugljika. Struktura minerala je slojevita, sami slojevi su slabo izraženi, gotovo ravni i sastoje se od šesterokutnih slojeva ugljikovih atoma. Sam grafit je mekog materijala, koji se lako mehanički utječe, a formula grafita je prilično jednostavna C - ugljik.

U prirodi se mineral nalazi u rangu s pratećim: pirit, granat, spinel. U Tunguskom bazenu nalaze se velika nalazišta grafita, kao i stijena kao što su: kristalni škriljci, gnajsi i mramor. Nastanak grafita ovisi o visokoj temperaturi vulkanskih i magmatskih stijena te o pirolizi ugljena. Grafit je također dio sastava meteorita. I zanimljiva činjenica: u grafitu, zlatu, srebru i metalima platinske skupine prisutni su u vrlo malim udjelima.

ležište grafita

Grafit je u velikoj potražnji u industrijskom sektoru. Oko 600 milijuna tona smatra se svjetskim rezervama, a godišnje se iskopa 600 tisuća tona. po najviše glavne zemlje, koji se bave vađenjem ovog minerala su: Meksiko, Rusija, Kina, Češka, Južna Koreja, Kanada itd.

Osim gore navedenih zemalja, postoje i druga velika nalazišta grafita. Na primjer, otok Šri Lanka je od 1834. godine glavni proizvođač i dobavljač ovog minerala. Ležišta minerala nalaze se po cijelom otoku, a nalazišta grafita koncentrirana su u središnjem i jugoistočnom dijelu. Zastupljene su dvije eksploatirane stijene: Highland (granuliti, kvarc, čarnokiti) i Southwest (gnajsovi, kalcifiri).

Naslage grafita u ogromnom omjeru nalaze se u Ukrajini, u nalazištu Zavalevsky. Ovaj udio povezan je s arhejskim formacijama serije Teterevo-Bugskaya. Seriju predstavljaju silimanit i granatni gnajsovi, kvarc, kristalni vapnenac itd. Iskopani minerali su od industrijske važnosti i također su traženi.

svojstva grafita

Fizička svojstva:

• Električna provodljivost.
• Ima malu tvrdoću, razlika u odnosu na dijamant je ogromna, iako su oba elementa podvrste ugljika. Kada se kali na visokoj temperaturi, razina tvrdoće se povećava, međutim, grafit postaje krtiji materijal;
• Toplinska vodljivost grafita varira od 100 do 357,7 W;
• Toplinski kapacitet.

Kemijska svojstva:

• Netopljiv u neoksidirajućim kiselinama;
• Na visokim temperaturama reagira s kisikom, izgarajući u ugljični dioksid;
• Tvori inkluzijski spoj s alkalijskim metalima, solima.

I fizički i Kemijska svojstva tijekom obrade se mogu mijenjati, pa grafit ima posebne stupnjeve koji označavaju razlike.

Vrste grafita

U prirodi postoje dvije vrste grafita:

• Heksagonalni, njegova prepoznatljiva značajka leži u kristalnoj rešetki, u kojoj je polovica atoma strogo iznad i ispod središta šesterokuta;
• Romboedarski, njegova je osobitost da svaki četvrti sloj ponavlja prvi, a kada se zagrije na 1000 ° grafit poprima šesterokutni oblik.

Za industrijske radove nužno je uzeti u obzir gustoću grafita, ali visoka razina ovaj pokazatelj se postiže stvaranjem umjetnih vrsta minerala:

1. Achesonofsky grafit: dobivanje zagrijavanjem mješavine koksa i smole do 2800 °;
2. Rekristalizirani grafit: termomehanička obrada mješavine koksa, smole i prirodnog grafita;
3. Pirografit: piroliza iz plinovitog ugljika;
4. Grafit iz visoke peći: hlađenje velikog volumena lijevanog željeza;
5. Karbidni grafit: toplinska razgradnja karbida.

Proizvodnja i primjena grafita

Grafit se uglavnom koristi u industriji:

1. U proizvodnji lonaca za taljenje zbog otpornosti grafita na povišene temperature;
2. U grijaćim elementima, jer ovaj mineral ima kemijsku otpornost na agresivne vodene otopine, kao i električna vodljivost;
3. Za dobivanje aluminija;
4. U čvrstim mazivima, za stvaranje gustih masa i pasta;
5. Grafit djeluje kao punilo za plastiku;
6. Usporivač neurona u nuklearnim reakcijama;
7. U proizvodnji sintetičkih dijamanata;
8. U proizvodnji "jednostavnih" olovaka;
9. Grafit se također koristi u obradi pramca balističkih projektila i svemirska letjelica za toplinsku zaštitu;
10. Za izradu raznih elemenata i alata električnih strojeva (četke), električnih vozila, pumpne opreme (lopatice, oštrice) itd.
11. Primjena u prehrambenoj industriji.

Posljednja točka skreće pozornost na sebe. Prije nego što se mineral koristi u prehrambenim proizvodima, podvrgava se pažljivoj obradi. Grafit je sastavni dio parafina, alkohola, etera i šećera. Što se šećera tiče, u to se vrlo lako uvjeriti i sami, ako napravite mali i jednostavan pokus.

Komad šećera mora se staviti na tvrdu površinu i čvrsto zatvoriti metalnim poklopcem na vrhu. Poklopac se zagrijava, a ispod njega bi se trebao početi oslobađati plin koji se mora zapaliti. Nakon što je plin potpuno izgorio, možete podići čep. Na površini gdje je bio šećer ostat će crna masa, a to je ugljen. Pa, ugljen je ugljik od kojeg je napravljen grafit.

Grafit je važan i vrijedan materijal koji je prilično jednostavan za rudarenje i obradu, ali unatoč tome ima nevjerojatna svojstva. Mineral se naširoko koristi u svim industrijskim sektorima i nalazi se u prerađenom obliku svaki dan u svakodnevnom životu.

