2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21
El grafit és una substància que es produeix de manera natural. Aquesta és una de les modificacions del carboni, que es caracteritza per una certa xarxa cristal·lina. Això determina les propietats que té el grafit. El carboni es presenta a la natura en dues formes principals. Aquests són el grafit i el diamant. La seva fórmula química és idèntica, però les seves propietats físiques són radicalment diferents.
És l'estructura de la xarxa cristal·lina la que afecta aquestes característiques. Té electrons lliures que determinen les propietats físiques de la matèria. El grafit, la densitat, els tipus i l'abast del qual són interessants per a moltes indústries, val la pena considerar-lo amb més detall.
Funcions bàsiques
El grafit és una substància grisa amb una brillantor metàl·lica. Té una alta conductivitat tèrmica (3,55 W/deg./cm). Per això, el grafit s'utilitza activament en diverses indústries. Aquesta xifra és superior a la d'un maó, la qual cosa s'explica per la presència d'electrons mòbils a la xarxa cristal·lina. També contribueixen a una bona conductivitat elèctrica. En tots els estats d'agregació, aquesta substància es caracteritza per una baixa resistència de corrent (de 0,4 a 0,6 ohms).
El grafit és una substància inert que no es dissol per components químicament actius. Això només és possible quan entra al medi de metall fos amb un punt d'ebullició elevat. En aquestes condicions, el grafit es fon completament i forma carburs.
El baix coeficient de fricció i l' alt punt de fusió donen lloc a bones propietats de segellat. La densitat del grafit (kg/m3) és de 2,23. Però, al mateix temps, el material es doblega i es talla bé.
Estructura
Tenint en compte la densitat del grafit, així com les propietats i els tipus, cal parar atenció a la seva estructura. Aquesta és una substància en capes. Els seus àtoms de carboni s'alineen en una xarxa cristal·lina semblant a una bresca. Els hexàgons en una capa encaixen perfectament entre si. Tanmateix, la relació entre cada nivell és feble. Aquesta característica és la que facilita trencar el grafit.
A l'escala de Mohs, la duresa del material és una. Com a comparació, aquest indicador és 10 per al diamant i 5 per al gres porcelànic. A una temperatura de 1500 ° C, segons els científics, la xarxa cristal·lina de grafit es pot transformar en diamant.
Durant el processament industrial, l'estructura de la matèria canvia. Al mateix temps, diferents graus de grafit tenen propietats diferents. Si el material extret no s'ha processat artificialment, és un tipus de substància natural.
Grafit natural
El grafit, la densitat i les propietats del qual difereixen significativament segons la marca del fabricant, es troba en condicions naturals en 2 variants principals. Primer tipusanomenada hexagonal. Té una xarxa cristal·lina en la qual la meitat dels àtoms de cada capa es troben per sobre i per sota del centre de l'hexàgon.
La segona modificació és romboèdrica. Cada quarta capa es repeteix la primera. Aquesta modificació es produeix a la natura només en forma d'impureses. Si aquesta substància s'escalfa a una temperatura de 2500-3300 K, la seva xarxa cristal·lina es convertirà en una de hexagonal. En condicions naturals, el material es troba més sovint en aquesta forma.
Composició
A la natura, el grafit mai es troba en la seva forma pura. Conté una quantitat bastant gran de cendra (de vegades fins a un 20%). Consta de molts compostos diferents (FeO, MgO, CuO, CaO, etc.). Fins a un 2% de la massa del grafit natural pot estar ocupada per gasos. També hi pot haver betum i aigua.
La densitat de la pols de grafit varia en funció de la dispersió, la presència de porus. El valor anterior es pot reduir a 2,09 kg/m3. El grafit és greixós al tacte. Si l'agafes amb les mans, quedarà una marca característica als teus dits. Per tant, les barres per a un llapis simple es creen a partir d'aquest material. Deixa una marca clara al paper.
Grafit artificial
Per a la producció, és molt important tenir en compte quina és la densitat del grafit. La física deixa clar que com més gran és la densitat d'aquesta substància, més gran és la seva conductivitat tèrmica. El grafit artificial es caracteritza per una gran puresa (fins al 99%). També augmenta molt la densitat del material.
La producció de grafit refinat es realitza per influències termoquímiques i termomecàniques. Per a cada branca de producció es produeix una substància amb un determinat conjunt de qualitats. Això permet satisfer les necessitats de la indústria del grafit amb unes característiques físiques determinades.
L'etiquetatge de substàncies artificials inclou un desglossament dels tipus de materials per destinació. Hi ha grafit de foneria, electrocarboni, bateria, elemental, lubricant i llapis. També s'utilitzen graus especials als reactors nuclears.
Àmbit d'aplicació
Durant la producció, s'estableixen determinades propietats del grafit. L'ús d'aquesta substància depèn completament d'ells. El grafit s'utilitza en metal·lúrgia en la fabricació de motlles o cullerots refractaris, recipients. En el procés de fosa, la pols de la substància presentada s'utilitza com a lubricant. Un dels components dels maons refractaris també és el grafit. S'afegeix a la mescla en la fabricació de plàstics.
Aquest material també s'utilitza per a la fabricació de contactes d'aparells elèctrics. Això es veu facilitat per les propietats conductores de l'electricitat de la substància.
