Графит

Содержание
  1. СТРУКТУРА
  2. Переработка
  3. Переработка в терморасширенный графит
  4. Для получения различных марок искусственного графита
  5. Для получения композиционных материалов
  6. Формула графита
  7. СВОЙСТВА
  8. Ионный тип
  9. МОРФОЛОГИЯ
  10. Аллотропия углерода
  11. Состав
  12. Магические свойства
  13. Как ухаживать за графитом
  14. Путеводители к магазину Камневеды
  15. Где используется
  16. Отличия модификаций углерода
  17. Свойства графита: физические и химические
  18. Физико-химические характеристики
  19. Виды природного графита:
  20. Физико-химические свойства минерала
  21. ПРОИСХОЖДЕНИЕ
  22. Где и как добывается
  23. Месторождения и обработка камня
  24. Получение графита
  25. Описание графита:
  26. Разновидности
  27. Добыча графита
  28. Графит в природе
  29. ПРИМЕНЕНИЕ
  30. КЛАССИФИКАЦИЯ
  31. История
  32. Положение углерода в периодической таблице
  33. Графит по Зодиаку
  34. Где и как добывают минерал?
  35. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
  36. Искусственный синтез
  37. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
  38. Лечебное влияние
  39. Месторождения

СТРУКТУРА


Гексагональная кристаллическая полиморфная (аллотропная) модификация чистого углерода, наиболее устойчивая в условиях земной коры. Слои кристаллической решетки могут по-разному располагаться относительно друг друга, образуя целый ряд политипов, с симметрией от гексагональной сингонии (дигексагонально-дипирамидальный вид симметрии), до тригональной (дитригонально-скаленоэдрический в.с.). Кристаллическая решетка графита — слоистого типа. В слоях атомы С расположены в узлах гексагональных ячеек слоя. Каждый атом С окружен тремя соседними с расстоянием 1,42Α

Различают две модификации графита: α-графит (гексагональный P63/mmc) и β-графит (ромбоэдрический R(-3)m). Различаются упаковкой слоёв. У α-графита половина атомов каждого слоя располагается над и под центрами шестиугольника (укладка …АВАВАВА…), а у β-графита каждый четвёртый слой повторяет первый. Ромбоэдрический графит удобно представлять в гексагональных осях, чтобы показать его слоистую структуру.

β-графит в чистом виде не наблюдается, так как является метастабильной фазой. Однако, в природных графитах содержание ромбоэдрической фазы может достигать 30 %. При температуре 2500-3300 К ромбоэдрический графит полностью переходит в гексагональный.

углерод графит алмаз
алмаз-графит

Искусственный графит

Переработка

Промышленная переработка графита позволяет получить не только разные марки графита, но и готовые графитные изделия. Товарные виды этого минерала производятся путем запуска процесса обогащения графитсодержащих руд. Исходя из степени очистки, полученный графитовый концентрат будет классифицирован на марки, использующиеся в промышленности, а также по сферам использования.

Переработка в терморасширенный графит

Сперва кристаллический графит проходит процесс окисления. Этот процесс заключается во внедрении молекул и ионов азотной или серной кислоты в межслойное пространство кристаллической решетки перерабатываемого минерала. После окисления графит проходит мойку и последующую сушку для удаления остатков воды. На следующем этапе минерал проходит термическую обработку при температуре в 1000 градусов и с высокой скоростью нагрева. За счет очень быстрого нагрева минерала запускается процесс выделения газов и разложение молекул серной кислоты, внедренных в межслойное пространство кристаллической решетки минерала.

Выделение газообразных веществ помогает создать избыточное расклинивающее давление в 400 атмосфер в межкристаллическом пространстве. В итоге образуется терморасширенный графит, имеющий высокую удельную поверхность и низкую насыпную плотность. В случае использования серной кислоты при создании этого искусственного минерала в готовом материале остается определенное остаточное количество серы. На следующем этапе готовый терморасширенный графит прокатывается, в некоторых случаях дополнительно армируется и прессуется с добавлением специальных присадок для получения готовых изделий.