Grafit je jedinstveni samorodni mineral, alotropska modifikacija elementa ugljika, najstabilniji u zemljinoj kori. svojstva grafita dobro proučen i široko korišten. Grafit nastaje kao rezultat vulkanske aktivnosti na visokim temperaturama, pa se u prirodi nalazi u magmatskim stijenama, gdje sadržaj kristalnog grafita može doseći i do 50%. Grafit se također nalazi zajedno s volframitom - u žilama koje sadrže kvarc, zajedno s drugim mineralima - u polimetalnim naslagama srednje temperature, au takvim metamorfnim stijenama kao što su mramor, gnajs, škriljac, grafit je vrlo raširen. U Tunguskom ugljenom bazenu nalazi se veliko nalazište grafita, nastalo kao rezultat izlaganja ugljenu visokim temperaturama - takozvani kriptokristalni oblik grafita, čiji se sadržaj kreće od 60 do 80%.

grafitna struktura

U kristalnoj strukturi grafita razlikuju se dvije njegove modifikacije: heksagonalna ili a-modifikacija i romboedarska ili β-modifikacija. U alfa grafitu, svaki atom ugljika je vezan za tri susjedna atoma pomoću sp-3 hibridnih oblaka, tvoreći kristalni sloj koji se sastoji od pravilnih šesterokuta. Svaki sloj se drži zajedno s drugim paralelnim slojem zahvaljujući van der Waalsovim silama. Štoviše, središta šesterokuta gornjeg i svakog donjeg sloja podudaraju se, međutim, slojevi su pomaknuti jedan u odnosu na drugi za 0,1418 nm u vodoravnom smjeru i redoslijedom "kroz jedan". Slojevita struktura objašnjava mnoga svojstva grafita.

Kod beta grafita, atomi slojeva su međusobno povezani na potpuno isti način, ali se izmjenični horizontalni pomak događa kroz dva sloja. Romboedarska struktura se smatra nestabilnom, kolabira na temperaturama iznad 2230o, ali u prirodnim grafitima s heksagonalnom strukturom nalazi se do 30% β-modifikacije grafita.

Fizikalna svojstva grafita

Boja grafita varira od željezno crne do čelično sive s karakterističnim metalnim sjajem. Na dodir, mineral je mastan, sklizak, prlja prste i papir, a pod mehaničkim djelovanjem ljušti se u zasebne ljuskave čestice. Upravo to svojstvo grafita omogućuje njegovu upotrebu u olovkama.

U usporedbi s dijamantom, grafit ima manju tvrdoću i gustoću, a grafit je i električki vodljiv. Njegova toplinska vodljivost ovisi o stupnju zagrijavanja i kreće se od 278,4 do 2435 W / (m * K).

Grafit ima izuzetnu vatrostalnost, temperatura sagorijevanja mu je 38500C.

Kemijska svojstva grafita

Grafit je kemijski neaktivan: ne otapa se u kiselinama, stvara spojeve poput inkluzija s nekim solima i alkalnim metalima. Reagira s atmosferskim kisikom samo pri vrlo visokim temperaturama, stvarajući ugljični dioksid. Moguće je fluorirati grafit uz stvaranje (CF)x.

Primjena grafita

Tehnička primjena minerala je vrlo raznolika i posljedica je svojstava grafita, uglavnom njegove vatrostalnosti i električne vodljivosti. Dakle, u metalurgiji se grafit koristi za proizvodnju vatrostalnih lonaca, poklopaca za termoelemente i posude za kristalizaciju. U ljevaonici se grafitni prah koristi kao neljepljivi prah, kao i za podmazivanje kalupa.

Paste za brušenje i poliranje izrađuju se od mješavina koloidnog grafita kao što je C-1 grafit.

Dobra električna vodljivost dopustiti da se koristi za izradu elektroda i kontakata nekih električnih uređaja. Osim za proizvodnju olovaka, grafit se koristi za izradu boja i maziva otpornih na toplinu, za punjenje plastike.

Čak iu nuklearnoj energetici izvanredna svojstva grafita nalaze svoju primjenu, prije svega, to je njegova sposobnost usporavanja elektrona u reaktorima. U mlaznicama raketne znanosti raketni motori a mnogi elementi toplinske zaštite također se proizvode pomoću grafita.

Svijet kamenja je bogat i raznolik. Mnoge pasmine odlikuju se ne samo svojom vanjskom ljepotom, već i jedinstvenošću svog kemijskog i fizičkog sastava. Svaki je mineral vrijedan na svoj način, koristi se u različitim industrijama od davnina, nastanka života na zemlji. Jedan od tih posebnih kamenova je grafit, modifikacija ugljika koja izgleda poput običnog ugljena. Kada prvi put vidite kamen, stječe se dojam da izgleda poput običnog crnog ugljena, ali nakon upoznavanja svojstava, mineral se svrstava bliže dijamantu.

Već u antičko doba, pri prvim nalazima kamena, ljudi su primijetili njegova nevjerojatna svojstva. Počeli su aktivno koristiti prirodni element u životu. Upravo je grafit postao prva "kreda" za nanošenje kamenih natpisa, slova. Danas se malo toga promijenilo, ovaj grumen je još uvijek vrijedan, široko se koristi u mnogim područjima, ima veliku potražnju, veliku proizvodnju, relativno niske cijene.

Opis minerala grafita

Prirodni materijal ima gustu strukturu, ali dovoljno je priložiti lagani napor i kamen će lako puknuti. Mekoća prirodnog elementa omogućuje brzu obradu. Slojevita struktura minerala čini ga drugačijim od drugog kamenja. Atomi ugljika male su šesterokutne stanice koje se formiraju u pravilnim redovima. Između sebe, redovi su slabo povezani, ali elementi redova su čvrsto pričvršćeni jedan za drugi. Upravo ova struktura objašnjava lako cijepanje prirodnog kamena, čak i uz najmanji napor.

Crni, gusti kamen vadi se iz dubine, odlikuje se tvrdoćom, sposobnošću ostavljanja tragova na ravnoj površini. Zbog toga su Grci mineral nazvali "grafit", od riječi koju pišem - "graf". Drugi narodi nazvali su pasminu crno olovo, skalnik, slivovik, ugljično željezo. Slični nazivi bili su povezani s oblikom u kojem je pasmina pronađena. Ponekad, izvana, mineral je nalikovao visećim kapljicama, kamenju koje je imalo osebujnu tamnu nijansu, bačeno poput šljive sa srebrnasto sjajnom nijansom čelika.

Dijamant i grafit

Takav jedinstveni izgled svojstven je prirodnom elementu zbog činjenice da nije formiran u čisti oblik ali uključuje i druge pasmine. Nečistoće sadržane u kamenu su različite, čak se u njemu može naći i zlato. Zato je potrebno provesti nekoliko faza pročišćavanja prije nego što se dobije jedinstveni, čisti prirodni materijal.

