Grafite: densidade, propriedades, recursos e tipos de aplicativos

Grafite é uma substância que ocorre emnatureza. Esta é uma das modificações do carbono, que é caracterizada por uma certa rede cristalina. Isto faz com que as propriedades possuídas por grafite. Na natureza, o carbono é encontrado em dois tipos principais. Este grafite e diamante. A sua fórmula química é idêntica, mas as propriedades físicas são radicalmente diferentes.

É a estrutura da estrutura cristalina que afetaessas características. Existem elétrons livres, que determinam as propriedades físicas da matéria. Grafite, densidade, tipos e escopo dos quais são interessantes para uma série de indústrias, vale a pena considerar com mais detalhes.

Propriedades Básicas

Grafite é uma substância cinzenta combrilho metálico. Tem uma alta condutividade térmica (3,55 W / graus / cm). Devido a esta grafite é amplamente utilizado em diversos setores. Esta figura é maior que a do tijolo, o que é explicado pela presença de elétrons móveis na rede cristalina. Eles também promovem boa condutividade elétrica. Em todos os estados agregados esta substância é caracterizada por uma baixa resistência à corrente (de 0,4 a 0,6 Ohm).

Grafite é uma substância inerte que não éé dissolvido por componentes quimicamente ativos. Isso só é possível se entrar em um meio de metal fundido com alto ponto de ebulição. Grafite sob tais condições funde completamente, formando carbonetos.

Baixo coeficiente de atrito e alto ponto de fusão causam boas propriedades de vedação. A densidade de grafite (kg / m3) é 2,23. Mas o material está bem dobrado e cortado.

Estrutura

Considerando a densidade de grafite, bem comopropriedades e espécies, é necessário prestar atenção à sua estrutura. Esta é uma substância em camadas. Seus átomos de carbono estão alinhados em uma rede cristalina semelhante a um favo de mel. Hexágonos em uma camada se encaixam bem um no outro. No entanto, a conexão entre cada nível é fraca. É esse recurso que facilita a quebra de grafite.

Na escala de Mohs, a dureza do material é uma. Para comparação, este valor é de 10 para o diamante e 5 para o ceramogranito A 1500 ° C, segundo os cientistas, a rede cristalina de grafite pode ser convertida em diamante.

No processo de processamento industrial, a estruturasubstância está mudando. Junto com isso, diferentes graus de grafite têm propriedades diferentes. Se o material extraído não tiver sido processado artificialmente, é um tipo natural de substância.

Grafite natural

Grafite, cuja densidade e propriedades são significativamentediferem dependendo da marca do fabricante, em condições naturais ocorre em 2 variantes principais. O primeiro tipo é chamado hexagonal. Ele tem uma treliça de cristal na qual metade dos átomos em cada camada está acima e abaixo do centro do hexágono.

A segunda modificação é romboédrica. Cada quarta camada repete a primeira. Esta modificação na natureza é encontrada apenas na forma de impurezas. Se esta substância for aquecida a uma temperatura de 2500-3300 K, a sua rede cristalina se tornará hexagonal. Em condições naturais, o material é mais frequentemente encontrado nesta forma.

Composição

Na natureza, a grafite nunca é encontrada em puroforma. Ele contém uma quantidade bastante grande de cinzas (às vezes até 20%). Consiste em muitos compostos diferentes (FeO, MgO, CuO, CaO, etc.). Até 2% da massa em grafite natural pode ser ocupada por gases. Betume e água também podem estar presentes.

A densidade do pó de grafite varia dependendo da dispersão, a presença de poros. O valor acima pode ser reduzido para 2,09 kg / m³. O grafite é oleoso ao toque. Se você pegar com as mãos, haverá um traço característico em seus dedos. Por isso, de tal material, as varas de um lápis simples criam-se. Ele deixa uma marca clara no papel.

Grafite artificial

Para a produção é muito importante considerar o que édensidade de grafite. A física deixa claro que quanto maior a densidade dessa substância, maior sua condutividade térmica. A grafite artificial é caracterizada pela alta pureza (até 99%). Isso também aumenta muito a densidade do material.