Для получения различных марок искусственного графита

В процессе производства синтетического графита зачастую применяется нефтяной кокс, выступающий в качестве структурного наполнителя, а также каменноугольный пек, использующийся в роли связующего вещества. В конструкционных видах искусственного минерала применяется в качестве специальной добавки сажа и графит природного происхождения. Также в качестве связующего компонента вместо пека могут использоваться различные искусственные смолы (фурановые, фенольные и так далее).

Камень графит

Процесс производства синтетического графита состоит из следующих технологических промышленных этапов:

  • кокс подготавливается к производственному процессу, он проходит предварительное измельчение путем дробления, прокалывается, а также рассеивается по отдельным фракциям;
  • подготавливается связующее вещество;
  • приготавливается углеродистая масса;
  • формируются зеленые необожженные заготовки в глухую матрицу;
  • заготовки проходят обжиг;
  • осуществляется процесс графитации ранее обожженных заготовок;
  • на завершающем этапе заготовки проходят механическую обработку для получения формы готового изделия.

Для получения композиционных материалов

На сегодняшний день современная промышленность изготавливает антифрикционные углеродистые материалы таких марок, как:

  • обожженные антифрикционные материалы марки АО;
  • графитированные и антифрикционные материалы марки АГ;
  • материалы с баббитовой, оловянной и свинцовой пропиткой;
  • графитопластовые материалы марок АФГМ, АФГ-80ВС, 7В-2А, КВ, КМ, АМС.

Подобные материалы изготавливаются из неятного кокса, не проходящего процедуру прокаливания, а также угольного пека с добавлением графита природного происхождения. С целью повышения плотности материала используют методику его пропитки металлами.

Формула графита

Графит минерал

Такой распространенный химический элемент, как углерод, встречается в природе в виде двух полиморфных разновидностей. Эти разновидности – графит и алмаз.

Химическая формула графита: C и алмаза идентичны, и они являются природными проявлениями одного и того же химического элемента, они довольно резко отличаются по своим физическим свойствам и структуре.

Графит — камень, который используют в промышленности.

Такие различия обусловлены особенностями строения кристаллической решетки графита.

Наличие свободных электронов, которые имеет кристаллическая решетка графита, обуславливает его физические свойства.

Формула алмаза и графита
Формула графита в химии

Формула графита в химии

СВОЙСТВА

графит
Хорошо проводит электрический ток. В отличие от алмаза обладает низкой твёрдостью (1 по шкале Мооса). Относительно мягкий. После воздействия высоких температур становится немного твёрже, и становится очень хрупким. Плотность 2,08—2,23 г/см³. Цвет тёмно-серый, блеск металлический. Неплавкий, устойчив при нагревании в отсутствие воздуха. Жирный (скользкий) на ощупь. Природный графит содержит 10—12 % примесей глин и окислов железа. При трении расслаивается на отдельные чешуйки (это свойство используется в карандашах).

Теплопроводность графита от 278,4 до 2435 Вт/(м*К), зависит от марки графита, от направления относительно базисных плоскостей и от температуры.

Электрическая проводимость монокристаллов графита анизотропна, в направлении, параллельном базисной плоскости, близка к металлической, в перпендикулярном — в сотни раз меньше. Минимальное значение проводимости наблюдается в интервале 300—1300 К, причём положение минимума смещается в область низких температур для совершенных кристаллических структур. Наивысшую электрическую проводимость имеет рекристаллизованный графит.

Читайте также:  Как сделать мастер модель для снятия силиконовой формы

Коэффициент теплового расширения графита до 700 К отрицателен в направлении базисных плоскостей (графит сжимается при нагревании), его абсолютное значение с повышением температуры уменьшается. Выше 700 К коэффициент теплового расширения становится положительным. В направлении, перпендикулярном базисным плоскостям, коэффициент теплового расширения положителен, практически не зависит от температуры и более чем в 20 раз выше среднего абсолютного значения для базисных плоскостей.

Монокристаллы графита диамагнитны, магнитная восприимчивость незначительна в базисной плоскости и велика в ортогональных базисным плоскостях. Коэффициента Холла меняется с положительного на отрицательный при 2400 К.

Формула алмаза и графита
свойства графита

серый графит

Ионный тип

Противоположно заряженные ионы находятся на узлах, которые создают электромагнитное поле, характеризующее физические свойства вещества. К таковым будут относиться: электропроводность, тугоплавкость, плотность и твёрдость. Поваренная соль и нитрат калия характеризуются наличием ионной кристаллической решётки.

