Grafit - sifat, jenis, komposisi dan aplikasi. Sifat fisik dan foto grafit

Semua orang tahu zat seperti grafit dan berlian. Grafit ditemukan dimana-mana. Misalnya, digunakan untuk membuat inti pensil sederhana. Grafit merupakan bahan yang cukup mudah didapat dan murah. Namun zat seperti intan sangat berbeda dengan grafit. Berlian adalah batu termahal, sangat langka dan transparan, tidak seperti grafit. Sulit dipercaya, tapi rumus kimia grafit sama dengan berlian. Pada artikel ini kita akan melihat bagaimana hal ini mungkin terjadi.

Grafit: sejarah dan sifat mineral

Sejarah grafit sudah ada sejak ribuan tahun yang lalu tahun yang tepat awal penggunaannya sangat sulit ditentukan. Grafit terkenal sebagai konduktor listrik yang baik. Selain itu mineral ini sangat rapuh. Itu sebabnya ujung pensil dibuat darinya.

Sifat kimia mineral antara lain terbentuknya senyawa inklusi dengan banyak zat, misalnya garam dan mineral tidak larut dalam asam.

Rumus grafit adalah C, yaitu salah satu unsur keenam yang terkenal dalam tabel periodik - karbon.

Berlian: sejarah dan sifat mineral

Sejarah berlian sangat luar biasa. Berlian pertama diyakini ditemukan di India. Pada saat itu, umat manusia belum mampu memahami kekuatan penuh dari batu ini. Ahli geologi hanya mengetahui bahwa batu ini sangat keras dan tahan lama. Hingga abad ke-15, harga berlian jauh lebih rendah dibandingkan zamrud dan rubi. Dan baru kemudian seorang pembuat perhiasan yang tidak dikenal, saat mengerjakan batu tersebut, memberikannya potongan yang indah, yang kemudian dikenal sebagai potongan berlian. Saat itulah batu itu menunjukkan dirinya dengan segala kemegahannya.

Berlian terutama digunakan dalam industri. Mineral ini adalah yang terkuat di seluruh dunia, itulah sebabnya bahan abrasif, pemotong untuk mengolah logam tahan lama, dan banyak lagi dibuat darinya.

Seperti yang telah kita ketahui, rumus kimia grafit adalah C, dan intan memiliki rumus yang sama.

Perbedaan antara berlian dan grafit

Terlepas dari kenyataan bahwa mineral memiliki rumus kimia yang serupa, mereka sangat berbeda satu sama lain baik dalam penampilan maupun dari sudut pandang kimia.

Pertama-tama, berlian dan grafit memiliki struktur yang sangat berbeda satu sama lain. Bagaimanapun, grafit terdiri dari jaringan segi enam, sedangkan berlian memiliki struktur kristal kubik. Kerapuhan grafit disebabkan oleh fakta bahwa ikatan antar lapisannya sangat mudah putus; atom-atomnya mudah terpisah satu sama lain. Oleh karena itu, grafit mudah menyerap cahaya dan sangat gelap, tidak seperti berlian.

Bedanya, satu atom karbon dikelilingi oleh empat atom lagi yang berbentuk segitiga atau piramida tetrahedral. Setiap atom mempunyai jarak yang sama satu sama lain. Ikatan antar atom sangat kuat, itulah sebabnya berlian sangat keras dan tahan lama. Sifat lain dari berlian adalah dapat menghantarkan cahaya, tidak seperti grafit.

Anehkah rumus grafit sama dengan berlian, tetapi mineralnya berbeda sama sekali? TIDAK! Bagaimanapun, berlian tercipta secara alami di bawah tekanan yang sangat besar dan kemudian pendinginan yang sangat cepat, sedangkan grafit tercipta pada tekanan rendah namun suhu sangat tinggi.

zat?

Zat alotropik merupakan konsep yang sangat penting dalam kimia. Ini adalah dasar dari dasar-dasar yang memungkinkan Anda membedakan zat satu sama lain.

Di sekolah dipelajari zat alotropik dengan menggunakan contoh grafit dan intan, serta perbedaannya. Jadi, setelah mempelajari perbedaan antara intan dan grafit, kita dapat menyimpulkan bahwa alotropi adalah keberadaan dua atau lebih zat di alam yang berbeda struktur dan sifatnya, tetapi memiliki kesamaan. rumus kimia atau merujuk pada satu unsur kimia.

Membuat berlian dari grafit

Rumus grafit - C - memungkinkan para ilmuwan melakukan banyak percobaan, yang menghasilkan ditemukannya zat alotropik grafit.

Guru memberi tahu anak sekolah dan siswa tentang bagaimana para ilmuwan mencoba membuat berlian dari grafit. Kisah ini sangat menarik dan mempesona, serta mengingatkan Anda akan keberadaan zat alotropik seperti grafit dan intan, serta perbedaannya.

Beberapa waktu lalu, para ilmuwan mencoba membuat berlian dari grafit. Mereka percaya jika formula intan dan grafit sama, maka mereka bisa menciptakan intan, karena harga batu tersebut sangat mahal dan langka. Sekarang kita tahu bahwa mineral berlian muncul di alam ketika tekanan darah tinggi dan pendinginan instan. Oleh karena itu, para ilmuwan memutuskan untuk meledakkan grafit, sehingga menciptakan kondisi yang diperlukan untuk pembentukan berlian. Dan nyatanya, keajaiban terjadi: setelah ledakan, kristal berlian yang sangat kecil terbentuk pada grafit.

Aplikasi grafit dan berlian

Saat ini, grafit dan berlian digunakan terutama dalam industri. Namun sekitar 10% dari seluruh produksi berlian digunakan untuk perhiasan. Paling sering, pensil dibuat dari grafit, karena sangat rapuh dan rapuh, serta meninggalkan bekas.

Sulit untuk mengatakan secara pasti kapan umat manusia mulai mengenal mineral ini. Banyak ilmuwan percaya bahwa komplikasi dalam hal ini disebabkan oleh fakta bahwa grafit mirip dengan mineral lain yang memiliki sifat pewarna. Namun para arkeolog telah menemukan tembikar yang digunakan sekitar 4.000 tahun yang lalu dan dicat dengan grafit.

Grafit merupakan mineral yang termasuk dalam golongan unsur asli dan termasuk salah satu modifikasi karbon. Struktur mineralnya berlapis-lapis, lapisannya sendiri berbatas tegas, hampir rata dan terdiri dari lapisan atom karbon heksagonal. Grafit itu sendiri - bahan lembut, yang mudah menerima aksi mekanis, dan rumus grafitnya cukup sederhana: C - karbon.

Di alam, mineral ditemukan bersama dengan mineral terkait: pirit, garnet, spinel. Deposit besar grafit terletak di cekungan Tunguska, serta batuan seperti: sekis kristal, gneis, dan marmer. Pembentukan grafit bergantung pada suhu tinggi batuan vulkanik dan batuan beku serta pirolisis batubara. Grafit juga merupakan bagian dari komposisi meteorit. Dan fakta menarik: grafit mengandung logam golongan emas, perak dan platina dalam proporsi yang sangat kecil.

Deposit grafit

Grafit banyak diminati di sektor industri. Sekitar 600 juta ton dianggap sebagai cadangan seluruh dunia, dan 600 ribu ton ditambang setiap tahunnya. Yang paling negara-negara besar, yang bergerak dalam ekstraksi mineral ini adalah: Meksiko, Rusia, Cina, Republik Ceko, Korea Selatan, Kanada, dll.