A produção de grafite refinada é realizadapor influências termoquímicas e termomecânicas. Para cada indústria, uma substância com um certo conjunto de qualidades é feita. Isso permite atender às necessidades da indústria em grafite com determinadas características físicas.

Marcação de substâncias criadas artificialmente,inclui a divisão de tipos de material por destino. Há fundição, elétrica, bateria, elemento, lubrificante e lápis grafite. Há também marcas especiais usadas em reatores nucleares.

Âmbito de aplicação

Na produção, certas propriedades do grafite. Aplicação esta substância é completamente dependente deles. Grafite é usado na metalurgia na fabricação de formas refratárias ou baldes, recipientes. No processo de fundição, o pó da presente substância é utilizado como lubrificante. Um dos componentes do tijolo refratário é também grafite. É adicionado à mistura na fabricação de plástico.

Este material também é usado para fazer contatos de aparelhos elétricos. Isso é facilitado pelas propriedades eletricamente condutivas da matéria.

Lápis de grafite são conhecidos, talvez, para todoshomem. Este material também é usado na fabricação de certos tipos de tintas. Neste caso, é preto (e não cinzento) grafite. Essa tinta tem qualidades anticorrosivas.

Do mineral natural atual,diamantes artificiais. Eles são usados ​​na fabricação de ferramentas de corte para serviços pesados. Em engenharia, o pó de grafite é o material para rolamentos, bem como anéis de pistão e vedação. Sob a forma de um lubrificante, é adequado para o processamento de correntes de bicicletas, molas de carros, dobradiças de portas.

Mesmo na composição de muitas drogas, grafite pode ser encontrada.

Aplicação na indústria alimentícia

A substância também é amplamente utilizadana indústria de alimentos. Para fazer isso, ele passa por um certo tratamento durante a produção. A densidade de ferro, álcool etílico, grafite e açúcar, por razões óbvias, é diferente. Mas o material apresentado pode conter em si mesmo e ser parte de algumas substâncias. É em parafinas, éteres, álcool e até em açúcar.

Isso pode ser visto se fizermos um descomplicadoexperiência. Primeiro você precisa pegar um pedaço de açúcar. É colocado em uma tampa dura e coberta com uma tampa (você pode ter um dedal). Então o metal, que é coberto com açúcar, é fortemente aquecido. Uma fumaça inchada emitirá debaixo do dedal. Se você trouxer um fósforo, o gás queimará.

Quando a fumaça deixa de se destacar, você pode tirar o dedal. Há uma massa preta na tampa. Isso é carvão. É o carbono do qual consiste a grafite.

Estar na natureza

Grafite, densidade que depende da sua pureza, está emnatureza em quantidades razoavelmente grandes. Anualmente ao redor do mundo são extraídos cerca de 600 mil toneladas dessa substância. As maiores reservas estão concentradas no México, República Tcheca, China, Ucrânia, Brasil, Rússia, Canadá e Coréia do Sul.

Desde os tempos antigos, os depósitos de grafite causaramo interesse da humanidade. Hoje, esses recursos naturais estão sendo desenvolvidas para assegurar que os materiais da indústria com propriedades desejadas. Grafite encontrado em granito, pedras de calcário, ou gnaisse mica como um inclusões fibrosas ou cristalinos. Mining é realizada a céu aberto e métodos subterrâneos.

O custo da grafite

Grafite, densidade e a pureza da qual afeta seu valor,hoje é realizado a preços bastante acessíveis. Isso é afetado pelo tamanho de seus cristais, bem como pelo conteúdo de carbono. Quanto mais alto, mais caro é o grafite. Com um conteúdo suficientemente alto de carbono, as propriedades físicas do material são aumentadas. Isso é valioso para indústrias de uma ampla variedade de indústrias.

Hoje, o custo médio da grafite écerca de 45 rublos por quilo. Se foi tratada artificialmente, o custo é significativamente aumentado. Além disso, o preço de um mineral natural depende da localização do depósito.

Tendo se familiarizado com as propriedades básicas ecaracterísticas da grafite, podemos concluir que sua densidade depende tanto do custo quanto da qualidade técnica do material. Portanto, o mineral extraído está sujeito a processamento adicional. Isso aumenta sua qualidade.