Els llapis de grafit són coneguts, potser, per tothom. Aquest material també s'utilitza en la producció d'alguns tipus de pintures. En aquest cas, el que s'utilitza és el grafit negre (i no gris). Aquesta pintura té propietats anticorrosió.
Els diamants artificials s'obtenen del mineral natural presentat. S'utilitzen quanproducció d'eines de tall resistents. En enginyeria mecànica, la pols de grafit actua com a material per als coixinets, així com com a pistons i anells de segellat. Com a lubricant, és adequat per processar cadenes de bicicletes, molles de cotxes, frontisses de portes.
Fins i tot molts medicaments contenen grafit.
Aplicacions d'aliments
La substància presentada també s'utilitza àmpliament a la indústria alimentària. Per fer-ho, durant la producció, se sotmet a cert processament. La densitat del ferro, l'alcohol etílic, el grafit i el sucre, per raons òbvies, és diferent. Però el material presentat pot contenir i formar part d'algunes substàncies. Es troba en parafines, èsters, alcohol i fins i tot sucre.
Això es pot verificar mitjançant un experiment senzill. Primer cal agafar un tros de sucre. Es col·loca sobre una tapa dura i es cobreix amb un tap (podeu utilitzar un didal). A continuació, el metall amb què està cobert el sucre s'escalfa amb força. Amb el temps, sortirà fum acre per sota del didal. Si hi portes un llumins, el gas cremarà.
Quan el fum deixi de sortir, pots treure el didal. Hi ha una massa negra a la tapa. Això és carbó. És el carboni del qual està fet el grafit.
Estar a la natura
El grafit, la densitat del qual depèn de la seva puresa, es troba a la natura en quantitats força grans. Al voltant de 600 mil tones d'aquesta substància s'extreuen anualment a tot el món. El més granles seves reserves es concentren a Mèxic, República Txeca, Xina, Ucraïna, Brasil, Rússia, Canadà i Corea del Sud.
Des de l'antiguitat, els dipòsits de grafit van despertar l'interès de la humanitat. Actualment, aquests recursos naturals s'estan desenvolupant per tal de dotar a la indústria de materials amb les qualitats requerides. El grafit es troba en granits, roques calcàries, mica o gneis en forma d'inclusions fibroses o cristal·lines. La mineria es porta a terme mitjançant mètodes a cel obert i subterranis.
Cost del grafit
El grafit, la densitat i la puresa del qual afecten el seu valor, ara es ven a preus força raonables. Això està influenciat per la mida dels seus cristalls, així com pel contingut de carboni. Com més alt és, més car és el grafit. Amb un contingut de carboni suficientment elevat, les propietats físiques del material augmenten. Això és valuós per a la indústria en una gran varietat d'indústries.
Avui el cost mitjà del grafit és d'uns 45 rubles/kg. Si es va processar artificialment, el cost augmenta significativament. A més, el preu d'un mineral natural depèn de la ubicació del dipòsit.
Familiaritzant-nos amb les principals propietats i característiques del grafit, podem concloure que tant el cost com les qualitats tècniques del material depenen de la seva densitat. Per tant, el mineral extret a la natura està subjecte a un processament posterior. Això millora les seves qualitats.
Recomanat:
Densitat de faig. Característiques, aplicació i propietats tecnològiques de la fusta
El faig és una de les espècies d'arbres més comunes que es troben als boscos mixts i caducifolis de gran part d'Europa. S'utilitza àmpliament en la fabricació de mobles. La seva fusta té una gran força, duresa i inelasticitat. La densitat del faig, que es tractarà a l'article, depèn de l'estructura cel·lular i la humitat
Poletilè d' alta densitat i baixa pressió: característiques, descripció, aplicació
HDPE és un polímer termoplàstic. Combina molts avantatges que permeten utilitzar-lo en una gran varietat d'indústries. Es pot utilitzar amb èxit tant per a l'embalatge de pel·lícules com per a la fabricació de canonades de comunicació
Densitat de pedra triturada: grava, granit, pedra calcària i escòries. Densitat aparent de pedra triturada: coeficient, GOST i definició
La pedra triturada és un material inorgànic i granular de flux lliure obtingut per trituració artificial. Es divideix en primària i secundària. Aquest és un fet important. Primària: el resultat del processament de pedra natural: còdols, blocs, pedra tosca i altres materials. El secundari s'obté triturant residus de construcció, com ara formigó, asf alt, maó. En aquest text, considerarem amb més detall una propietat com la densitat de la pedra triturada
Segellador de poliuretà de dos components: definició, creació, tipus i tipus, característiques, propietats i matisos d'aplicació
Amb un segellat a llarg termini i d' alta qualitat de costures i esquerdes, els segelladors de poliuretà de dos components han trobat la seva àmplia distribució. Tenen propietats elàstiques i de deformació elevades, per tant, es poden utilitzar com a segelladors de culata en el camp de la reparació i la construcció d'habitatges
Barreja de formigó: propietats, composició, tipus, graus de formigó, característiques, compliment dels estàndards GOST i aplicació
Entre les principals propietats de la mescla de formigó, que també s'anomena formigó hidrotècnic, cal destacar l'augment de la resistència a l'aigua. Amb aquest material s'estan construint edificis per utilitzar-los en zones pantanses o en regions propenses a les inundacions