Selain negara-negara yang disebutkan di atas, terdapat simpanan grafit besar lainnya. Misalnya, pulau Sri Lanka, sejak tahun 1834, telah menjadi produsen dan pemasok utama mineral ini. Titik panas mineral ditemukan di seluruh pulau, dengan endapan grafit terkonsentrasi di bagian tengah dan tenggara. Dua batuan yang ditambang diwakili: Dataran Tinggi (granulit, kuarsa, charnockites) dan Barat Daya (gneisses, calciphyres).

Deposit grafit bersisik sebagian besar terletak di Ukraina, di deposit Zavalevskoe. Bagian ini dikaitkan dengan formasi Archean dari seri Teterev-Bug. Seri ini diwakili oleh sillimanite dan garnet gneisses, kuarsa, batu kapur kristal, dll. Mineral yang ditambang memiliki kepentingan industri dan juga diminati.

Sifat grafit

Properti fisik:

• Konduktivitas listrik.
• Kekerasannya rendah, perbedaannya dengan berlian sangat besar, meskipun kedua elemen tersebut merupakan subspesies karbon. Apabila dikeraskan pada suhu tinggi, tingkat kekerasannya meningkat, namun grafit menjadi bahan yang lebih rapuh;
• Konduktivitas termal grafit bervariasi dari 100 hingga 357,7 W;
• Kapasitas panas.

Sifat kimia:

• Tidak larut dalam asam non-pengoksidasi;
• Pada suhu tinggi, ia bereaksi dengan oksigen, terbakar menjadi karbon dioksida;
• Membentuk senyawa inklusi dengan logam alkali dan garam.

Baik fisik maupun Sifat kimia dapat berubah selama pemrosesan, sehingga grafit memiliki nilai khusus yang menunjukkan perbedaan.

Jenis grafit

Di alam, grafit terdapat dalam dua jenis:

• Heksagonal, ciri khasnya terletak pada kisi kristal, di mana separuh atom terletak tepat di atas dan di bawah pusat segi enam;
• Belah ketupat, kekhasannya adalah setiap lapisan keempat mengulangi lapisan pertama, dan ketika dipanaskan hingga 1000°, grafit berbentuk heksagonal.

Untuk pekerjaan industri, kepadatan grafit perlu diperhitungkan, tetapi level tinggi Indikator ini dicapai dengan menciptakan jenis mineral buatan:

1. Grafit Achesonofsky: diperoleh dengan memanaskan campuran kokas dan pitch hingga 2800°;
2. Grafit rekristalisasi: perlakuan termomekanis dari campuran kokas, pitch dan grafit alam;
3. Pyrographite: pirolisis dari gas karbon;
4. Grafit tanur sembur: pendinginan besi cor dalam jumlah besar;
5. Grafit karbida: dekomposisi termal karbida.

Produksi dan penerapan grafit

Grafit terutama digunakan di sektor industri:

1. Dalam pembuatan cawan peleburan, karena ketahanan grafit terhadap suhu tinggi;
2. Dalam elemen pemanas, karena mineral ini secara kimia tahan terhadap sifat agresif larutan berair, serta konduktivitas listrik;
3. Untuk mendapatkan aluminium;
4. Dalam pelumas padat, untuk pembentukan massa dan pasta kental;
5. Grafit bertindak sebagai pengisi plastik;
6. Penghambat neuron dalam reaksi nuklir;
7. Dalam produksi berlian sintetis;
8. Dalam pembuatan pensil “sederhana”;
9. Grafit juga digunakan dalam pemrosesan bagian hidung rudal balistik dan pesawat ruang angkasa untuk perlindungan termal;
10. Untuk produksi berbagai elemen dan peralatan mesin listrik (sikat), kendaraan listrik, peralatan pompa (bilah, dayung), dll.
11. Aplikasi dalam industri makanan.

Poin terakhir menarik perhatian. Sebelum suatu mineral digunakan dalam produk makanan, mineral tersebut mengalami pengolahan yang cermat. Grafit adalah bagian dari parafin, alkohol, eter dan gula. Sangat mudah untuk mengetahui sendiri tentang gula jika Anda melakukan percobaan kecil dan sederhana.

Sepotong gula harus diletakkan di atas permukaan yang keras, dan bagian atasnya harus ditutup rapat dengan tutup logam. Tutupnya memanas, dan gas akan mulai keluar dari bawahnya, yang harus dibakar. Setelah gas benar-benar habis, Anda bisa mengangkat tutupnya. Massa hitam akan tertinggal di permukaan tempat gula berada, yaitu batu bara. Ya, batu bara adalah karbon yang terbuat dari grafit.

Grafit adalah bahan penting dan berharga yang cukup mudah untuk ditambang dan diproses, namun meskipun demikian, ia memiliki sifat yang luar biasa. Mineral ini banyak digunakan di semua sektor industri dan ditemukan dalam bentuk olahan setiap hari dalam kehidupan sehari-hari.

Grafit adalah mineral asli yang unik, modifikasi alotropik dari unsur karbon, yang paling stabil di kerak bumi. Sifat grafit dipelajari dengan baik dan digunakan secara luas. Grafit terbentuk akibat aktivitas gunung berapi pada suhu tinggi, oleh karena itu grafit banyak ditemukan di alam pada batuan beku, dimana kandungan grafit kristalnya dapat mencapai 50%. Grafit juga ditemukan bersama dengan wolframit - dalam urat yang mengandung kuarsa, bersama dengan mineral lainnya - dalam endapan polimetalik suhu sedang, dan pada batuan metamorf seperti kelereng, gneisses, sekis, grafit sangat tersebar luas. Deposit grafit besar terletak di cekungan batubara Tunguska, terbentuk sebagai akibat dari paparan batubara pada suhu tinggi - yang disebut bentuk grafit kriptokristalin, yang kandungannya berkisar antara 60 hingga 80%.

Struktur grafit

Pada struktur kristal grafit terdapat dua modifikasi: modifikasi heksagonal atau a, dan modifikasi rhombohedral atau β. Dalam grafit alfa, setiap atom karbon terikat pada tiga atom tetangga di awan hibrid sp-3, membentuk lapisan kristal segi enam beraturan. Setiap lapisan terikat satu sama lain dengan lapisan lain yang sejajar dengannya karena gaya van der Wals. Selain itu, pusat-pusat segi enam dari lapisan atas dan bawah bertepatan, namun lapisan-lapisan tersebut bergeser relatif satu sama lain sebesar 0,1418 nm dalam arah horizontal dan dalam urutan "satu sama lain". Struktur berlapis menjelaskan banyak sifat grafit.

Dalam beta-grafit, atom-atom lapisan dihubungkan satu sama lain dengan cara yang sama, tetapi perpindahan horizontal bergantian terjadi melalui dua lapisan. Struktur rhombohedral dianggap tidak stabil, runtuh pada suhu di atas 2230°, tetapi pada grafit alam dengan struktur heksagonal ditemukan hingga 30% modifikasi β grafit.