Iznenađujuće, metalurzi znaju da vruće lijevano željezo, kada se ohladi, može osloboditi veliku količinu umjetnog grafita, koji praktički nije inferioran u svojstvima od svog prirodnog kolege. Stoga je danas sasvim moguće dobiti umjetnu zamjenu za nezamjenjivo prirodni materijal.

Polje i proizvodnja

Nalazišta grafita možete pronaći u mnogim dijelovima svijeta. Ukupan broj resursa varira unutar 600 milijuna tona. Godišnje se iskopa nešto više od 600 tisuća tona minerala. Rudarstvo se provodi u Kini, Češkoj, Meksiku, Južnoj Koreji, Brazilu, Ukrajini, Kanadi, Rusiji i drugim zemljama.

Izvor prirodnog resursa nalazi se pored drugih stijena. Često se naslage prirodnog grafita nalaze pored vapnenačkih, granitnih stijena, gnajsa, liskuna. Oni su vlaknaste, kristalne inkluzije.

Velike nakupine minerala su neprozirne, zemljaste, sive, ljuskave mase, njihov oblik varira ovisno o ležištu. Otud, zapravo, nijansa kamena koja varira od sive, čelične, do crne kao u smoli. Komadi minerala iskopavaju se podzemnim metodama, otvoreni putevi kopa se grafitna ruda.

• ljevaonica;
• elementaran;
• električni ugljen;
• baterija;
• olovka;
• oblik maziva grafita.

Osim toga, posebna marka, dizajnirana isključivo za nuklearne reaktore, smatra se posebno vrijednom. Proizvodnja se temelji na Opći zahtjevi prezentiranim proizvodima sukladno namjeni.

Fizička i kemijska svojstva

Grafit se odlikuje svojom gustoćom, dijamagnetizmom, dobrom toplinskom vodljivošću, koja je pet puta veća od opeke. Mineral je podložan topljenju na temperaturi od 3845-3890 °C. Vri na 4.200 °C, toplina koja se oslobađa izgaranjem doseže granicu od 7.832 kcal.

Materijal u odnosu na bilo koju tekućinu, plin, čvrste tvari, ostaje inertan. U rastaljenim metalima, čije je talište veće od samog kamena, potpuno se otapa. Dopuštena je interakcija s drugim tvarima tijekom razdoblja topljenja.

Gustoća stijene je 2,23 g / cm3, lako se savija, reže. Gustoća na Mohsovoj ljestvici ne prelazi broj 1. Preostali elastični, plastični, uljasti, grafit je pronašao široku primjenu u industriji, koristi se kao komponenta maziva.

Usporedba svojstava grafita i dijamanta

Unatoč činjenici da se grafit i dijamant smatraju podvrstama ugljika, minerali imaju značajnu razliku. Gustoća grafita je, za razliku od dijamanta, 9 jedinica niža na Mohsovoj ljestvici. Glavna razlika je u rasporedu atomske rešetke. Atom ugljika dijamanta povezuje se s četiri u blizini. Međutim, ako se grafit stavi u medij iznad 1500 °C, tada njegova kristalna rešetka može glatko prijeći u strukturu sličnu dijamantu. Zato se ponekad može čuti komična izjava da se grafit može smatrati bratom dijamanata i ugljena.

Područje primjene

Glavna značajka grafita može se smatrati njegovim širokim opsegom. Ovaj mineral se u jednom ili drugom obliku koristi ne samo u industrijskim područjima, već iu svakodnevnom životu, svaka osoba gotovo svakodnevno koristi predmete koji su izrađeni na bazi grafita. Grafitni proizvodi, tvari, su visoke kvalitete, dugoročno operacija, stoga, ostaju traženi, ponekad čak i nezamjenjivi. Formiranje raznih vrsta dijelova provodi se zbog visoke plastičnosti materijala. U čvrstom stanju, prirodni element ostaje što je moguće dostupniji za obradu.

U ljevaonici se grafitni prah koristi kao mazivo za kalupe za lijevanje. Metalurška industrija na temelju jedinstvenog minerala proizvodi vatrostalne lonce, proizvodi kalupe za razne legure, jedinstvene posude za kristalizaciju raznih tvari. Mineral je postao "sastojak" vatrostalnih opeka, boja, olovaka, pasta za brušenje, poliranje i plastike. Boja koja se temelji na takvoj komponenti ima antikorozivna svojstva i koristi se za bojanje metala, betona i lijevanog željeza. Grafit je nezamjenjiv u proizvodnji elektroda i električnih žica. Zahvaljujući grafitu nastaju umjetni oblici dijamanta.

Mašinska industrija koristi mineral u proizvodnji klipa, ležajeva, u preradi Šarka vrata, lanci za bicikle, motocikle, automobilske opruge. Čak je i medicina cijenila prirodni mineral, pronalazeći primjenu u liječenju kožnih patologija. Vjeruje se da tvar može ubrzati zacjeljivanje, resorpciju ožiljaka, spriječiti pojavu priraslica i poboljšati metaboličke funkcije tijela. S takvim ljekovitim svojstvima, grafit je postao gotovo glavna komponenta mnogih visoko učinkovitih lijekova.

Grafit je mineral koji se koristi u raznim industrijama. Svoju popularnost duguje svojim jedinstvenim svojstvima (mekoća, lagani mehanički obrada, visoka električna vodljivost, kemijska inertnost).

Postoje umjetne vrste ovog materijala, koje su također vrlo popularne. Koriste se ne samo u različitim područjima industriji, ali i za mikroskopske studije (kao kalibracijski materijal).

Primjena umjetnog grafita

Koristi se u sljedećim industrijama:

• strojarstvo;
• Nuklearna tehnologija;
• Metalurgija;
• Proizvodnja elektrotehnike;
• Kemijska industrija.

Često se koriste različite vrste umjetnog grafita impregnirane raznim umjetnim smolama. Koriste se za izradu kemijske opreme, nezamjenjivi su u proizvodnji zapornih ili spojnih ventila.

Umjetni grafit također se izrađuje od:

• Završne brtve;
• ležajevi;
• Reaktorske zgrade;
• Oblaganje pločicama.