Не пропустите: механизм образования металлической связи, конкретные примеры.

МОРФОЛОГИЯ


Хорошо образованные кристаллы редки. Кристаллы пластинчатые, чешуйчатые, кривогранные, обычно имеют пластинчатую несовершенную форму. Чаще бывает представлен листочками без кристаллографических очертаний и их агрегатами. Образует сплошные скрытокристаллические, листоватые или округлые радиально-лучистые агрегаты, реже — сферолитовые агрегаты концентрически-зонального строения. У крупнокристаллических выделений часто наблюдается треугольная штриховка на плоскостях (0001).

Аллотропия углерода

Структурная формула графита может искусственно видоизменяться. Благодаря этому был получен целый ряд аллотропных модификаций углерода. Это карбин, графен и фуллерены.

Первое вещество имеет линейную структуру из атомов углерода. Они могут быть соединены либо двойными, либо чередующимися тройными и одинарными связями. Карбин представляет собой черный порошок с мелкокристаллической структурой. Его уникальным свойством является абсолютная совместимость с тканями организма человека. Благодаря этому карбин используют для изготовления искусственных кровеносных сосудов.

Графен — это однослойное вещество, также состоящее из углерода. Такое строение делает его самым прочным и тонким. Графен применяется в различных областях нанотехнологии: точное приборостроение, искусственные мембраны, сенсорные устройства.

Из атомов углерода состоит еще одна аллотропная модификация углерода — фуллерены. Их молекулы имеют сферическую или эллипсовидную форму с полостью внутри. Фуллерены получают из паров графита при их дальнейшей лазерной обработке. Его используют в качестве полупроводника, фоторезиста, элемента аккумуляторов и электрических батарей, катализатора роста алмазной пленки.

Итак, в нашей статье мы рассмотрели особенности строения графита. Это вещество состоит из атомов углерода. Они образуют отдельные слои, связи между которыми не очень сильные. Поэтому графит является мягким, легко отслаивается в горизонтальном направлении, имеет серый цвет с металлическим блеском и хорошо проводит электрический ток.

Состав

В природе графит никогда не встречается в чистом виде. Он содержит довольно большое количество золы (иногда до 20%). Она состоит из множества разных соединений (FeO, MgO, CuO, CaO и т. д.). До 2% массы в природном графите могут занимать газы. Может также присутствовать битум и вода.

Плотность порошка графита

Плотность порошка графита меняется в зависимости от дисперсионности, наличия пор. Указанное выше значение может снижаться до 2,09 кг/м3. На ощупь графит жирный. Если его взять руками, на пальцах останется характерный след. Поэтому из такого материала создают стержни для простого карандаша. Он оставляет четкий след на бумаге.

Магические свойства

Эзотерики утверждают: магия графита создает для владельца мощный щит от внешнего негатива (сглаза, порчи, проклятия).

Изделие или первозданный камень подойдёт как оберег дома, офиса.

Как ухаживать за графитом

Графит имеет малую твердость, плотность, слоится, крошится. Эти свойства нужно иметь в виду, чтобы ухаживать за коллекционными образцами и другими изделиями правильно.

Главное – исключить механическое воздействие, падения, удары. Коллекционные образцы лучше сразу покупать с боксом.

Минерал инертен к большинству других веществ, поэтому загрязнения можно удалять теплой водой с моющими средствами.

Путеводители к магазину Камневеды

Где используется

Графит почти универсален. В этом нет ничего необычного: необходимые характеристики закладываются на стадии его обработки. Так, одним требуется повышенная теплопроводность, другим – электропроводность. Третьих интересуют прочностные свойства графита.

применение графита

С учетом кондиций готового продукта минерал востребован для следующих целей:

  • Производство тугоплавких емкостей.
  • Смазка при выплавке стали, сплавов.
  • Стержни ядерных реакторов на АЭС, других агрегатах.

    Сувенирный графитовый блок
    Сувенирный графитовый блок

  • Добавка к составу пластиковых изделий, огнеупоров (керамики, кирпича).
  • Исходник частей электроприборов, подшипников, автомобильных рессор.
  • Краска, используемая промышленностью и в быту как защитное покрытие от ржавчины.
  • Сырье при изготовлении искусственных алмазов.
  • Ингредиент лекарств, пищевых парафинов, эфирных субстанций, спиртов, сахара.