Sifat fisik grafit

Warna grafit bervariasi dari hitam pekat hingga abu-abu baja dengan ciri khas kilau logam. Mineral ini berminyak dan licin saat disentuh, menodai jari dan kertas, dan di bawah tekanan mekanis, mineral ini terpisah menjadi partikel bersisik tersendiri. Sifat grafit inilah yang memungkinkannya digunakan dalam pensil.

Dibandingkan dengan intan, grafit memiliki kekerasan dan kepadatan yang lebih rendah, dan grafit bersifat konduktif secara listrik. Konduktivitas termalnya bergantung pada derajat pemanasan dan berkisar antara 278,4 hingga 2435 W/(m*K).

Grafit memiliki ketahanan terhadap api yang ekstrim, suhu pembakarannya 38500C.

Sifat kimia grafit

Grafit secara kimia tidak aktif: tidak larut dalam asam, dan dengan beberapa garam dan logam alkali membentuk senyawa seperti inklusi. Ia bereaksi dengan oksigen di udara hanya pada suhu yang sangat tinggi, membentuk karbon dioksida. Fluorinasi grafit dengan pembentukan (CF)x dimungkinkan.

Penerapan grafit

Aplikasi teknis mineral ini sangat beragam dan ditentukan oleh sifat grafit, terutama ketahanan api dan konduktivitas listriknya. Jadi, dalam metalurgi, grafit digunakan untuk produksi cawan lebur tahan api, penutup termokopel, dan wadah untuk kristalisasi. Dalam produksi pengecoran, bubuk grafit digunakan sebagai bubuk anti lengket dan juga untuk melumasi cetakan pengecoran.

Pasta penggilingan dan pemolesan dibuat dari campuran grafit koloid seperti grafit C-1.

Konduktivitas listrik yang baik memungkinkannya digunakan untuk produksi elektroda dan kontak beberapa perangkat listrik. Selain produksi pensil, grafit digunakan untuk membuat cat dan pelumas tahan panas, serta untuk mengisi plastik.

Bahkan dalam energi nuklir, sifat luar biasa dari grafit digunakan, pertama-tama, kemampuannya untuk memperlambat elektron dalam reaktor. Dalam nozel peroketan mesin roket dan banyak elemen perlindungan termal juga dibuat menggunakan grafit.

Dunia batu kaya dan beragam. Banyak ras yang dibedakan tidak hanya berdasarkan kecantikan luarnya, tetapi juga berdasarkan komposisi kimia dan fisiknya yang unik. Setiap mineral memiliki nilai tersendiri dan telah digunakan di berbagai industri sejak awal kehidupan di bumi. Salah satu batu khusus tersebut dianggap grafit, modifikasi karbon yang bentuknya seperti batu bara biasa. Saat pertama kali melihat batu tersebut, kesannya terlihat seperti batu bara hitam biasa, namun setelah mengetahui khasiatnya, mineral tersebut dianggap lebih mirip dengan intan.

Sudah di zaman kuno, dengan penemuan pertama batu itu, orang-orang memperhatikan sifat-sifatnya yang menakjubkan. Mereka mulai aktif memanfaatkan unsur alam dalam kehidupan. Grafitlah yang menjadi “krayon” pertama untuk membuat prasasti dan tulisan pada batu. Saat ini hanya sedikit yang berubah, nugget ini masih bernilai tinggi, banyak digunakan di banyak daerah, permintaannya tinggi, produksinya besar, relatif Murah.

Deskripsi mineral grafit

Bahan alami memiliki struktur yang padat, tetapi cukup dengan memberikan sedikit tenaga dan batu akan mudah retak. Kelembutan unsur alami memungkinkan pemrosesan yang cepat. Struktur mineral yang berlapis membuatnya berbeda dari batu lainnya. Atom karbon adalah sel heksagonal kecil yang terbentuk dalam barisan teratur. Baris-barisnya tidak terhubung dengan baik satu sama lain, tetapi elemen-elemen baris tersebut melekat erat satu sama lain. Struktur inilah yang menjelaskan mudahnya pemecahan batu alam, bahkan dengan sedikit usaha.

Batu hitam padat ditambang dari kedalaman, dibedakan dari kekerasannya dan kemampuannya meninggalkan bekas pada permukaan datar. Itulah sebabnya mineral tersebut disebut “grafit” oleh orang Yunani, dari kata yang saya tulis – “grapho”. Orang lain menyebut batu itu timah hitam, skalnik, slivovik, besi karbon. Nama-nama seperti itu dikaitkan dengan bentuk di mana ras itu ditemukan. Kadang-kadang, secara penampilan, mineral tersebut menyerupai tetesan gantung, batu, yang memiliki warna gelap yang khas, berbentuk seperti buah plum dengan warna baja keperakan mengkilat.

Berlian dan Grafit

Penampilan unik dari unsur alam ini melekat karena tidak terbentuk di dalamnya bentuk murni, tetapi termasuk ras lain. Kotoran yang terkandung dalam batu itu berbeda-beda; Anda bahkan dapat menemukan emas di dalamnya. Oleh karena itu, beberapa tahap pemurnian harus dilakukan sebelum diperoleh bahan alami yang unik dan murni.

Anehnya, para ahli metalurgi mengetahui bahwa besi tuang panas, ketika didinginkan, mampu melepaskan sejumlah besar grafit buatan, yang secara praktis tidak kalah sifatnya dengan bahan alaminya. Oleh karena itu, saat ini sangat mungkin untuk mendapatkan pengganti buatan yang tidak tergantikan bahan alami.

Lapangan dan produksi

Anda dapat menemukan endapan grafit di banyak belahan dunia. Jumlah total sumber daya berfluktuasi sekitar 600 juta ton. Sedikit lebih dari 600 ribu ton mineral ditambang setiap tahunnya. Penambangan dilakukan di Tiongkok, Republik Ceko, Meksiko, Korea Selatan, Brasil, Ukraina, Kanada, Rusia, dan negara-negara lain.

Asal usul fosil alam tersebut letaknya berdekatan dengan batuan lain. Seringkali endapan grafit alam terletak di sebelah batu kapur, batuan granit, gneiss, dan mika. Mereka adalah inklusi kristal berserat.

Akumulasi mineral dalam jumlah besar tampak sebagai massa buram, bersahaja, abu-abu, bersisik, bentuknya bervariasi tergantung pada endapannya. Oleh karena itu warna batunya berubah dari abu-abu, baja, hingga hitam pekat. Mineral tersebut ditambang dalam potongan-potongan menggunakan metode bawah tanah. cara terbuka bijih grafit sedang ditambang.

• pengecoran;
• unsur;
• batubara listrik;
• baterai;
• pensil;
• bentuk pelumas grafit.

Selain itu, stempel khusus yang ditujukan khusus untuk reaktor nuklir dianggap sangat berharga. Produksi didasarkan pada ketentuan Umum terhadap produk yang disajikan sesuai dengan peruntukannya.

Sifat fisik dan kimia

Grafit padat, diamagnetik, dan memiliki konduktivitas termal yang baik, lima kali lebih tinggi dari batu bata. Mineral tersebut dapat dicairkan pada suhu 3,845-3,890 °C. Mendidih pada suhu 4.200 °C, panas yang dilepaskan selama pembakaran mencapai batas 7.832 kkal.

Bahan yang berhubungan dengan cairan, gas, padatan, tetap lembam. Dalam logam cair, yang titik lelehnya lebih tinggi dari batu itu sendiri, ia larut sepenuhnya. Interaksi dengan zat lain selama periode peleburan diperbolehkan.