Upotreba prirodnog grafita

Ovaj mineral ima široku primjenu i nezamjenjiv je u raznim industrijama.

Gdje se koristi grafit?

• strojarstvo;
• Kemijska industrija;
• Metalurgija;
• Proizvodnja Građevinski materijal- ovaj mineral služi kao jedna od nezamjenjivih komponenti u proizvodnji opeke, posebno vatrostalne;
• Nuklearna energija - koristi se kao usporivač neurona;
• Proizvodnja električnih aparata - za izradu električnih kontakata, kao i elektroda;
• Lijek.

Upotreba grafita u metalurgiji:

• U ovom području od grafita se izrađuju kalupi za legure, vatrostalne lonci, kao i posude u kojima se odvija kristalizacija;
• Od njega se izrađuju lončići za taljenje;
• Grafit se može koristiti za zasićenje metala ugljikom (tj. karbonizacija), kao i za stvaranje reaktivnih metala;
• Grafitni prah često se koristi kao mazivo za kalupe.

Strojarstvo: čemu služi grafit

U ovoj je industriji uporaba minerala također vrlo raznolika. Njegova svojstva čine grafit nezamjenjivim u stvaranju najrazličitijih proizvoda.

U strojogradnji grafit se koristi za proizvodnju:

• Obložne ploče;
• Elektrode (grafit);
• Razni grijaći elementi;
• Prašci i paste za brtvljenje kontakata, na primjer, u spojnim otvorima;
• Klizni kontakti (električne četke);
• Ležajevi, brtveni prstenovi;
• elektrostatičke prevlake.

Grafit u kemijskoj industriji:

• Od ovog minerala proizvode se razna maziva koja se koriste u proizvodnji iu svakodnevnom životu;
• To je punilo za neke vrste plastike;
• Koristi se za sintezu umjetnih dijamanata;
• Nezamjenjiv u proizvodnji boja koje imaju izvrsna svojstva protiv korozije, kao i raznih lakova;
• Koristi se kao punilo za tehnološke smjese;
• Može poslužiti kao plastifikator;
• Jedna je od komponenti ljepila za spajanje gumiranih tkanina;
• Uključeno u aditive i punila protiv trenja (za prijenosna ili motorna ulja), rashladna sredstva;
• Koristi se za proizvodnju alkalnih baterija.

Grafit: primjena u medicini

Ovaj mineral je dio mnogih lijekovi(prvenstveno homeopatski). Koristi se za dermatološke bolesti, kao i za stvaranje ožiljaka ili priraslica, metaboličkih poremećaja.

Olovke se također izrađuju od crnog grafita.

Riječ grafit na grčkom znači "pišem". Mineral s ovim imenom u prirodi nastaje na visokim temperaturama u vulkanskim stijenama.

Karakteristike grafita

Grafit je predstavnik klase prirodnih elemenata visoke čvrstoće. Njegova struktura ima veliki broj slojeva.

U prirodi postoje dvije vrste grafita:

• makrokristalni,
• sitnokristalni.

Prema veličini kristala i njihovom međusobnom rasporedu, u prirodi se nalaze sljedeće vrste grafita:

• jasno kristalno,
• kriptokristalni.

Grafit ima prilično slojevitu strukturu. Svaki od slojeva ima valovit oblik. Ona je podcijenjena.

Grafit je jedan od elemenata koji se pretežno sastoji od kristala. različite veličine. Imaju plastičnu strukturu i male ljuske duž rubova. Po svojoj čvrstoći mogu se usporediti s dijamantima.

Kristalna rešetka grafita sastoji se od velikog broja slojeva koji imaju različit raspored jedan u odnosu na drugi.

Danas se često proizvodi umjetni grafit koji nastaje iz mješavine raznih tvari. Koristi se u raznim granama ljudske djelatnosti. Umjetno dobiveni grafit ima veliki broj vrsta.

U moderni svijet Planirano je vađenje zlata iz grafita. Znanstvenici su otkrili da jedna tona grafita sadrži otprilike 18 grama zlata. Ova količina zlatne rude svojstvena je nalazištima zlata. Trenutno je moguće dobiti zlato iz grafita ne samo u našoj zemlji, već iu drugim zemljama svijeta.

Fizikalna svojstva grafita

Jedno od glavnih svojstava grafita je njegova sposobnost provođenja električne struje. Njegova fizikalna svojstva razlikuju se od dijamanta po tome što nema tako visoku razinu tvrdoće. Struktura mu je u početku dosta mekana. Međutim, zagrijavanjem postaje tvrd i krt. Materijal se počinje raspadati.

Fizička svojstva grafita su sljedeća:

1. ne otapa se u kiselini.
2. topljenje grafita na temperaturama ispod 3800 stupnjeva Celzijusa je nemoguće.
3. nakon zagrijavanja poprima tvrdu i krtu strukturu.

Ovo su daleko od svih svojstava grafita. Postoji više opcija koje ovaj element čine jedinstvenim.

Grafit ima sljedeće karakteristike:

• talište grafita je 3890 stupnjeva Celzijusa,
• boja grafita je tamno siva s metalnim odsjajem,
• toplinski kapacitet grafita je 0,720 kJ
• otpornost grafita je 800.000 10−8 (Ohm metar).

Pažnja: Jedini parametar svih karakteristika grafita, koji ovisi o vrsti elementa, je toplinska vodljivost grafita. To je 278,4 do 2435 W / (m * K).

Stol. Fizikalna svojstva grafita.

Rudarstvo grafita

Vađenje grafita je složen proces. Za to je stvoren veliki broj vrsta opreme. Koristi se za ekstrakciju i drobljenje elementa. Ležišta grafita obično se nalaze duboko pod zemljom. Zbog toga se najčešće koriste bušilice koje vam omogućuju da dođete do naslaga ovog elementa.

Primjena grafita

Kao što znate, materijal poput grafita ima veliki broj jedinstvenih kvaliteta. Oni su ti koji određuju opseg njegove primjene. Zahvaljujući. Što dati materijal Otporan je na visoke temperature, koristi se za izradu obložnih ploča.

Korištenje grafita također se koristi u nuklearnoj industriji. Tamo igra važnu ulogu u moderiranju neutrona.

