Grafito: densidad, propiedades, características de la aplicación y tipos
El grafito es una sustancia que se produce ennaturaleza. Esta es una de las modificaciones del carbono, que se caracteriza por una cierta red cristalina. Esto determina las propiedades que posee el grafito. En la naturaleza, el carbono se encuentra en dos tipos principales. Esto es grafito y diamante. Su fórmula química es idéntica, pero las propiedades físicas son radicalmente diferentes.
Es la estructura de la red cristalina que afectaestas características Hay electrones libres en él, que determinan las propiedades físicas de la materia. El grafito, la densidad, los tipos y el alcance de los cuales son interesantes para una serie de industrias, vale la pena considerarlo con más detalle.
Propiedades Básicas
El grafito es una materia gris conbrillo metálico. Tiene una alta conductividad térmica (3.55 W / deg / cm). Debido a este grafito es ampliamente utilizado en diversas industrias. Esta cifra es más alta que la del ladrillo, que se explica por la presencia de electrones móviles en la red cristalina. También promueven buena conductividad eléctrica. En todos los estados agregados, esta sustancia se caracteriza por una baja resistencia a la corriente (de 0,4 a 0,6 ohmios).
El grafito es una sustancia inerte que no esse disuelve por componentes químicamente activos. Esto solo es posible si entra en un medio de metal fundido con un alto punto de ebullición. El grafito en tales condiciones se derrite por completo, formando carburos.
El bajo coeficiente de fricción y el alto punto de fusión causan buenas propiedades de sellado. La densidad de grafito (kg / m3) es 2.23. Pero el material está bien doblado y cortado.
Estructura
Teniendo en cuenta la densidad del grafito, así comopropiedades y especies, es necesario prestar atención a su estructura. Esta es una sustancia en capas. Sus átomos de carbono están alineados en una red cristalina similar a un panal de miel. Los hexágonos en una capa se ajustan herméticamente entre sí. Sin embargo, la conexión entre cada nivel es débil. Esta es la característica que hace que sea fácil romper el grafito.
En la escala de Mohs, la dureza del material es uno. A modo de comparación, esta cifra es 10 para el diamante y 5 para el ceramogranito. A 1500 ° C, según los científicos, la red cristalina de grafito se puede convertir en diamante.
En el proceso de procesamiento industrial, la estructurala sustancia está cambiando. Junto con esto, diferentes grados de grafito tienen diferentes propiedades. Si el material extraído no se ha procesado artificialmente, es un tipo natural de sustancia.
Grafito natural
Grafito, cuya densidad y propiedades son significativamentedifieren dependiendo de la marca del fabricante, en condiciones naturales se produce en 2 variantes principales. El primer tipo se llama hexagonal. Tiene una red cristalina en la que la mitad de los átomos en cada capa están arriba y debajo del centro del hexágono.
La segunda modificación es romboédrica. Cada cuarta capa repite la primera. Esta modificación en la naturaleza se encuentra solo en forma de impurezas. Si esta sustancia se calienta a una temperatura de 2500-3300 K, su red cristalina se convertirá en hexagonal. En condiciones naturales, el material se encuentra con mayor frecuencia en esta forma.
Composición
En la naturaleza, el grafito nunca se encuentra en estado puroforma. Contiene una cantidad bastante grande de ceniza (a veces hasta 20%). Consiste en muchos compuestos diferentes (FeO, MgO, CuO, CaO, etc.). Hasta el 2% de la masa en grafito natural puede estar ocupada por gases. El betún y el agua también pueden estar presentes.
La densidad del polvo de grafito varía según la dispersión, la presencia de poros. El valor anterior puede reducirse a 2.09 kg / m3. El grafito es grasoso al tacto. Si lo toma con sus manos, habrá un rastro característico en sus dedos. Por lo tanto, a partir de dicho material, se crean barras para un lápiz simple. Él deja una marca clara en el papel.
Grafito artificial
Para la producción, es muy importante considerar qué esdensidad de grafito La física deja en claro que cuanto mayor es la densidad de esta sustancia, mayor es su conductividad térmica. El grafito artificial se caracteriza por su alta pureza (hasta 99%). Esto también aumenta enormemente la densidad del material.