Massa jenis batuan 2,23 g/cm3, mudah ditekuk dan dipotong. Kepadatan pada skala Mohs tidak melebihi angka 1. Meskipun tetap elastis, ulet, dan berminyak, grafit telah banyak digunakan dalam industri dan digunakan sebagai pelumas.

Perbandingan sifat grafit dan berlian

Meskipun grafit dan berlian dianggap sebagai subtipe karbon, mineralnya memiliki perbedaan yang signifikan. Kepadatan grafit, berbeda dengan intan, adalah 9 satuan lebih rendah pada skala Mohs. Perbedaan utamanya adalah susunan kisi atomnya. Atom karbon berlian terhubung dengan empat atom yang berdekatan. Namun, jika grafit ditempatkan pada lingkungan di atas 1.500 °C, kisi kristalnya dapat dengan mulus berubah menjadi struktur yang mirip dengan berlian. Itulah sebabnya terkadang Anda mendengar lelucon yang mengatakan bahwa grafit dapat dianggap sebagai saudara berlian dan batu bara.

Daerah aplikasi

Fitur utama grafit adalah penerapannya yang luas. Mineral ini digunakan dalam satu atau lain bentuk tidak hanya di kawasan industri, tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari, setiap orang hampir setiap hari menggunakan benda-benda yang berbahan dasar grafit. Produk grafit, zat, berkualitas tinggi, untuk waktu yang lama eksploitasi, oleh karena itu mereka tetap diminati, bahkan terkadang tidak tergantikan. Pembentukan berbagai macam bagian dilakukan karena plastisitas bahan yang tinggi. Dalam keadaan padat, unsur alami tetap dapat diakses secara maksimal untuk diproses.

Dalam pengecoran, bubuk grafit digunakan sebagai pelumas cetakan pengecoran. Industri metalurgi, berdasarkan mineral unik, memproduksi sendok tahan api, memproduksi cetakan untuk berbagai paduan, dan wadah unik untuk kristalisasi berbagai zat. Mineral ini telah menjadi “bahan” dalam batu bata tahan api, cat, pensil, pasta penggilingan dan pemoles, serta plastik. Cat berbahan dasar komponen ini memiliki sifat anti korosi dan digunakan untuk pengecatan logam, beton, dan besi cor. Grafit sangat diperlukan dalam pembuatan elektroda dan kabel listrik. Berkat grafit, bentuk berlian buatan diproduksi.

Industri teknik mesin menggunakan mineral dalam pembuatan bantalan piston dan pemrosesan engsel pintu, sepeda, rantai sepeda motor, pegas mobil. Bahkan pengobatan telah menghargai mineral alami, dan dapat diterapkan dalam pengobatan patologi kulit. Zat tersebut diyakini mampu mempercepat penyembuhan, resorpsi bekas luka, mencegah munculnya perlengketan, dan meningkatkan fungsi metabolisme tubuh. Memiliki sifat penyembuhan seperti itu, grafit hampir menjadi komponen utama dari banyak obat yang sangat efektif.

Grafit adalah mineral yang digunakan dalam berbagai aplikasi industri. Popularitasnya karena sifatnya yang unik (kelembutan, mekanis ringan pengolahan, konduktivitas listrik yang tinggi, kelembaman kimia).

Ada jenis buatan dari bahan ini, yang juga sangat populer. Mereka digunakan tidak hanya di daerah yang berbeda industri, tetapi juga untuk studi mikroskopis (sebagai bahan kalibrasi).

Penerapan grafit buatan

Digunakan di sektor industri berikut:

• Teknik Mesin;
• Teknologi nuklir;
• Metalurgi;
• Produksi peralatan listrik;
• Industri kimia.

Varietas grafit buatan yang diresapi dengan berbagai resin sintetis sering digunakan. Mereka digunakan untuk membuat peralatan kimia dan sangat diperlukan dalam pembuatan katup penutup atau penghubung.

Berikut ini juga terbuat dari grafit buatan:

• Segel mekanis;
• Bantalan;
• Gedung reaktor;
• Lapisan ubin.

Penggunaan grafit alam

Mineral ini memiliki beragam kegunaan dan sangat diperlukan dalam berbagai sektor industri.

Di mana grafit digunakan:

• Teknik Mesin;
• Industri kimia;
• Metalurgi;
• Produksi bahan bangunan– mineral ini berfungsi sebagai salah satu komponen yang sangat diperlukan dalam produksi batu bata, khususnya batu bata tahan api;
• Energi nuklir - digunakan sebagai penghambat neuron;
• Produksi peralatan listrik - untuk produksi kontak listrik, serta elektroda;
• Obat-obatan.

Penggunaan grafit dalam metalurgi:

• Di area ini, cetakan untuk paduan, sendok tahan api, serta wadah tempat terjadinya kristalisasi terbuat dari grafit;
• Cawan lebur dibuat darinya;
• Grafit dapat digunakan untuk menjenuhkan logam dengan karbon (yaitu karbonisasi), serta membuat logam reaktif;
• Serbuk grafit sering digunakan sebagai pelumas cetakan pengecoran.

Teknik mesin: untuk apa grafit digunakan?

Dalam industri ini pemanfaatan mineralnya juga sangat beragam. Sifat-sifatnya membuat grafit sangat diperlukan dalam pembuatan berbagai macam produk.

Dalam teknik mesin, grafit digunakan untuk menghasilkan:

• Pelat pelapis;
• Elektroda (grafit);
• Berbagai elemen pemanas;
• Bubuk dan pasta untuk menyegel kontak, misalnya pada celah sambungan;
• Kontak geser (sikat listrik);
• Bantalan, cincin penyegel;
• Lapisan elektrostatik.

Grafit dalam industri kimia:

• Mineral ini digunakan untuk memproduksi berbagai pelumas yang digunakan baik dalam produksi maupun di rumah;
• Ini adalah pengisi untuk beberapa jenis plastik;
• Digunakan untuk sintesis berlian buatan;
• Sangat diperlukan dalam produksi cat yang memiliki sifat anti korosi yang sangat baik, serta berbagai pernis;
• Digunakan sebagai pengisi campuran teknologi;
• Dapat berfungsi sebagai pemlastis;
• Ini adalah salah satu komponen lem untuk menyambung kain karet;
• Termasuk dalam aditif dan pengisi antifriction (untuk oli transmisi atau motor), cairan pendingin;
• Digunakan untuk pembuatan baterai alkaline.

Grafit: aplikasi medis

Mineral ini adalah bagian dari banyak mineral obat(terutama homeopati). Ini digunakan untuk penyakit dermatologis, serta untuk pembentukan bekas luka atau perlengketan, dan gangguan metabolisme.

Pensil juga terbuat dari grafit hitam.

Kata grafit yang diterjemahkan dari bahasa Yunani berarti “tulisan.” Mineral dengan nama ini terbentuk di alam pada suhu tinggi di batuan vulkanik.

Karakteristik grafit

Grafit merupakan perwakilan dari kelas elemen asli berkekuatan tinggi. Strukturnya memiliki banyak lapisan.

Ada dua jenis grafit yang ditemukan di alam:

• kristal kasar,
• kristal halus.

Berdasarkan ukuran kristal dan lokasinya relatif satu sama lain, jenis grafit berikut ini ditemukan di alam:

• jelas kristal,
• kriptokristalin.