Također je moguće dobiti dijamant iz grafita. U suvremenom svijetu moguće je dobiti sintetski dijamant koji po svojim kvalitetama i izgledće nalikovati prirodnom materijalu.

Pirolitički grafit je poseban obrazac element kao što je grafit. Ova vrsta je pronašla široku primjenu u području mikroskopskih istraživanja. Koristi se kao kalibracijski materijal.

Grafit. Svojstva, primjena

Najčešće se koristi u skenirajućoj tunelskoj mikroskopiji i mikroskopiji atomske sile. Ova sorta grafit spada u kategoriju sintetičkih. Može se dobiti zagrijavanjem koksa i smole.

Zahvaljujući grafitu, moguće je elektrolizom dobiti s kemijskog gledišta aktivne metale. Ova metoda korištenja elementa objašnjava se činjenicom da grafit ima prilično dobru električnu vodljivost.

U proizvodnji plastičnih proizvoda grafit je također našao svoju primjenu. Koristi se za punjenje plastike.

Najpoznatija metoda korištenja grafita je proizvodnja jezgri za obične jednostavne olovke, na koje su ljudi toliko navikli.

Što je grafit? Formula, svojstva i primjena grafita

Grafit. Svojstva, primjena

Grafiti su tvari sive boje s metalnim sjajem, amorfne, kristalne ili vlaknaste strukture, masne na dodir, specifične težine od 1,9 do 2,6.
Izgledom grafit ima metalnu olovno sivu boju, od srebrne do crne, s karakterističnim masnim sjajem.
Stoga potrošači prozirne kristalne grafite često nazivaju srebrnim, a kriptokristalni - crnim.

Ovisno o strukturnoj strukturi, grafit se dijeli na:
jasno kristalno,
kriptokristalni,
grafitoidi,

Rudnik grafita. Fotografija: born1945

Kristalna rešetka grafita sastoji se samo od atoma ugljika. Kristalna rešetka grafita ima izraženu slojevitu strukturu, razmak između slojeva je 0,335 nm. U kristalnoj rešetki grafita, svaki atom ugljika je vezan na tri druga atoma ugljika koji ga okružuju. Kristalna rešetka grafita je dvije vrste: heksagonalna (α-grafit) i romboedarska (β-grafit, metastabilni oblik). Atomi ugljika svakog sloja kristalne rešetke α-grafita nalaze se nasuprot središtima šesterokuta koji se nalaze u susjednim (donjim i gornjim) slojevima; položaj slojeva se ponavlja kroz jedan, svaki sloj je pomaknut u odnosu na drugi u horizontalnom smjeru za 0,1418 nm (ABAB polaganje). U romboedarskoj rešetki β-grafita položaj ravni slojevi ponavlja se ne kroz jedan sloj, kao u šesterokutnoj rešetki, već kroz dva. Unatoč činjenici da je β-grafit metastabilan, njegov sadržaj u prirodnom grafitu može doseći i do 30%. Na temperaturama od 2230-3030°C romboedarski grafit potpuno prelazi u heksagonalni. Alfa grafit i beta grafit imaju slična fizikalna svojstva (osim malo drugačije strukture grafena).
Električna vodljivost kristala grafita je anizotropna: blizu metalne u smjeru paralelnom s bazalnom ravninom, a red veličine niža u okomitom smjeru. Anizotropija je također karakteristična za prijenos zvuka (akustična svojstva) i svojstva provodljivosti topline grafita.

svojstva grafita

Široka upotreba grafita temelji se na nekoliko jedinstvenih svojstava:
- dobra električna vodljivost;
- otpornost na agresivne sredine;
— otpornost na visoke temperature;
- visoka mazivost.

Električna svojstva
Električna vodljivost grafita je 2,5 puta veća od žive. Na temperaturi od 0 stupnjeva. otpornost električna struja je u rasponu od 0,390 do 0,602 ohma. Donja granica otpora za sve vrste grafita je ista i jednaka je 0,0075 ohma.

Toplinska svojstva

Talište grafita je 3845-3890 C pri tlaku od 1 do 0,9 atm.

Magnetska svojstva

grafitna levitacija. Foto: yellowcloud

Topljivost grafita

Elastičnost grafita

Optička svojstva

Primjena grafita

Prirodni grafiti koriste se u mnogim tehnološkim i proizvodnim procesima: vatrostalni materijali (visokokvalitetni, grafit-magnezij, aluminij-grafit), ljevaonice, kočne obloge, maziva, proizvodnja olovaka, tigli, galvanske baterije, alkalne baterije, metalurgija praha, karbon-grafit materijali (električne četke, proizvodi od elektrougljika, antifrikcijski materijali), proizvodnja čelika, termoekspandirani grafit, ostala područja (sredstva za bojenje i poliranje), materijali za usporavanje plamena, električni dijelovi, magnetske trake, industrijska proizvodnja dijamanata, suspenzije za hlađenje i podmazivanje).

Umjetni drobljeni grafiti namijenjeni su za pougljičenje lijevanog željeza i čelika u otvorenim, kisik-konverterskim i elektrotaljeničkim procesima čelika u čeličanstvu sa smanjenim udjelom željeza u šarži, za pjenjenje troske u metalurškim procesima, u proizvodnji ugljika. -grafitni materijali i proizvodi, kao punilo za grafitne plastike i kao samostalni proizvodi u drugim potrošnim industrijama.

Domaća industrija proizvodi širok asortiman grafitnih električnih četkica za razne električne strojeve, električne rasvjetne ugljeve za reflektore i za demonstraciju i snimanje filmova, elementarne - galvanske baterije, zavarivanje i spektralnu analizu, proizvode za elektrovakuumsku tehniku ​​i komunikacijsku tehniku.

Grafit služi kao visoko vatrostalni dodatak za razrjeđivanje u keramičkim masama. Masi lončića daje visoku vatrostalnost, toplinsku vodljivost i toplinsku stabilnost, daje lončićima glatku površinu na koju rastaljeni metal loše prianja. Smanjuje metalne okside na visokim temperaturama i sprječava oksidaciju metala.

Od najveće važnosti je proizvodnja grafitnih talica za taljenje, kao i poklopaca za njih. Osim toga, od grafita se izrađuju nastavci i postolja za lonce, lonce za specijalne peći i retorte. Kupke za lemljenje, kupke za pečenje štapića za olovke, grafitno-karborundske prigušnice i drugi proizvodi. Kao visoko vatrostalni materijal, kristalni grafit se koristi u proizvodnji visokokvalitetnih visoko vatrostalnih obložnih proizvoda za polaganje visokih peći, peći i parnih kotlova.