La producción de grafito refinado se lleva a cabopor influencias termoquímicas y termomecánicas. Para cada industria, se elabora una sustancia con un cierto conjunto de cualidades. Esto permite satisfacer las necesidades de la industria en grafito con características físicas dadas.
Marcado de sustancias creadas artificialmente,incluye el desglose de los tipos de materiales por destino. Hay fundición, electricidad, batería, elemento, lubricante y lápiz grafito. También hay marcas especiales usadas en reactores nucleares.
Ámbito de aplicación
En producción, cierto propiedades del grafito Solicitud esta sustancia es completamente dependiente de ellos. El grafito se utiliza en la metalurgia en la fabricación de formas refractarias o cubos, contenedores. En el proceso de fundición, el polvo de la presente sustancia se usa como lubricante. Uno de los componentes del ladrillo refractario también es grafito. Se agrega a la mezcla en la fabricación de plástico.
Este material también se usa para hacer contactos de electrodomésticos. Esto es facilitado por las propiedades eléctricamente conductoras de la materia.
Los lápices de grafito son conocidos, tal vez, para todoshombre Este material también se usa en la fabricación de ciertos tipos de pinturas. En este caso, es grafito negro (y no gris). Tal pintura tiene cualidades anticorrosivas.
Del presente mineral natural,diamantes artificiales. Se usan en la fabricación de herramientas de corte de alta resistencia. En ingeniería, el polvo de grafito es el material para los rodamientos, así como el pistón y los anillos de sellado. En forma de lubricante, es adecuado para el procesamiento de cadenas de bicicletas, muelles de automóviles y bisagras de puertas.
Incluso en la composición de muchas drogas, se puede encontrar grafito.
Aplicación en la industria alimentaria
La sustancia también es ampliamente utilizadaen la industria alimentaria Para hacer esto, se somete a un cierto tratamiento durante la producción. La densidad de hierro, alcohol etílico, grafito y azúcar, por razones obvias, es diferente. Pero el material presentado puede contener en sí mismo y ser parte de algunas sustancias. Está en parafinas, éteres, alcohol e incluso en azúcar.
Esto se puede ver si llevamos a cabo un trabajo sin complicacionesexperiencia. Primero debes tomar un pedazo de azúcar. Se coloca sobre una tapa dura y se cubre con una tapa (puede tener un dedal). Luego, el metal, que está cubierto de azúcar, se calienta fuertemente. Un humo hinchado emitirá desde debajo del dedal. Si le traes una cerilla, el gas se quemará.
Cuando el humo deja de sobresalir, puedes quitar el dedal. Hay una masa negra en la tapa. Esto es carbón Es el carbono del que se compone el grafito.
Estar en la naturaleza
Grafito, densidad que depende de su pureza, está ennaturaleza en cantidades bastante grandes. Anualmente en todo el mundo se extraen alrededor de 600 mil toneladas de esta sustancia. Las mayores reservas se concentran en México, República Checa, China, Ucrania, Brasil, Rusia, Canadá y Corea del Sur.
Desde la antigüedad los depósitos de grafito han causadointerés de la humanidad Hoy en día, estos recursos naturales se están desarrollando para proporcionar a la industria los materiales con las cualidades requeridas. El grafito se encuentra en granitos, rocas calcáreas, mica o gneis en forma de impregnaciones fibrosas o cristalinas. La extracción se lleva a cabo por métodos abiertos y subterráneos.
El costo del grafito
Grafito, densidad y la pureza de la cual afecta su valor,hoy se realiza a precios bastante asequibles. Esto se ve afectado por el tamaño de sus cristales, así como por el contenido de carbono. Cuanto más alto es, más caro es el grafito. Con un contenido de carbono suficientemente alto, las propiedades físicas del material aumentan. Esto es valioso para las industrias de una amplia variedad de industrias.
Hoy el costo promedio del grafito esalrededor de 45 rublos por kilogramo. Si fue tratado artificialmente, el costo se incrementa significativamente. Además, el precio de un mineral natural depende de la ubicación del depósito.
Conociendo las propiedades básicas ycaracterísticas del grafito, podemos concluir que su densidad depende tanto del costo como de la calidad técnica del material. Por lo tanto, el mineral extraído está sujeto a un procesamiento posterior. Esto mejora su calidad.