Grafit memiliki struktur yang cukup berlapis. Setiap lapisan memiliki bentuk bergelombang. Itu ringan.

Grafit merupakan salah satu unsur yang sebagian besar terdiri dari kristal ukuran yang berbeda. Mereka memiliki struktur plastik dan sisik kecil di sepanjang tepinya. Dari segi kekuatannya, mereka bisa dibandingkan dengan berlian.

Kisi kristal grafit terdiri dari sejumlah besar lapisan, yang memiliki lokasi berbeda satu sama lain.

Saat ini, grafit buatan sering diproduksi, yang dibuat dari campuran berbagai zat. Hal ini digunakan dalam berbagai sektor kehidupan manusia. Grafit yang diproduksi secara artifisial memiliki banyak jenis.

DI DALAM dunia modern Direncanakan untuk mengekstraksi emas dari grafit. Para ilmuwan telah menemukan bahwa satu ton grafit mengandung sekitar 18 gram emas. Jumlah bijih emas ini melekat pada simpanan emas. Saat ini, emas dari grafit dapat diperoleh tidak hanya di negara kita, tetapi juga di negara lain di dunia.

Sifat fisik grafit

Salah satu sifat utama grafit adalah kemampuannya menghantarkan arus listrik. Sifat fisiknya berbeda dengan intan karena tidak memiliki tingkat kekerasan yang tinggi. Strukturnya awalnya cukup lunak. Namun, setelah dipanaskan, ia menjadi keras dan rapuh. Bahannya mulai hancur.

Sifat fisik grafit adalah sebagai berikut:

1. tidak larut dalam asam.
2. Pencairan grafit pada suhu di bawah 3800 derajat Celcius tidak mungkin dilakukan.
3. setelah dipanaskan, strukturnya menjadi keras dan rapuh.

Ini tidak semua sifat grafit. Ada juga parameter yang membuat elemen ini unik.

Grafit memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• Titik leleh grafit adalah 3890 derajat Celcius,
• warna grafit abu-abu tua dengan kilau metalik,
• Kapasitas panas grafit adalah 0,720 kJ
• Resistivitas grafit adalah 800.000 · 10− 8 (Ohm · Meter).

Perhatian: Satu-satunya parameter dari semua karakteristik grafit yang bergantung pada jenis elemennya adalah konduktivitas termal grafit. Ini adalah 278,4 hingga 2435 W/(m*K).

Meja. Sifat fisik grafit.

Penambangan grafit

Menambang grafit adalah proses yang kompleks. Sejumlah besar jenis peralatan telah diciptakan untuk tujuan ini. Ini digunakan untuk menambang dan menghancurkan elemen. Deposit grafit biasanya ditemukan jauh di bawah tanah. Karena alasan inilah rig pengeboran paling sering digunakan untuk mencapai deposit elemen ini.

Penerapan grafit

Seperti yang Anda ketahui, bahan seperti grafit memiliki banyak kualitas unik. Mereka menentukan ruang lingkup penerapannya. Terimakasih untuk. Apa bahan ini Ini tahan terhadap suhu tinggi dan digunakan untuk produksi pelat pelapis.

Grafit juga digunakan dalam industri nuklir. Di sana ia memainkan peran penting dalam memoderasi neutron.

Berlian juga dapat diperoleh dari grafit. Di dunia modern, dimungkinkan untuk mendapatkan berlian sintetis, yang ditinjau dari kualitas dan kualitasnya penampilan akan menyerupai bahan alami.

Grafit pirolitik adalah bentuk khusus elemen seperti grafit. Varietas ini telah banyak diterapkan dalam bidang penelitian mikroskopis. Ini digunakan sebagai bahan kalibrasi.

Grafit. Properti, aplikasi

Ini paling sering digunakan dalam pemindaian mikroskop terowongan dan mikroskop kekuatan atom. Variasi ini grafit termasuk dalam kategori sintetik. Itu dapat diperoleh dengan memanaskan kokas dan pitch.

Berkat grafit, logam aktif dapat diperoleh dari sudut pandang kimia melalui elektrolisis. Cara penggunaan elemen ini dijelaskan oleh fakta bahwa grafit memiliki konduktivitas listrik yang cukup baik.

Grafit juga digunakan dalam produksi produk plastik. Digunakan untuk mengisi plastik.

Metode penggunaan grafit yang paling terkenal adalah produksi timah untuk pensil biasa yang sudah biasa digunakan orang.

Apa itu grafit? Rumus, sifat dan aplikasi grafit

Grafit. Properti, aplikasi

Grafit adalah zat berwarna abu-abu dengan kilau logam, komposisi amorf, kristal, atau berserat, berminyak saat disentuh, berat jenis 1,9 hingga 2,6.
Secara tampilan, grafit memiliki warna abu-abu metalik, mulai dari perak hingga hitam, dengan ciri khas kilau berminyak.
Oleh karena itu, konsumen sering menyebut grafit kristal bening berwarna perak, dan grafit kriptokristalin berwarna hitam.

Tergantung pada struktur strukturalnya, grafit dibagi menjadi:
jelas kristal,
kriptokristalin,
grafitoid,

Tambang grafit. Foto: lahir1945

Kisi kristal grafit hanya terdiri dari atom karbon. Kisi kristal grafit dicirikan oleh struktur berlapis yang jelas, jarak antar lapisan adalah 0,335 nm. Dalam kisi kristal grafit, setiap atom karbon terikat pada tiga atom karbon lain yang mengelilinginya. Kisi kristal grafit hadir dalam dua jenis: heksagonal (α-grafit) dan rhombohedral (β-grafit, bentuk metastabil). Atom karbon dari setiap lapisan kisi kristal α-grafit terletak berlawanan dengan pusat segi enam yang terletak di lapisan yang berdekatan (bawah dan atas); posisi lapisan diulang satu demi satu, setiap lapisan digeser relatif satu sama lain dalam arah horizontal sebesar 0,1418 nm (peletakan ABABA). Dalam kisi belah ketupat β-grafit, posisinya lapisan datar berulang tidak melalui satu lapisan, seperti pada kisi heksagonal, tetapi melalui dua lapisan. Meskipun β-grafit bersifat metastabil, kandungannya dalam grafit alam dapat mencapai 30%. Pada suhu 2230-3030°C, grafit belah ketupat berubah sempurna menjadi grafit heksagonal. Grafit alfa dan grafit beta memiliki sifat fisik yang serupa (kecuali struktur graphene yang sedikit berbeda).
Konduktivitas listrik kristal grafit bersifat anisotropik: mendekati logam pada arah sejajar bidang dasar, dan urutan besarnya lebih kecil pada arah tegak lurus. Anisotropi juga merupakan karakteristik permeabilitas suara (sifat akustik) dan sifat konduktivitas termal grafit.

Sifat grafit

Meluasnya penggunaan grafit didasarkan pada beberapa sifat unik:
— konduktivitas listrik yang baik;
- resistensi terhadap lingkungan yang agresif;
— ketahanan terhadap suhu tinggi;
- pelumasan tinggi.

Sifat listrik
Konduktivitas listrik grafit 2,5 kali lebih besar dibandingkan konduktivitas listrik merkuri. Pada suhu 0 derajat. resistivitas arus listrik berkisar antara 0,390 hingga 0,602 ohm. Batas bawah resistivitas untuk semua jenis grafit adalah sama yaitu sebesar 0,0075 ohm.