Самое известное применение графита – сердцевина карандашей.

Московские ученые создали из графита лекарство для лечения кожных заболеваний.

графит используется

Отличия модификаций углерода

А вот алмаз является твердым прозрачным и бесцветным веществом, которое не проводит электрический ток. Хотя иногда в природе встречаются розовые, желтоватые, синие или зеленые минералы. Формула алмаза и графита в химии одинаково представлена углеродом — С. Однако благодаря своей кубической кристаллической системе это вещество является одновременно твердым и хрупким. Обработанные алмазы называют бриллиантами. Удивительным является еще и тот факт, что в природе невозможно найти двух одинаковых камней. Наверное, поэтому в переводе с греческого языка название этого вещества означает «непревзойденный».

формула алмаза и графита в химии

Свойства графита: физические и химические

Графит

Природный графит представляет собой серое вещество, имеющее слабый металлический блеск. Он имеет высокую степень теплопроводности, которая составляет около 3,55 Вт/град/см. Этот показатель в несколько раз выше, нежели у простого глиняного кирпича. Такая высокая теплопроводность объясняется присутствием в его кристаллической решетке подвижных электронов.

Подвижные электроны обуславливают не только высокую теплопроводность элемента, но и такое физическое свойство, как высокая электропроводимость. Удельное сопротивление материала электрическому току составляет от 0,4 до 0,6 Ом. Такой низкий предел электрической сопротивляемости характерен для всех видов и агрегатных состояний, которые он имеет.

Если рассматривать его химические свойства, то он является инертным и неспособен растворяться в химически активных растворах. Его полное растворение может происходить только в металлах, имеющих высокую точку плавления. При этом процессе образуются карбиды. Такие химические соединения имеют очень разнообразные химические и физические свойства, которые используются для производства современных твердосплавных материалов.

Карбиды являются основой для производства всех твердых сплавов, которые известны на сегодняшний день. Наиболее часто используются соединения углерода с вольфрамом и титаном. Их применение дает возможность для производства режущего инструмента, который обладает такими эксплуатационными характеристиками, как термическая устойчивость и износостойкость.

Низкий коэффициент трения и устойчивость к действию высоких температур делает его незаменимым материалом для производства изделий, основной функциональной задачей которых является обеспечение герметичности различных соединений. Подобные изделия из графита позволяют изготавливать качественные уплотнительные материалы без применения смол и различных неорганических наполнителей.

Для этих целей промышленностью выпускается терморасширенный графит. Для его производства используется природный чешуйчатый графит, который обрабатывается неорганическими кислотами. В результате обработки природного чешуйчатого варианта материала получается эластичный и химически инертный образец, используемый для производства набивок и смазок, используемых для герметизации соединений.

Учитывая то, что аллотропная форма углерода характеризуется определенной кристаллической решеткой, он имеет следующие структурные формы:

  • Явнокристаллические
  • Скрытокристаллические
  • Высокодисперсные материалы, называемые углями

Существует классификация, которая разделяет природные графиты по структуре и размерам кристаллов:

  • Плотнокристаллические графиты
  • Чешуйчатые графиты

Физико-химические характеристики

По химической номенклатуре минерал графит – это чистый углерод с формулой из одного символа (C).

серый графит

Состав иногда дополняют абсорбированный газ, битум, вода, механические примеси.

Формула C (углерод)
Цвет Серый, чёрный стальной
Цвет черты Чёрная
Блеск Металловидный
Прозрачность Непрозрачный
Твёрдость 1–2
Спайность Совершенная по {0001}
Плотность 2,09–2,23 г/см³
Сингония Гексагональная (планаксиальная)

Класс минерала по международной номенклатуре – самородный элемент. По систематике СССР это неметалл, но наделен характеристиками, присущими металлам, – электропроводностью, магнетизмом.

