Графит: тыгыздыгы, касиеттери, колдонуу өзгөчөлүктөрү жана түрлөрү

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Графит – жаратылышта пайда болгон зат. Бул белгилүү бир кристаллдык тор менен мүнөздөлгөн көмүртектин модификацияларынын бири. Бул графиттин касиеттерин аныктайт. Көмүртек жаратылышта эки негизги формада болот. Булар графит жана алмаз. Алардын химиялык формуласы окшош, бирок физикалык касиеттери кескин түрдө айырмаланат.

Бул мүнөздөмөлөргө кристалл торчосунун түзүлүшү таасир этет. Анда заттын физикалык касиеттерин аныктоочу эркин электрондор бар. Графит, анын тыгыздыгы, түрлөрү жана масштабы көптөгөн тармактар үчүн кызыктуу, кененирээк карап чыгууга арзыйт.

Негизги функциялар

Графит – металл жалтылдаган боз зат. Ал жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ (3,55 Вт/дег./см). Ушундан улам графит өнөр жайдын түрдүү тармактарында активдүү колдонулат. Бул көрсөткүч кирпичке караганда жогору, бул кристалл торчодо кыймылдуу электрондордун болушу менен түшүндүрүлөт. Алар ошондой эле жакшы электр өткөрүмдүүлүккө салым кошот. Агрегациянын бардык абалында бул зат аз токтун каршылыгы менен мүнөздөлөт (0,4төн 0,6 Омго чейин).

Графит - химиялык активдүү компоненттер менен эрибеген инерттүү зат. Бул жогорку кайноо температурасы бар эриген металлдын чөйрөсүнө киргенде гана мүмкүн болот. Мындай шарттарда графит толугу менен эрип, карбиддерди пайда кылат.

Төмөн сүрүлүү коэффициенти жана жогорку эрүү температурасы жакшы пломбалоо касиеттерин берет. Графиттин тыгыздыгы (кг/м3) 2,23. Бирок ошол эле учурда материал жакшы ийилип, кесилет.

Структура

Графиттин тыгыздыгын, ошондой эле касиеттерин жана түрлөрүн эске алуу менен анын түзүлүшүнө көңүл буруу зарыл. Бул катмарлуу зат. Анын көмүртек атомдору бал уясына окшош кристалл торчосунда тизилип турат. Бир катмардагы алты бурчтуктар бири-бирине жабышышат. Бирок, ар бир деңгээлдин ортосундагы байланыш начар. Дал ушул өзгөчөлүк графитти жеңилдетет.

Мохс шкаласы боюнча материалдын катуулугу бир. Салыштыруу үчүн бул көрсөткүч алмаз үчүн 10, фарфор таш идиштери үчүн 5. 1500°С температурада окумуштуулардын пикири боюнча графиттин кристалл торчосун алмазга айландырууга болот.

Өнөр жайлык иштетүүдө заттын структурасы өзгөрөт. Ошол эле учурда графиттин ар кандай сорттору ар кандай касиеттерге ээ. Эгерде алынган материал жасалма түрдө иштетилбесе, ал заттын табигый түрү болуп саналат.

Табигый Графит

Тығыздыгы жана касиеттери өндүрүүчүнүн брендине жараша бир топ айырмаланган графит табигый шарттарда 2 негизги вариантта кездешет. Биринчи түрүалты бурчтуу деп аталат. Анын кристалл торчосу бар, анда ар бир катмардагы атомдордун жарымы алты бурчтуктун борборунан өйдө жана төмөн жайгашкан.

Экинчи модификация ромбоэдрдик. Ар бир төртүнчү катмар биринчисин кайталайт. Бул модификация жаратылышта аралашма түрүндө гана болот. Бул затты 2500-3300 К температурада ысытса, анда анын кристалл торчосу алты бурчтууга айланат. Табигый шарттарда материал бул формада көбүрөөк кездешет.

Композиция

Жаратылышта графит эч качан таза түрүндө кездешпейт. Анын курамында күлдүн кыйла чоң көлөмү (кээде 20% га чейин) болот. Ал көптөгөн түрдүү кошулмалардан (FeO, MgO, CuO, CaO ж. б.) турат. Табигый графиттеги массанын 2%ке чейинкисин газдар ээлей алат. Битум жана суу да болушу мүмкүн.

Графит порошокунун тыгыздыгы дисперсияга, тешикчелердин болушуна жараша өзгөрөт. Жогорудагы маанини 2,09кг/м3 чейин азайтса болот. Графит тийгенде майлуу. Колуңуз менен алсаңыз, манжаларыңызда мүнөздүү белги калат. Ошондуктан, мындай материалдан жөнөкөй карандаш үчүн таякчалар түзүлгөн. Ал кагазда так из калтырат.

Жасалма графит

Өндүрүш үчүн графиттин тыгыздыгы кандай экенин эске алуу абдан маанилүү. Физика бул заттын тыгыздыгы канчалык чоң болсо, анын жылуулук өткөрүмдүүлүгү ошончолук чоң болорун ачык-айкын көрсөтүп турат. Жасалма графит жогорку тазалыгы (99%ке чейин) менен мүнөздөлөт. Ал ошондой эле материалдын тыгыздыгын бир топ жогорулатат.