Otapanje – grafit

Stranica 1

Otapanje grafita u y-fazi važan je proces tijekom normalizacije (kao i tijekom otvrdnjavanja) lijevanog željeza s feritnom ili feritno-perlitnom strukturom. Ovaj je postupak sličan karburiziranju čelika; razlika je u tome što je tijekom naugljičavanja površinski sloj čeličnog dijela zasićen ugljikom iz vanjske okoline, a kada se željezni odljevak zagrijava rasplinjačem, postoje brojni grafitni uključci koji se nalaze u metalnoj bazi, a zasićenje ugljikom se događa kroz cijeli volumen odljevka. Temperatura utječe na otapanje ugljika u austenitu željeznog odljevka: s povećanjem temperature zagrijavanja, topljivost ugljika u y-fazi naglo raste. Kao rezultat normalizacije lijevanog željeza s izvornom strukturom glavne mase ferita ili ferita i perlita, dobiva se struktura perlita ili perlita poput sorbita s povećanom tvrdoćom i čvrstoćom.

Proces otapanja grafita odvija se prilično brzo samo pri visokim temperaturama.

Kako se grafit otapa na hladnom kontaktu i povećava koncentracija ugljika u talini, zona gdje se SG (TC) SA (TC) širi prema višim temperaturama i nižim prezasićenjima.

Termodinamički podaci za otapanje grafita još su oskudni i često kontradiktorni. Pitanje entalpije procesa nije posve jasno.

Zagrijavanjem se grafit otapa u austenitu, pa se, unatoč različitoj početnoj strukturi lijevanog željeza, austenit s eutektoidnom ili hipereutektoidnom koncentracijom ugljika hlađenjem transformira.

Pore ​​nastale pri otapanju grafita i dekarburizaciji lijevanog željeza djelomično su ili potpuno ispunjene oksidima. Zajedno sa željezom, silicij i mangan oksidiraju, tvoreći stabilne spojeve s kisikom. Kao i na površini, oksidirani sloj u masi odljevaka ima heterogenu strukturu.

Mogućnost stvaranja pora tijekom otapanja grafita proizlazi iz podataka dilatometrijske analize. Kada bi proces otapanja grafita bio reverzibilan, veličine uzoraka tijekom izolacije i otapanja grafita mijenjale bi se za istu vrijednost, ali suprotnog predznaka.

Utvrđeno je da kada se grafit otopi u tekućem željezu, vrijednost D)/s ima pozitivnu vrijednost u cijelom koncentracijskom području i blizu je 5000 cal/mol pri NG 0 1. Promjena DL entropije c prelazi vrijednosti koje odgovaraju idealnim rješenjima; s povećanjem koncentracije ugljika, stvarne vrijednosti DL c opadaju brže od odgovarajućih vrijednosti koje odgovaraju idealnim rješenjima.

Stoga se čini da je glavni mehanizam otapanja grafita izravna kontaktna difuzija. U ovom slučaju, karburizacija željeza može biti rezultat difuzije ugljika preko površine pora do onih područja gdje je očuvan kontakt s matricom, a dalje graničnom i bulk difuzijom. Ne uočava se velika razlika u pougljičenju duž konture inkluzije, što se može ostvariti ako površinska difuzija značajno prevladava nad volumenskom. U mnogim difuzijskim parovima takav omjer brzina difuzije stvarno postoji; međutim, nije poznato u kojoj mjeri to može vrijediti za Fe-Si-C legure.

Na temelju gore razmotrene mikroskopske slike otapanja grafita, nije teško objasniti učinak temperature austenitizacije i površinski aktivnih nečistoća. Pri zagrijavanju se povećava topljivost ugljika u austenitu, tako da smanjenje kohezije grafita prati povećanje adhezije grafita na matricu. Kao rezultat toga, obnavljanje kontakta dviju faza destrukcijom grafita ostvaruje se češće. Istodobno s zagrijavanjem raste i uloga plinova. Dodatak elementima od lijevanog željeza koji smanjuju površinska napetost matrice i time oslabiti prianjanje, treba spriječiti pougljičenje. Nečistoće koje povećavaju snagu vezivanja u bazalnim ravninama grafita također mogu odgoditi otapanje.

svojstva grafita

Druga vrsta interakcije odvija se tijekom otapanja grafita ili dijamanta u tekućim metalima. U tim je uvjetima vlaženje grafita manje intenzivno nego u prvom slučaju.

Drugi način je korištenje termodinamičkih karakteristika procesa povezanih s otapanjem grafita u tekućem željezu.

Stranice:      1    2    3    4

GRAFIT (od grčkog grapho - pišem * a. grafit, crno olovo, plumbago; n. Graphit; f. graphite; i. grafito) - mineral klase samorodnih elemenata, jedna od polimorfnih modifikacija ugljika, termodinamički stabilan pod uvjetima Zemljina kora. Primjese plinova (CO2, CO, H, CH4), ponekad vode, bitumena, kao i Si, Al, Mg, Ca i dr. Kristalizira u heksagonalnoj singoniji. Struktura je slojevita. Dobro oblikovani kristali su rijetki; izgledaju kao šesterokutne tablete s dobro razvijenim bazopinakoidnim licem. Dvostruki su zabilježeni. Obično formira ljuskaste, stupčaste, masivne, bubrežaste, sferulitske, sferolitne i cilindrične zonalne agregate.

svojstva grafita

Prirodni grafiti se razlikuju po veličini kristala i njihovom međusobnom rasporedu na jasno kristalne i kriptokristalne.