Виды природного графита:

  • тигельный (используется для производства огнеупорных изделий. Он отличается повышенной теплопроводностью и стойкостью к резким температурным перепадам),
  • литейный кристаллический (имеет низкий коэффициент расширения, характеризуется прочностью при высоких температурах, используется при отливе деталей),
  • аккумуляторный (применяется как добавка, графит используется для производства электродов, отличается повышенными техническими и химическими свойствами),
  • для производства стержней для карандашей (тонкодисперсный, мягкий, не содержит примесей железа),
  • элементный (графит используется для производства гальванических элементов, отличается повышенной тепло- и электропроводностью),
  • электроугольный,
  • для изготовления смазок и электропроводящей резины.

Физико-химические свойства минерала


Природный графит относится к классу самородных минералов. Для его структуры характерна слоистая форма. Слои в его кристаллической решетке слабоволнистые, практически уплощенные.

Они состоят из 6-угольных слоев атомов углерода. Для кристаллов характерна пластинчатость и чешуйчатость.

У природного камня существуют разновидности, различающиеся по строению решетки. Он может быть:

  • плотнокристаллический;
  • кристаллический;
  • скрытокристаллический.

В природе встречаются экземпляры серого или черного оттенков. Отличительной чертой этого минерала является стальной блеск (см. фото).

Он совершенно непрозрачен. Графит имеет следующие характеристики:

  • низкий уровень твердости, который по шкале Мооса варьируется от 1 до 2;
  • плотность – от 2,09 до 2,23 г/см³;
  • температура плавления – 3845°С;
  • температура кипения – 4200°С.

При описании графита особо отмечается его способность проводить электрический ток. Под влиянием высокой температуры он становится более твердым. При этом его хрупкость увеличивается. При отсутствии доступа воздуха натуральный минерал проявляет устойчивость к нагреванию. На ощупь этот материал жирный и достаточно мягкий. Он оставляет темные следы на руках, бумаге и других поверхностях, с которыми контактирует.

Читайте также:  Марказит: магические и другие свойства камня, внешний вид и фото лучистого колчедана, совместимость со знаками зодиака

Природные экземпляры на 10–12% состоят из глины и соединений железа с кислородом. При механическом воздействии происходит их расслоение с образованием отдельных чешуек. Этот эффект используется при изготовлении карандашей. При температуре выше 4200°С и реакции с кислородом графит сгорает, трансформируясь в углекислый газ.

Этот материал обладает высоким диамагнетизмом. Имеет свойство растворяться в кислотах-неокислителях и образовывать соединения включения с щелочными металлами и солями.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

графит
Образуется при высокой температуре в вулканических и магматических горных породах, в пегматитах и скарнах. Встречается в кварцевых жилах с вольфрамитом и др. минералами в среднетемпературных гидротермальных полиметаллических месторождениях. Широко распространён в метаморфических породах — кристаллических сланцах, гнейсах, мраморах. Крупные залежи образуются в результате пиролиза каменного угля под воздействием траппов на каменноугольные отложения (Тунгусский бассейн). Акцессорный минерал метеоритов. Сопутствующие минералы: кварц, пирит, гранаты, шпинель.

камень графит
Формула графита в химии

серый графит

Где и как добывается

Залежи графита промышленных объемов есть на всех континентах:

  • Обе Америки – США, Канада, Бразилия;
  • Европа – ФРГ, Гренландия, Италия;
  • Австралия.

Сырье каждого графитового рудника можно отличить по структуре, цвету, другим признакам.

Россия располагает тремя крупнейшими месторождениями:

  • Бурятия – качественное плотнокристаллическое сырье.
  • Краснодарский край (два) – плотно-, мелкокристаллический, чешуйчатый, графитовые сланцы.

Графиты формируются каменноугольным пиролизом либо под влиянием экстремально высоких температур и давления. Например, излияниями магмы на отложения каменного угля.

камень графит

Читайте также:  Перламутровый цвет волос (50 фото) — Как выглядит, кому подходит

Его добывают наземным или подземным способами. Графитовые кристаллы находят в сланцах, мраморах, других органических породах.

Ежегодный мировой объем добычи графита – 600 тыс. тонн.

Месторождения и обработка камня

Добыча графита может выполняться наземными и подземными способами. Часто структура минерала зависит от его местонахождения.

В крупнейшем Ботогольском месторождении добываются преимущественно плотнокристаллические виды. Они сосредоточены в виде гнезд и рассеянных россыпей близ сиенитов и известняков.