Sifat termal

Titik leleh grafit adalah 3845-3890 C pada tekanan 1 hingga 0,9 atm.

Sifat magnetik

Levitasi grafit. Foto: awan kuning

kelarutan grafit

Elastisitas grafit

Sifat optik

Penerapan grafit

Grafit alam digunakan dalam banyak proses teknologi dan produksi: refraktori (kualitas tinggi, grafit-magnesium, aluminium-grafit), pengecoran logam, kampas rem, pelumas, produksi pensil, cawan lebur, baterai galvanik, baterai alkaline, metalurgi serbuk, karbon-grafit bahan (sikat listrik, produk elektrokarbon, bahan anti-gesekan), produksi baja, grafit yang diperluas secara termal, area lain (zat pewarna dan pemoles), bahan anti-karbon, suku cadang untuk teknik listrik, pita magnetik, produksi berlian industri, pendingin dan pelumas suspensi).

Grafit hancur buatan - dimaksudkan untuk karburisasi besi tuang dan baja dalam proses peleburan perapian terbuka, pengubah oksigen dan tungku listrik ketika melebur baja dengan proporsi besi tuang yang lebih sedikit dalam muatannya, untuk pembusaan terak dalam proses metalurgi, dalam pembuatan bahan dan produk karbon-grafit, sebagai pengisi plastik grafit dan sebagai produk mandiri di industri konsumen lainnya.

Industri dalam negeri memproduksi berbagai macam sikat listrik grafit untuk berbagai mesin listrik, batubara penerangan listrik untuk lampu sorot dan untuk demonstrasi dan pembuatan film, baterai unsur - baterai volta, pengelasan dan analisis spektral, produk untuk peralatan vakum listrik dan teknologi komunikasi.

Grafit berfungsi sebagai bahan tambahan limbah yang sangat tahan api dalam massa keramik. Ini memberikan ketahanan api yang tinggi, konduktivitas termal dan stabilitas termal pada massa wadah, dan memberikan permukaan halus pada cawan dimana logam cair tidak menempel dengan baik. Ini mengurangi oksida logam pada suhu tinggi dan mencegah oksidasi logam.

Produksi cawan peleburan grafit, serta tutupnya, adalah yang paling penting. Selain itu, ekstensi dan dudukan cawan lebur, cawan lebur untuk tungku khusus, dan retort dibuat dari grafit. Mandi solder, mandi pembakaran pensil, peredam grafit karborundum dan produk lainnya. Sebagai bahan yang sangat tahan api, grafit kristal digunakan dalam pembuatan produk pelapis berkualitas tinggi dan sangat tahan api untuk pasangan bata tanur sembur, tungku, dan ketel uap.

Pembubaran - grafit

Halaman 1

Pelarutan grafit dalam fase y merupakan proses penting selama normalisasi (serta selama pendinginan) besi tuang dengan struktur feritik atau ferit-perlit. Proses ini mirip dengan karburisasi baja; perbedaannya adalah selama karburisasi, lapisan permukaan bagian baja dijenuhkan dengan karbon dari lingkungan luar, dan ketika pengecoran besi dipanaskan oleh karburator, banyak inklusi grafit yang terletak di dasar logam terbentuk, dan saturasi karbon terjadi di seluruh lapisan. seluruh volume casting. Pelarutan karbon dalam austenit suatu pengecoran besi dipengaruhi oleh suhu: dengan meningkatnya suhu pemanasan, kelarutan karbon dalam fase y meningkat tajam. Sebagai hasil normalisasi besi tuang dengan struktur awal massa utama ferit atau ferit dan perlit, diperoleh struktur perlit atau perlit mirip sorbit dengan peningkatan kekerasan dan kekuatan.  

Proses pelarutan grafit terjadi cukup cepat hanya pada suhu tinggi.  

Ketika grafit larut pada kontak dingin dan konsentrasi karbon dalam lelehan meningkat, zona di mana SG (TX) SA (TX) meluas menuju suhu tinggi dan supersaturasi yang lebih rendah.  

Data termodinamika untuk pelarutan grafit masih langka dan seringkali saling bertentangan. Pertanyaan tentang entalpi proses tersebut tidak sepenuhnya jelas.  

Ketika dipanaskan, grafit larut dalam austenit, dan oleh karena itu, meskipun struktur awal besi tuang berbeda, austenit dengan konsentrasi karbon eutektoid atau hipereutektoid mengalami transformasi saat didinginkan.  

Pori-pori yang terbentuk selama pelarutan grafit dan dekarburisasi besi tuang sebagian atau seluruhnya terisi oksida. Seiring dengan besi, silikon dan mangan teroksidasi, membentuk senyawa stabil dengan oksigen. Seperti di permukaan, lapisan teroksidasi di sebagian besar coran memiliki struktur yang heterogen.  

Kemungkinan terbentuknya pori-pori selama pelarutan grafit mengikuti data analisis dilatometri. Jika proses pelarutan grafit bersifat reversibel, maka ukuran sampel selama pelepasan dan pelarutan grafit akan berubah dengan jumlah yang sama, tetapi dengan tanda yang berlawanan.  

Telah ditetapkan bahwa ketika grafit dilarutkan dalam besi cair, nilai D) / c memiliki nilai positif pada seluruh rentang konsentrasi dan pada NG 0 1 mendekati 5000 kal / mol. Perubahan entropi DL c melebihi nilai yang sesuai dengan solusi ideal; dengan meningkatnya konsentrasi karbon, nilai aktual DL c menurun lebih cepat dibandingkan dengan nilai yang sesuai dengan larutan ideal.  

Dengan demikian, mekanisme utama pelarutan grafit tampaknya adalah difusi kontak langsung. Dalam hal ini, karburisasi besi dapat merupakan hasil difusi karbon sepanjang permukaan pori ke area di mana kontak dengan matriks tetap terjaga, dan selanjutnya melalui difusi batas dan volume. Tidak ada perbedaan yang signifikan dalam karburisasi sepanjang kontur inklusi, yang dapat diwujudkan jika difusi permukaan lebih dominan dibandingkan difusi volumetrik. Pada banyak pasangan difusi, rasio laju difusi seperti itu sebenarnya terjadi; namun, sejauh mana hal ini berlaku untuk paduan Fe-Si-C tidak diketahui.  

Berdasarkan gambaran mikroskopis pelarutan grafit yang dibahas di atas, tidak sulit menjelaskan pengaruh suhu austenitisasi dan pengotor aktif permukaan. Bila dipanaskan, kelarutan karbon dalam austenit meningkat, sehingga penurunan kohesi grafit dibarengi dengan peningkatan daya rekat grafit pada matriks. Akibatnya, pemulihan kontak antara dua fase dengan penghancuran grafit lebih sering dilakukan. Bersamaan dengan pemanasan, peran gas meningkat. Aditif pada besi tuang dari unsur pereduksi tegangan permukaan matriks dan dengan demikian melemahkan adhesi akan mencegah karburisasi. Pengotor yang meningkatkan kekuatan ikatan pada bidang dasar grafit juga dapat menunda pembubaran.

Sifat grafit

Jenis interaksi kedua terjadi ketika grafit atau berlian dilarutkan dalam logam cair. Dalam kondisi ini, pembasahan grafit kurang intens dibandingkan kasus pertama.  