Primjena grafita u raznim industrijama

Veličina prvog prelazi 1 mikron, drugi - manje od 1 mikrona. U industriji se po veličini kristala razlikuju grubozrnati (više od 50 mikrona), finokristalni (manje od 50 mikrona) i finokristalni (manje od 10 mikrona) grafiti. Pinakoidno cijepanje je vrlo savršeno. Linija je tamno siva do crna. Masnoća na dodir, prljave ruke. Sjajni metalik. Anizotropan. Tvrdoća na mineraloškoj ljestvici 1-2. Gustoća 2250 kg/m3. Otporan na vatru - neće se topiti normalan pritisak, temperatura sublimacije je iznad 4000 K. Električno vodljiv - električni otpor kristala je 0.42.10-4 Ohm / m, fini prahovi - 8-20.10-2 Ohm / m. Kemijski otporan. Karakteristike su i nizak modul elastičnosti, visok specifični toplinski kapacitet, dobra otpornost na toplinski udar, otpornost na koroziju, visoka moderirajuća sposobnost neutrona i mali presjek za njihovo hvatanje. Po podrijetlu - metamorfni, magmatski. Industrijske akumulacije uglavnom su povezane s metamorfnim naslagama. Magmatske naslage su rijetke i ograničene na alkalne i ultrabazične stijene. Materijalni sastav ruda ovisi o genezi. Obično su prisutni silikatni minerali (kvarc, feldspat, tinjac, glineni minerali). U mramorima je grafit obično povezan s karbonatima. Nefelin, volastonit i kaolinit mogu se iskopavati kao povezani minerali. Postoje tri vrste grafitnih ruda: ljuskaste, gusto kristalne, kriptokristalne.

ležište grafita

Ležišta ljuspičastog grafita lokalizirana su u gnajsovima, kvarcitima i mramorima. Nastaju tijekom metamorfizma drevnih sedimentnih slojeva. Oblik naslaga je slojevit i lećast, ujednačene debljine i duljine. Grafitne ljuskice formiraju raspršenu raspršenost u stijeni. Sadržaj ugljika u rudi je prosječno 3-18%. Nalazišta grafita poznata su u CCCP (na primjer, Taiginskoye, Ural; Zavalyevskoye, Ukrajinska SSR), Austriji, Čehoslovačkoj, Njemačkoj, Indiji, Madagaskaru (regija Fanandrana), Brazilu, KHP, Kanadi.

Gusti kristalni grafit izgrađuje žile i leće u naslagama hidrotermalno-pneumalitskog porijekla ili gnijezda, leće i diseminaciju u naslagama kontaktne reakcije. Pneumatolitičko-hidrotermalne naslage povezane su s konsonantnim, rjeđe presijecajućim žilama pegmatita, kvarca, glinenca i kalcita. Kontaktno-reakcijske naslage ograničene su na kontaktne zone karbonatnih i škriljastih stijena obogaćenih ugljikom s alkalnim i gabroidnim stijenama, rjeđe granitima. Rude su sastavljene od glinenca, kvarca, rjeđe tinjca, karbonata; u skarnskim zonama obogaćeni su granatom, volastonitom, piroksenom, skapolitom, kao i mineralima alkalnih i gabroidnih stijena (nefelin, kancrinit, sodalit, sfen, apatit). Grafit (od grubog do finog kristalnog) sačinjava ljuskaste i vlaknaste agregate. Sadržaj u rudama je 15-40%, na nekim ležištima 60-90%. Obično se vadi pod zemljom. Poznata nalazišta su Bogala (Šri Lanka) i Botogol (CCCP).

Kriptokristalni grafit ima nesavršenu teksturu i često sadrži primjesu fino raspršene ugljične tvari. Sastavlja moćne i proširene naslage poput ploča, koje se ponekad pretvaraju u ugljen. Sadržaj ugljika je 80-90%. Glavni minerali koji tvore stijene su kvarc, feldspat, sericit, klorit i kalcit. Grafit nastaje tijekom metamorfizma ugljena, ugljičnih i bitumenskih škriljevaca u blizini intruzija. Ležišta se razvijaju otvorenom i podzemnom metodom. Glavna nalazišta nalaze se u Meksiku (država Sonora), South Kopee, Austrija (rudnik Kaysersberg), CCCP (Noginskoye ležište).

Dobivanje grafita

Glavna metoda obogaćivanja kriptokristalnih ruda je sortiranje ruda, gusto kristalnih i ljuspičastih ruda je flotacija. Kvaliteta koncentrata podliježe ograničenjima glede sadržaja pepela i raspodjele veličine čestica (grafitne ljuskice se vrednuju prema veličini). Kriptokristalne rude se melju. U flotaciji pahuljičastih i gusto kristalnih ruda koriste se kolektori - kerozin i drugi ugljikovodici; sredstva za stvaranje pjene - borovo ulje, alkohol; regulatori - soda, alkalije; depresivi - škrob, reagensi na bazi dekstrina. Da biste poboljšali odabir, tekuće staklo. Nakon flotacije slijedi mokra klasifikacija, sušenje, klasifikacija zraka i hidrometalurške operacije, uključujući sinteriranje sa sodom, kuhanje pepela, ispiranje sumpornom kiselinom, pranje, kuhanje u otopini sode, pranje, sušenje i suhu magnetsku separaciju za dobivanje grafita u nemagnetskom proizvodu. Kod finog podešavanja grafita s domenom ljuskica koristi se elektroseparacija.

Rezerve i primjena

Svjetske rezerve grafita (1978, tisuća tona) u kapitalističkim zemljama i zemljama u razvoju: pahuljice - Južna Amerika 136; Europa, 3500; Afrika, 5442; Azija, 900; gusto kristalan - Azija, 2900; kriptokristalni - Sjeverna Amerika (bez SAD-a), 3084; Europa, 5623; Azija, 6168. Za rudarenje grafita, vidi čl. industrija grafita.

Uz prirodni grafit koristi se i umjetni grafit koji se dobiva hlađenjem legura prezasićenih ugljikom, termičkom razgradnjom plinovitih ugljikovodika, zagrijavanjem antracita, petrolkoksa i katranske smole. Grafiti se koriste u metalurgiji (lonci, kalupi za lijevanje, neljepljive boje), u kemijskom inženjerstvu (materijal za oblaganje, cijevi itd.), u proizvodnji kolektora za dinama, elektroda, vodljivih prahova, maziva, proizvoda protiv trenja, u nuklearnoj tehnologije, u proizvodnji olovaka, boja, termoizolacijski materijali. Umjetni grudasti grafit koristi se kao premaz otporan na eroziju za mlaznice raketnih motora i komore za izgaranje nosnog konusa.