Минерал чешуйчатой структуры находят в Тайгинском месторождении. Добываемые там минералы отличаются формой кристаллов в виде лепестков или пластинок. Они пластичны, обладают жирным блеском и мажутся при взаимодействии.

Минерал, появившийся из-за каменноугольного пиролиза, добывают преимущественно в Курейском месторождении. Крупные залежи кристаллов образуются под влиянием природных явлений, например магматических излияний на каменноугольные отложения.

Главные экономически значимые центры по нахождению графита сосредоточены:

  • в России;
  • США;
  • Гренландии;
  • Германии;
  • Италии;
  • Австралии;
  • Канаде;
  • Бразилии.

В России расположены три крупнейших месторождения вещества. Славятся они разнообразием добываемого минерала:

  • Ботогольское месторождение в Бурятии – графит плотнокристаллического типа.
  • Курейское в Краснодарском крае – чешуйчатый, мелкокристаллический, графитовые сланцы.
  • Ногинское в Красноярском крае – минерал высочайшего качества, плотнокристаллический.

Тайгинский графитовый карьер
Тайгинский графитовый карьер

Обрабатывают минерал только в промышленных целях. Мягкость структуры требует осторожности и технологической точности в этом деле. Необходимо правильно выбирать инструменты и методы токарной обработки минерала, иначе он даст сколы, трещины. От обработки напрямую зависит качество будущего изделия.

В процессе промышленной обработки графита изменяется его структура. Поэтому у вещества под разными марками разные свойства и показатели прочности. Эти моменты зависят от квалификации специалистов, токарных устройств и программы шлифовки.

Иногда минерал не обрабатывают искусственным путем вовсе, в обиходе это зовется природным типом вещества.

Получение графита

В промышленности графит получают с помощью нагревания смеси кокса и пека до 

.

Другой способ – это нагревание газообразных углеводородов до  в вакууме с получением пироуглерода, который далее нагревают до  при давлении 50 МПа с образованием пирографита.

Описание графита:

Графит (в переводе с греч. – «пишу») – это природный материал, относящийся к классу самородных элементов, аллотропная модификация углерода. Химическая формула графита – C.

Наряду с графитом, алмазом существуют еще много аллотропных форм углерода. Например, графен, фуллерен, углеродные нанотрубки и т.д. Свойства данных веществ совершенно отличаются друг от друга.

Читайте также:  ТОП 20 способов, как быстро почистить самовар в домашних условиях

Графит широко распространен в природе как минерал. Он встречается обычно в виде отдельных чешуек, пластинок и скоплений, разных по величине и содержанию.

Различают месторождения кристаллического графита, связанного с магматическими горными породами или кристаллическими сланцами, и скрытокристаллического графита, образовавшегося при метаморфизме углей.

Природный графит по своему химическому составу не отличается чистотой. В большом количестве (до 10-25%) в нем присутствует зола, состоящая из разных составляющих (Fe2O3, SiO2, Аl2O3, MgO, Р2О5, CuO, СаО и др.), газы (до 2%) и битумы, иногда вода.

Также графит получается искусственным путем различными способами. Например, нагреванием смеси кокса и пека до 2 800 °C.

Разновидности

Природный графит многообразен, поэтому разработана классификация по нескольким признакам.

По составу и сферам применения:

  • Коллоидный. Техническая разновидность, порошок из искусственного графита. Используется промышленностью.
  • Пиролитический. Материал искусственного происхождения. Нашел применение как основа инструментария для исследований микроструктур.
  • Силицированный. Графит, обогащенный кремнием. Устойчив к коррозии.

Природный графит по структуре подразделяют на волокнистый, плотнокристаллический, чешуйчатый, графитовый сланец. Выделяют также разновидности – графитит и графитовую слюдку.

Добыча графита

Добыча графита является сложным процессом. Для этого создано большое количество разновидностей оборудования. Оно используется для добычи и дробления элемента. Залежи графита обычно находятся глубоко под землей. Именно по этой причине чаще всего используются бурильные установки, которые позволяют добраться до месторождения этого элемента.

Графит в природе

В природе содержится в гранитах, пирите. Он образуется в магматических и вулканических горных породах, скарнах и пегматитах при высоких температурах, встречается в кварцевых жилах с различными материалами, широко распространен в мраморе, кристаллических сланцах, гнейсах. В результате пиролиза под воздействием на каменноугольные отложения траппов образуются крупные залежи природного минерала.