Cara kedua adalah dengan menggunakan karakteristik termodinamika dari proses yang berhubungan dengan pelarutan grafit dalam besi cair.  

Halaman:      1    2    3    4

GRAFIT (dari bahasa Yunani grapho - saya tulis * a. grafit, timah hitam, plumbago; n. Grafit; f. grafit; i. grafito) adalah mineral dari golongan unsur asli, salah satu modifikasi polimorfik karbon, secara termodinamika stabil dalam kondisi kerak bumi. Pengotor gas (CO2, CO, H, CH4), terkadang air, bitumen, serta Si, Al, Mg, Ca, dll. Mengkristal dalam sistem heksagonal. Strukturnya berlapis. Kristal yang terbentuk dengan baik jarang terjadi; berbentuk tablet heksagonal dengan sisi basopinacoid yang berkembang dengan baik. Ganda dicatat. Biasanya membentuk agregat zona bersisik, kolumnar, masif, berbentuk ginjal, sferulit, seperti sferulit, dan silindris.

Sifat grafit

Grafit alam dibedakan berdasarkan ukuran kristal dan susunan relatifnya menjadi kristal bening dan kriptokristalin.

Penerapan grafit di berbagai sektor industri

Ukuran yang pertama melebihi 1 mikron, yang kedua - kurang dari 1 mikron. Dalam industri, menurut ukuran kristal, grafit kristal kasar (lebih dari 50 mikron), kristal halus (kurang dari 50 mikron) dan grafit kristal halus (kurang dari 10 mikron) dibedakan. Belahan pinacoid sangat sempurna. Garisnya berwarna abu-abu tua hingga hitam. Berminyak saat disentuh dan membuat tangan Anda kotor. Kilau metalik. Anisotropik. Kekerasan pada skala mineralogi 1-2. Kepadatan 2250kg/m3. Tahan api - tidak meleleh saat tekanan biasa, suhu sublimasi di atas 4000 K. Konduktif listrik - hambatan listrik kristal adalah 0,42.10-4 Ohm/m, bubuk halus - 8-20.10-2 Ohm/m. Tahan secara kimia. Mereka juga dicirikan oleh modulus elastisitas yang rendah, kapasitas panas spesifik yang tinggi, ketahanan guncangan termal yang baik, ketahanan terhadap korosi, kemampuan moderasi neutron yang tinggi, dan penampang penangkapan neutron yang kecil. Asal: metamorf, beku. Akumulasi industri terutama terkait dengan endapan metamorf. Endapan batuan beku jarang terjadi dan terbatas pada batuan basa dan ultrabasa. Komposisi material bijih bergantung pada asal usulnya. Mineral silikat (kuarsa, feldspar, mika, mineral lempung) biasanya ada. Pada kelereng, karbonat biasanya berasosiasi dengan grafit. Nepheline, wollastonite dan kaolinite dapat ditambang sebagai mineral ikutan. Ada tiga jenis bijih grafit: serpihan, kristal padat, kriptokristalin.

Deposit grafit

Deposit grafit serpihan terlokalisasi di gneisses, kuarsit, dan kelereng. Mereka terbentuk selama metamorfisme lapisan sedimen purba. Bentuk endapannya berbentuk lembaran dan lensa, dengan ketebalan dan luas yang konsisten. Serpihan grafit membentuk penyebaran yang tersebar di dalam batuan. Kandungan karbon dalam bijih rata-rata 3-18%. Deposit grafit dikenal di CCCP (misalnya, Taiginskoe, Ural; Zavalevskoe, SSR Ukraina), Austria, Cekoslowakia, Jerman, India, Madagaskar (wilayah Fanandran), Brasil, KHP, Kanada.

Grafit kristal padat menyusun urat dan lensa pada endapan asal hidrotermal-pneumalit atau sarang, lensa dan impregnasi pada endapan reaksi kontak. Endapan pneumatolitik-hidrotermal berasosiasi dengan urat pegmatit, kuarsa, feldspatik, dan kalsit yang selaras dan lebih jarang terpotong. Endapan reaksi kontak terbatas pada zona kontak antara batuan karbonat dan serpih yang kaya karbon dan batuan alkali dan gabbroid, lebih jarang granit. Bijihnya terdiri dari feldspar, kuarsa, lebih jarang mika, dan karbonat; di zona skarn mereka diperkaya dengan garnet, wollastonite, pyroxene, scapolite, serta mineral batuan alkaline dan gabbroid (nepheline, cancrinite, sodalite, sphene, apatite). Grafit (dari kristal kasar hingga halus) menyusun agregat bersisik dan berserat. Kandungan bijihnya 15-40%, di beberapa deposit 60-90%. Biasanya ditambang di bawah tanah. Deposito yang terkenal adalah Bogala (Sri Lanka) dan Botogol (CCCP).

Grafit kriptokristalin memiliki tekstur yang tidak sempurna dan sering kali mengandung campuran bahan karbon yang tersebar halus. Ini terdiri dari endapan seperti lembaran yang tebal dan luas, terkadang berubah menjadi batubara. Kandungan karbonnya 80-90%. Mineral pembentuk batuan utama: kuarsa, feldspar, serisit, klorit, kalsit. Grafit terbentuk selama metamorfisme batubara, serpih karbon dan bitumen di dekat intrusi. Deposit dikembangkan dengan metode tambang terbuka dan bawah tanah. Deposito utama berlokasi di Meksiko (negara bagian Sonora), Kopee Selatan, Austria (tambang Kaysersberg), CCCP (deposit Noginskoe).

Memperoleh grafit

Metode utama untuk memperkaya bijih kriptokristalin adalah penyortiran bijih, sedangkan bijih kristal padat dan serpihan adalah flotasi. Kualitas konsentrat tunduk pada batasan kadar abu dan distribusi ukuran partikel (serpih grafit dinilai berdasarkan ukurannya). Bijih kriptokristalin digiling. Saat flotasi bijih kristal terkelupas dan padat, pengumpul digunakan - minyak tanah dan hidrokarbon lainnya; bahan pembusa - minyak pinus, alkohol; regulator - soda, alkali; depresan - pati, reagen berbasis dekstrin. Untuk meningkatkan seleksi, disajikan gelas cair. Flotasi diikuti dengan klasifikasi basah, pengeringan, klasifikasi udara dan operasi hidrometalurgi, termasuk sintering dengan soda, perebusan abu, pencucian dengan asam sulfat, pencucian, perebusan dalam larutan soda, pencucian, pengeringan dan pemisahan magnetik kering untuk memperoleh grafit dalam produk non-magnetik. Saat menyelesaikan grafit tanur sembur serpihan, pemisahan listrik digunakan.

Saham dan Aplikasi

Cadangan grafit dunia (1978, ribu ton) di negara-negara kapitalis dan berkembang: serpihan - Amerika Selatan, 136; Eropa, 3500; Afrika, 5442; Asia, 900; kristal padat - Asia, 2900; cryptocrystalline - Amerika Utara (tanpa AS), 3084; Eropa, 5623; Asia, 6168. Untuk penambangan grafit, lihat Art. industri grafit.