Glavna svojstva prirodnog grafita

grafit- tvari sive boje s metalnim sjajem, amorfne, kristalne ili vlaknaste strukture, masne na dodir, specifične težine od 1,9 do 2,6. Izgledom grafit ima metalnu olovno sivu boju, od srebrne do crne, s karakterističnim masnim sjajem.
Stoga potrošači često eksplicitno kristalne grafite nazivaju srebrnim, a kriptokristalne grafite crnim.

Na dodir je grafit mastan i jako se prlja. Na površinama lako daje srebrnaste do crne, sjajne crte. Grafit se odlikuje sposobnošću prianjanja na čvrste površine, što omogućuje stvaranje tankih filmova kada se trlja na čvrste površine.

Grafit je alotropski oblik ugljika, koji se odlikuje specifičnom kristalnom strukturom, koja ima osebujnu strukturu.

Ovisno o strukturnoj strukturi, grafit se dijeli na:

• jasno kristalno,
• kriptokristalni,
• grafitoidi,
• visoko raspršeni grafitni materijali, koji se obično nazivaju ugljeni.
  Zauzvrat, eksplicitno kristalni grafiti se dijele na:
• gusto kristalni (Bogotolsko ležište grafita),
• ljuskavi (taiginsko ležište grafita).

U ljuspičastom grafitu kristali su u obliku ploča ili listića. Ljuske su im masne, plastične i imaju metalni sjaj.

Najvažnija svojstva grafita

Električna svojstva

Električna vodljivost grafita je 2,5 puta veća od žive. Na temperaturi od 0 stupnjeva.

Grafit - opis grafita, svojstva, vađenje, primjena, proizvodnja

specifični otpor električnoj struji je u rasponu od 0,390 do 0,602 ohma. Donja granica otpora za sve vrste grafita je ista i jednaka je 0,0075 ohma.

Toplinska svojstva

Grafit ima visoku toplinsku vodljivost, koja je jednaka 3,55 W * deg / cm i zauzima mjesto između paladija i platine.

Koeficijent toplinske vodljivosti je 0,041 (5 puta veći od koeficijenta opeke). Tanke grafitne niti imaju veću toplinsku vodljivost od bakrenih niti.
Talište grafita je 3845-3890 C pri tlaku od 1 do 0,9 atm.
Vrelište doseže 4200 C.
Temperatura paljenja u mlazu kisika je 700-730C za kristalne grafite. Količina topline dobivena spaljivanjem grafita je u rasponu od 7832 do 7856 kcal.

Magnetska svojstva

Grafit se smatra dijamagnetikom.

Topljivost grafita

Kemijski je inertan i ne otapa se ni u jednom drugom otapalu osim rastaljenih metala, posebno onih u kojima visoka točka topljenje. Pri otapanju nastaju karbidi od kojih su najvažnija svojstva karbidi volframa, titana, željeza, kalcija i bora.
Na uobičajenim temperaturama grafit se vrlo teško povezuje s drugim tvarima, ali na visokim temperaturama stvara kemijske spojeve s mnogim elementima.

Elastičnost grafita

Grafit nema elastičnost, ali se ipak može rezati i savijati. Grafitna žica se lako savija i uvija u spiralu, a smotanom daje istezanje od oko 10%. Vlačna čvrstoća takve žice je 2 kg/mm2, a modul savijanja 836 kg/mm2.

Optička svojstva

Koeficijent apsorpcije svjetlosti grafita je konstantan za cijeli spektar i ne ovisi o temperaturi zračenja tijela; za tanke grafitne niti jednaka je 0,77, s povećanjem kristala grafita, apsorpcija svjetlosti je već u rasponu od 0,52-0,55.

Sadržaj masti i plastičnost grafita najvažnija su svojstva koja omogućuju njegovu široku primjenu u industriji. Što je veći sadržaj masti u grafitu, manji je koeficijent trenja. Sadržaj masti u grafitu određuje njegovu upotrebu kao maziva, kao i sposobnost lijepljenja na čvrste površine.

Zbog ovih svojstava moguće je stvoriti tanke filmove trljanjem površine krutina grafitom.

Nizak koeficijent toplinskog rastezanja grafita i s njim povezana visoka otpornost na toplinska naprezanja odlučujući je čimbenik za njegovu upotrebu kao važnog i nezamjenjivog pomoćnog materijala u metaloprerađivačkoj, ljevaoničkoj industriji i industriji čelika, tj. gdje god radne površine moraju biti zaštićene od izravnog izlaganja rastaljenom metalu. Važna prednost u ovoj primjeni također je njegova nemočivost, potpuno smanjeni metali i neutralne troske, čvrstoća na visokim temperaturama. Upotrebom grafita u lijevanju dijelova poboljšava se kvaliteta odljevaka, smanjuje se količina otpadaka i sprječava nastajanje prigorenosti čije uklanjanje zahtijeva veliki napor i troškove.

Sirovi kalupi za lijevanje i jezgre prekriveni su slojem suhog grafitnog praha. Čisti grafit ima najniži koeficijent apsorpcije neutrona i najveći koeficijent moderacije, što ga čini nezamjenjivim u nuklearnim reaktorima. Bez grafitnih elektroda nezamisliv je razvoj kemijske industrije crnih i obojenih metala.

Grafit je izvrstan materijal za oblaganje elektrolizera za proizvodnju aluminija. Materijali koji sadrže ugljik koriste se za izradu električnih peći i drugih toplinskih jedinica.

Od grafita se pripremaju lonci, čamci za proizvodnju supertvrdih legura.
U kemijskoj industriji grafitni materijali su nezamjenjivi za proizvodnju izmjenjivača topline koji rade u agresivnim okruženjima.

Također i za proizvodnju grijača, kondenzatora, isparivača, hladnjaka, skrubera, destilacijskih kolona, ​​mlaznica, mlaznica, slavina, dijelova za pumpe, filtera.
Domaća industrija proizvodi širok asortiman grafitnih električnih četkica za razne električne strojeve, električne rasvjetne ugljeve za reflektore i za demonstraciju i snimanje filmova, elementarne - galvanske baterije, zavarivanje i spektralnu analizu, proizvode za elektrovakuumsku tehniku ​​i komunikacijsku tehniku.

U strojogradnji se grafit koristi kao antifrikcijski materijal za ležajeve, tarne prstene, mehaničke i klipne brtve te potisne ležajeve.

Minerali i stijene / Opis minerala Grafit