Показатели:

  • Содержание минералов 2.0%
  • Содержание углерода > 98.0%
  • Содержание серы 550 ppm
  • Температурный диапазон -200…3000°C
  • Выщелачиваемый хлорид 50 ppm
  • Сжимаемость 40%
  • Регенерация 15%
  • pH диапазон 0-14
  • Проседание под нагрузкой <5%

ПРИМЕНЕНИЕ

графит
Для изготовления плавильных тиглей, футеровочных плит — применение основано на высокой температурной стойкости графита (в отсутствие кислорода), на его химической стойкости к целому ряду расплавленных металлов. Применяется в электродах, нагревательных элементах — благодаря высокой электропроводности и химической стойкости к практически любым агрессивным водным растворам (намного выше, чем у благородных металлов). Для получения химически активных металлов методом электролиза расплавленных соединений, твёрдых смазочных материалов, в комбинированных жидких и пастообразных смазках, наполнитель пластмасс.

Является замедлителем нейтронов в ядерных реакторах, компонентом состава для изготовления стержней для чёрных графитовых карандашей (в смеси с каолином). Используется для получения синтетических алмазов, в качестве эталона длины нанометрового диапазона для калибровки сканеров сканирующего туннельного микроскопа и атомно-силового микроскопа, для изготовления контактных щёток и токосъёмников для разнообразных электрических машин, электротранспорта и мостовых подъёмных кранов с троллейным питанием, мощных реостатов, а также прочих устройств, где требуется надёжный подвижный электрический контакт, для изготовления тепловой защиты носовой части боеголовок баллистических ракет и возвращаемых космических аппаратов.

Графит (англ. Graphite) — C

Молекулярный вес 12.01 г/моль
Происхождение названия от др.-греч. γράφω — записывать, писать
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание) 1/B.02-10
Nickel-Strunz (10-ое издание) 1.CB.05a
Dana (7-ое издание) 1.3.5.2
Dana (8-ое издание) 1.3.6.2
Hey’s CIM Ref. 1.25

История

История и время формирования графита остается загадкой для науки: он слишком похож на другие минералы по описанию.

Единственная зацепка – глиняная утварь культуры Боян-Марицы (территория современных Болгарии и Румынии, 6 тыс. лет назад). Изделия раскрашены графитовыми красками.

Графитом минерал предложил именовать Абраам Вернер. Этот прославленный химик, «окрестивший» десятки камней, взял за основу свойство минерала оставлять четкий красящий след.

Древнегреческий термин γράφω означает «пишу».

На территории России графит найден в 1826 году на Урале.

В истории, литературе минерал фигурирует также как черный/серебристый свинец, карбидное железо.

Положение углерода в периодической таблице

Углерод — элемент четвертой группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Он является органогенным. К данной группе также относятся кислород, азот и водород. Это значит, что они входят в состав всех живых организмов на планете, составляя их основу.

Такое положение определяет строение атома углерода. На его внешнем энергетическом уровне находится четыре электрона. Это значит, что данный химический элемент может проявлять как положительную, так и отрицательную степень окисления (+4 или — 4).

формула графита

Графит по Зодиаку

Астрологи установили, что графит – талисман Овнов. Влияние на остальные знаки Зодиака нейтральное.

Где и как добывают минерал?

Добыча этого полезного ископаемого является сложной процедурой. Для этого используется большое количество оборудования. Залежи этого минерала располагаются в глубоких слоях земли. Его извлекают с помощью бурильных машин. Минералами-спутниками в этом случае являются пирит, гранат, шпинель.

Лидерскую позицию по объему экспорта графита много лет удерживает Китай. На долю поставок этой страны приходится около 2/3 от общего количества экспортируемого в мире сырья. Крупные графитовые залежи также находятся в Канаде, Бразилии, Мексике, на Шри-Ланке. В России запасы этого сырья составляют около 13 млн. т. Этой горной породой богато сибирское месторождение.

Добыча ископаемого в нашей стране осложняется тем, что большое его количество расположено на территории природоохранных объектов. Это накладывает определенные ограничения на добывающую деятельность.