Selain grafit alam, grafit buatan juga digunakan, yang diperoleh dengan mendinginkan paduan jenuh dengan karbon, dekomposisi termal gas hidrokarbon, memanaskan antrasit, kokas minyak bumi, dan pitch tar batubara. Grafit digunakan dalam metalurgi (cawan lebur, cetakan pengecoran, cat anti lengket), dalam teknik kimia (bahan pelapis, pipa, dll.), dalam produksi komutator untuk dinamo, elektroda, bubuk konduktif, pelumas, produk antifriction, dalam nuklir teknik, dalam produksi pensil, cat, bahan isolasi termal. Grafit gumpalan buatan digunakan sebagai pelapis tahan erosi untuk nozel mesin roket dan ruang pembakaran kerucut hidung.

Sifat dasar grafit alam

Grafit- zat berwarna abu-abu dengan kilau metalik, komposisi amorf, kristal, atau berserat, berminyak saat disentuh, berat jenis 1,9 hingga 2,6. Secara tampilan, grafit memiliki warna abu-abu metalik, mulai dari perak hingga hitam, dengan ciri khas kilau berminyak.
Oleh karena itu, konsumen sering menyebut grafit kristal bening berwarna perak, dan grafit kriptokristalin berwarna hitam.

Grafit terasa berminyak saat disentuh dan mudah kotor. Pada permukaan dengan mudah menghasilkan hasil akhir berkilau perak hingga hitam. Grafit dibedakan berdasarkan kemampuannya untuk melekat pada permukaan padat, yang memungkinkannya membentuk lapisan tipis ketika digosokkan pada permukaan benda padat.

Grafit adalah bentuk karbon alothoropik, yang dicirikan oleh struktur kristal tertentu yang memiliki struktur khas.

Tergantung pada struktur strukturalnya, grafit dibagi menjadi:

• jelas kristal,
• kriptokristalin,
• grafitoid,
• bahan grafit yang sangat tersebar, biasa disebut batubara.
  Pada gilirannya, grafit kristalin jelas menurut ukuran dan struktur kristalnya dibagi menjadi:
• kristal padat (deposit grafit Bogotol),
• bersisik (deposit grafit Taiginskoe).

Pada grafit serpihan, kristalnya berbentuk pelat atau selebaran. Sisiknya berminyak, plastik dan berkilau metalik.

Sifat paling penting dari grafit

Sifat listrik

Konduktivitas listrik grafit 2,5 kali lebih besar dibandingkan konduktivitas listrik merkuri. Pada suhu 0 derajat.

Grafit - deskripsi grafit, sifat, ekstraksi, aplikasi, produksi

resistivitas terhadap arus listrik berkisar antara 0,390 hingga 0,602 ohm. Batas bawah resistivitas untuk semua jenis grafit adalah sama yaitu sebesar 0,0075 ohm.

Sifat termal

Grafit memiliki konduktivitas termal yang tinggi, yaitu sebesar 3,55 W*derajat/cm dan menempati posisi antara paladium dan platinum.

Koefisien konduktivitas termal adalah 0,041 (5 kali lebih besar dari batu bata). Filamen grafit tipis memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi dibandingkan filamen tembaga.
Titik leleh grafit adalah 3845-3890 C pada tekanan 1 hingga 0,9 atm.
Titik didihnya mencapai 4200 C.
Temperatur penyalaan dalam aliran oksigen adalah 700-730C untuk grafit kristal bening. Jumlah panas yang dihasilkan dari pembakaran grafit berkisar antara 7832 hingga 7856 kkal.

Sifat magnetik

Grafit dianggap diamagnetik.

kelarutan grafit

Secara kimia inert dan tidak larut dalam pelarut apa pun selain logam cair, terutama yang mengandung titik tinggi meleleh. Ketika dilarutkan, karbida terbentuk, sifat terpentingnya adalah tungsten, titanium, besi, kalsium, dan boron karbida.
Pada suhu biasa, grafit sangat sulit berikatan dengan zat lain, tetapi pada suhu tinggi membentuk senyawa kimia dengan banyak unsur.

Elastisitas grafit

Grafit tidak elastis, namun dapat dipotong dan ditekuk. Kawat grafit mudah ditekuk dan dipelintir menjadi spiral, dan ketika digulung memberikan perpanjangan sekitar 10%. Kuat tarik kawat tersebut adalah 2 kg/mm2, dan modulus lenturnya adalah 836 kg/mm2.

Sifat optik

Koefisien penyerapan cahaya grafit adalah konstan untuk seluruh spektrum dan tidak bergantung pada suhu radiasi tubuh; untuk benang grafit tipis sama dengan 0,77; dengan bertambahnya kristal grafit, serapan cahaya sudah berada pada kisaran 0,52-0,55.

Kandungan lemak dan plastisitas grafit merupakan sifat terpenting yang memungkinkannya digunakan secara luas dalam industri. Semakin tinggi kandungan lemak grafit, semakin rendah koefisien gesekannya. Kandungan lemak grafit menentukan kegunaannya sebagai pelumas, serta kemampuannya untuk melekat pada permukaan yang keras.

Berkat sifat-sifat ini, dimungkinkan untuk membuat film tipis dengan menggosok permukaan benda padat dengan grafit.

Koefisien muai panas grafit yang rendah dan ketahanannya yang tinggi terhadap tekanan suhu merupakan faktor penentu dalam penggunaannya sebagai bahan pembantu yang penting dan tak tergantikan dalam industri pengerjaan logam, besi dan baja, yaitu. dimanapun permukaan kerja harus dilindungi dari paparan langsung terhadap logam cair. Keuntungan penting dalam penggunaan ini juga adalah sifatnya yang tidak basah, tereduksi sepenuhnya oleh logam dan terak netral, serta kekuatannya pada suhu tinggi. Penggunaan grafit saat pengecoran bagian meningkatkan kualitas pengecoran, mengurangi jumlah cacat, dan mencegah pembentukan bekas terbakar, yang penghapusannya memerlukan banyak usaha dan biaya.

Cetakan dan inti pengecoran mentah dilapisi dengan lapisan bubuk grafit kering. Grafit murni memiliki koefisien serapan neutron yang rendah dan koefisien moderasi tertinggi, sehingga sangat diperlukan dalam reaktor nuklir. Tanpa elektroda grafit, perkembangan industri besi, non-besi dan kimia tidak terpikirkan.

Grafit adalah bahan pelapis yang sangat baik untuk elektroliser untuk produksi aluminium. Bahan yang mengandung karbon digunakan untuk konstruksi tungku listrik dan unit pemanas lainnya.

Cawan lebur dan perahu dibuat dari grafit untuk produksi paduan superkeras.
Dalam industri kimia, bahan grafit sangat diperlukan untuk produksi penukar panas yang beroperasi di lingkungan yang agresif.

Dan juga untuk pembuatan heater, kondensor, evaporator, lemari es, scrubber, kolom destilasi, nozel, nozel, kran, suku cadang pompa, filter.
Industri dalam negeri memproduksi berbagai macam sikat listrik grafit untuk berbagai mesin listrik, batubara penerangan listrik untuk lampu sorot dan untuk demonstrasi dan pembuatan film, baterai unsur - baterai volta, pengelasan dan analisis spektral, produk untuk peralatan vakum listrik dan teknologi komunikasi.

Dalam teknik mesin, grafit digunakan sebagai bahan antifriction untuk bantalan, cincin gesekan, segel mekanis dan piston, serta bantalan dorong.

Mineral dan batuan / Deskripsi mineral Grafit