Tartalom
Grafit: Grafitkristályok egy darab márványból a Saint-Jovite Skarn övezetből, Mont-Tremblant, Les Laurentides RCM, Quebec, Kanada. Ez a minta körülbelül három hüvelyk (7,6 cm) hosszú.
Mi a grafit?
A grafit a kristályos szén természetben előforduló formája. Ez egy natív elem ásvány, amelyet a metamorf és magmás kőzetekben találnak. A grafit a szélsőségek ásványa. Rendkívül lágy, nagyon kis nyomással hasad és nagyon kis fajsúlyú. Ezzel szemben rendkívül hőálló, és szinte bármilyen anyaggal érintkezve szinte semleges. Ezek a szélsőséges tulajdonságok széles körű felhasználást biztosítanak a kohászatban és a gyártásban.
Pehely grafit: Madagaszkáron előállított pehelygrafit.
Grafit darab: Egyösszegű grafit a Kropfmuhl-ból, Ausztria. A minta átmérője körülbelül egy és fél hüvelyk (3,8 cm).
Grafit gránáttel: Grafit-csillám-zsák minta két vörös almandin / pirop gránáttel a Vörös Embers-bányából, Erving, Massachusetts. Ez a minta körülbelül két hüvelyk (5,08 cm) átmérőjű.
Geológiai előfordulás
A grafit egy ásványi anyag, amely akkor képződik, amikor a szén hőnek és nyomásnak van kitéve a földkéregben és a felső köpenyben. A grafit előállításához 75 000 font / négyzet hüvelyk nyomáson és 750 ° C hőmérsékleten kell működni. Ezek megfelelnek a granulit metamorf fáinak.
A regionális metamorfizmusból származó grafit (pehelygrafit)
A Föld felszínén ma látható grafit nagy része konvergens tányérhatáron képződött, ahol a szervesen gazdag pala és mészkő a regionális metamorfizmus hőnek és nyomásnak volt kitéve. Ez márványból, rézből és gneissből áll, amelyek apró kristályokat és grafitpehelyeket tartalmaznak.
Ha a grafit elegendően magas koncentrációban van, ezeket a kőzeteket meg lehet bányászni, olyan szemcseméretűre aprítani, amely felszabadítja a grafitpehelyeket, és speciális gravitációs elválasztással vagy habbal történő flotálással feldolgozni az alacsony sűrűségű grafit eltávolításához. Az előállított terméket "pehely-grafitnak" hívják.
Grafit a szénvarrás metamorfizmusából ("amorf" grafit)
Néhány grafitképződés a szénvarratok metamorfizmusából származik. A szénben lévő szerves anyag főleg szénből, oxigénből, hidrogénből, nitrogénből és kénből áll. A metamorfizmus hője elpusztítja a szén szerves molekuláit, elpárologtatva az oxigént, a hidrogént, a nitrogént és a ként. A szinte tiszta szén anyag marad, amely ásványi grafittá kristályosodik.
Ez a grafit olyan "varratokban" fordul elő, amelyek megfelelnek az eredeti szénrétegnek. Bányászatkor az anyag amorf grafit néven ismert. Az "amorf" szó valójában helytelen ebben a használatban, mivel ennek kristályszerkezete van. A bányából nézve ez az anyag hasonló a széndarabokhoz, a fényes és tompa sávok nélkül.
Grafit a hidrotermális metamorfizmusból
Kis mennyiségű grafit képződik a szénvegyületek reakciójával a kőzetben hidrotermális metamorfizmus során. Ez a szén mobilizálható és lerakódhat a vénákban hidrotermális ásványi anyagokkal együtt. Mivel kicsapódik, magas a kristályossága, és ezért sok elektromos felhasználás szempontjából előnyös anyag.
Grafit az aranyos sziklákban és a meteoritokban
Ismert, hogy kis mennyiségű grafit alakul ki ásványi kőzetekben ásványi anyagként. Apró részecskékként ismert a bazaltáramokban és a szenitekben. Pegmatitben is kialakul. Néhány vas meteorit kis mennyiségű grafitot tartalmaz. A grafit ezen formái gazdasági jelentőségű események.
Az ásványi anyagok megismerésének legjobb módja egy olyan apró példányok gyűjteményének tanulmányozása, amelyekkel kezelni tudja, megvizsgálhatja és megfigyelheti azok tulajdonságait. Olcsó ásványgyűjtemények érhetők el az áruházban.
Grafit és gyémánt
A grafit és a gyémánt a szén két ásványi formája. Gyémánt alakul ki a köpenyben szélsőséges hő és nyomás alatt. A Föld felszíne közelében található legtöbb grafit a kéregben képződött alacsonyabb hőmérsékleteken és nyomásokon. A grafit és a gyémánt összetétele azonos, de szerkezetük nagyon eltérő.
A grafit szénatomjai egy hatszögletű hálózatban kapcsolódnak, amely egy atom vastag lapokat képez. Ezek a lapok rosszul vannak összekapcsolva, és könnyen lehasadnak vagy átcsúszhatnak egymással, ha kis erőnek vannak kitéve. Ez a grafit nagyon alacsony keménységét, tökéletes hasadását és csúszós érzetét adja meg.
Ezzel szemben a gyémánt szénatomjai egy keretszerkezethez kapcsolódnak. Minden szénatom háromdimenziós hálózatba kapcsolódik négy másik szénatommal, erős kovalens kötésekkel. Ez az elrendezés az atomokat szilárdan a helyén tartja, és a gyémánt kivételesen kemény anyaggá teszi.
Grafit fogyasztás: Az Egyesült Államok grafitfogyasztása felhasználás szerint 2012-ben. Az USGS ásványi anyagok összefoglalójának adatai.
Szintetikus grafit
A "szintetikus grafit" nagy széntartalmú anyagok, például kőolajkoksz és kőszénkátrány-szurok melegítésével készül 2500-3000 Celsius fok közötti hőmérsékleten. Ilyen magas hőmérsékleten az illékony anyagok és az alapanyagban lévő sok fémet megsemmisítik vagy elvezetik. A megmaradó grafit összekapcsol egy lapszerű kristályszerkezettel. A szintetikus grafit tisztasága meghaladja a 99% szénatomot, és gyártott termékekben használják, ahol rendkívül tiszta anyag szükséges.
Grafitartya Essex megyéből, New York-ból. A minta átmérője körülbelül 5 hüvelyk (12,7 centiméter).
Grafitartya Essex megyéből, New York-ból. A minta átmérője körülbelül 5 hüvelyk (12,7 centiméter).