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Один тип одноосный (-)
Показатели преломления nω = 1,93–2,07
Анизотропия излишний
Цвет в отраженном свете железо черное превращается в стальную серую
Плеохроизм крепкий, красный цвет
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении нефлуоресцентный

Искусственный синтез

Есть ряд способов, позволяющих получить путем синтезирования несколько видов искусственного графита:

  • ачесоновский получается путем нагрева до температуры в 2800 градусов смеси кокса и пека;
  • рекристаллизованный представляет собой результат температурной и механической обработки особой смеси, состоящей из кокса, песка, природного графита, а также карбидообразующих элементов;
  • пиролитический — это результат вакуумного пиролиза газообразных углеводородных соединений при температуре около 1500 градусов с дальнейшим нагревом полученного пироуглерода до 3000 градусов при давлении в 50 Мпа;
  • доменный получается в процессе медленного охлаждения огромной массы чугунного сплава;
  • рабидный — это результат термического разложения карбидов.

Искусственный графит

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала железно-чёрный переходящий в стально-серый
Цвет черты чёрный переходящий в стально-серый
Прозрачность непрозрачный
Блеск полуметаллический
Спайность весьма совершенная по {0001}
Твердость (шкала Мооса) 1-2
Излом слюдоподобный
Прочность гибкий
Плотность (измеренная) 2.09 — 2.23 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 0

Лечебное влияние

Первыми оценили графит гомеопаты. Они установили, что минерал подходит для лечения кожных патологий (экземы, псориаз, лишай, другие).

Сегодня список расширен:

  • Нарушение обмена веществ.
  • Сбой в работе щитовидной железы.
  • Заболевания дыхательных путей (ринит, бронхиальная астма).
  • Проблемы ЖКТ (гастрит, язва желудка, 12-перстной кишки, колиты).
  • Женские недуги (аменорея, хроническое воспаление яичников, мастопатия).
  • Конъюнктивит, катаракта, ячмень.

Минерал «курирует» также эмоциональное здоровье. Его прописывают при утренней головной боли, неврастении, апатии, депрессии.

Месторождения

Месторождения

Имеются несколько граффито-носных провинций: Украинская, Уральская, Тунгусская (Ногинское, Курейское), Верхне-Саянская (Ботогольское), Уссурийская и другие.

Крупные месторождения графита имеются в Южной Корее, Мексике (штат Сонора), Малагасийской Республике, Шри-Ланке, Индии, ФРГ и Швеции.

Получение графита

Основной метод обогащения скрытокристаллических руд — рудоразборка, плотнокристаллических и чешуйчатых — флотация. На качество концентратов накладываются ограничения по содержанию золы и гранулометрическому составу (чешуйки графита ценятся по величине). Скрытокристаллические руды размалываются.

При флотации чешуйчатых и плотнокристаллических руд используют собиратели — керосин и другие углеводороды; пенообразователи — сосновое масло, спиртовые; регуляторы — соду, щёлочь; депрессоры — крахмал, реагенты на основе декстрина. Для улучшения селекции подаётся жидкое стекло.

После флотации следуют мокрая классификация, сушка, воздушная классификация и гидрометаллургические операции, включающие спекание с содой, кипячение огарка, выщелачивание серной кислотой, отмывку, кипячение в содовом растворе, отмывку, сушку и сухую магнитную сепарацию с получением графита в немагнитном продукте. При доводке чешуйчатого доменного графита используется электросепарация.

Источники

  • https://miminonino.ru/metally-i-splavy/grafit-formula.html
  • https://GoldAutumn2020.ru/vse-kamni/himicheskie-svojstva-grafita.html
  • https://jgems.ru/podelochnye/grafit
  • https://www.graphitservis.ru/grafit/
  • https://MoyKamen.com/vidy/prochie/grafit-mineral.html
  • https://zakamnem.ru/vidy/grafit
  • https://vseprokamni.ru/vidy/organicheskie/ximicheskaya-formula-grafita.html
  • http://lkmprom.ru/clauses/materialy/grafit-ego-svoystva-i-sfera-primeneniya/
  • https://mineralpro.ru/minerals/graphite/
  • https://EzoMirek.ru/grafit/
  • https://uglevodorody.ru/publ/dobycha-grafita-opisanie-svoystva-primenenie

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Сайт каталог о камнях / gorodgranit