Тазаланган графитти алуу термохимиялык жана термомеханикалык таасирлер аркылуу ишке ашырылат. Өндүрүштүн ар бир тармагы үчүн белгилүү бир сапаттар топтому бар зат чыгарылат. Бул берилген физикалык мүнөздөмөлөрү бар графитке өнөр жайдын керектөөлөрүн канааттандырууга мүмкүндүк берет.

Жасалма заттардын этикеткалоосу материал түрлөрүн көздөгөн жери боюнча бөлүштүрүүнү камтыйт. Куюу, электрокарбон, аккумулятор, элементардык, майлоочу жана карандаш графиттери бар. Ошондой эле өзөктүк реакторлордо колдонулган атайын сорттор бар.

Колдонуу чөйрөсү

Өндүрүш учурунда графиттин айрым касиеттери коюлат. Бул затты колдонуу толугу менен аларга көз каранды. Графит металлургияда отко чыдамдуу калыптарды же чөмүчтөрдү, идиштерди жасоодо колдонулат. Куюу процессинде көрсөтүлгөн заттын порошоку майлоочу материал катары колдонулат. Отко чыдамдуу кирпичтин компоненттеринин бири да графит. Ал пластмассаларды өндүрүүдө аралашмага кошулат.

Бул материал электр приборунун контакттарын жасоо үчүн да колдонулат. Буга заттын электр өткөргүч касиеттери көмөктөшөт.

Графит карандаштары, балким, ар бир адамга белгилүү. Бул материал боёктордун кээ бир түрлөрүн өндүрүүдө да колдонулат. Бул учурда, ал кара (жана боз эмес) графит колдонулат. Бул боёк коррозияга каршы касиетке ээ.

Жасалма алмаздар сунушталган табигый минералдан алынат. Алар качан колдонулатоор салмактагы кесүүчү аспаптарды чыгаруу. Машина курууда графит порошок подшипниктердин, ошондой эле поршендик жана герметикалык шакекчелердин материалы катары кызмат кылат. Майлоочу май катары ал велосипед чынжырларын, унаанын пружинасын, эшик илгичтерин иштетүү үчүн жарактуу.

Көптөгөн дарылардын курамында графит бар.

Тамак-аш колдонмолору

Сунушталган зат тамак-аш өнөр жайында да кеңири колдонулат. Бул үчүн, өндүрүш учурунда, ал белгилүү бир иштетүүдөн өтөт. Темирдин, этил спиртинин, графиттин жана канттын тыгыздыгы белгилүү себептерден улам башкача. Бирок сунушталган материал кээ бир заттарды камтышы жана бир бөлүгү болушу мүмкүн. Ал парафиндерде, эфирлерде, спиртте жана жада калса шекерде болот.

Муну жөнөкөй эксперимент аркылуу текшерүүгө болот. Адегенде канттын бир бөлүгүн алуу керек. Ал катуу капкактын үстүнө салынып, капкак менен жабылат (колдонууга болот). Андан кийин кант капталган металл катуу ысытылат. Убакыттын өтүшү менен колтуктун астынан ачуу түтүн чыгат. Ага ширеңке алып келсең, газ күйөт.

Түтүн чыгууну токтоткондо, колтукту алып салсаңыз болот. Капкагында кара масса бар. Бул көмүр. Бул графит көмүртектен жасалган.

Табиятта болуу

Тығыздыгы тазалыгынан көз каранды болгон графит табиятта кыйла көп санда кездешет. Бул заттын 600 миң тоннага жакыны жыл сайын дүйнө жүзү боюнча казылып алынат. Эң чоңуанын запастары Мексикада, Чехияда, Кытайда, Украинада, Бразилияда, Россияда, Канадада жана Түштүк Кореяда топтолгон.

Байыркы замандан бери эле графит кендери адамзаттын кызыгуусун туудурган. Бугунку кунде бул жаратылыш ресурстары енер жайды талап кылынган сапаттагы материалдар менен камсыз кылуу максатында иштелип жатат. Графит граниттерде, акиташтуу тектерде, слюдада же гнейсте жипчелүү же кристаллдык кошулмалар түрүндө кездешет. Кен казуу ачык жана жер астындагы ыкмалар менен жүргүзүлөт.

Графит баасы

Графит, анын тыгыздыгы жана тазалыгы анын баалуулугуна таасир этет, азыр бир топ ылайыктуу баада сатылат. Буга анын кристаллдарынын өлчөмү, ошондой эле көмүртектин мазмуну таасир этет. Ал канчалык жогору болсо, графит ошончолук кымбат болот. Жетиштүү жогорку көмүртек мазмуну менен материалдын физикалык касиеттери жогорулайт. Бул ар түрдүү тармактардагы өнөр жай үчүн баалуу.

Бүгүнкү күндө графиттин орточо баасы болжол менен 45 рубль/кг. Эгерде ал жасалма жол менен иштетилген болсо, анда чыгым бир топ жогорулайт. Ошондой эле табигый минералдын баасы кендин жайгашкан жерине жараша болот.

Графиттин негизги касиеттери жана мүнөздөмөлөрү менен таанышып, биз материалдын баасы да, техникалык сапаттары да анын тыгыздыгына жараша болот деген тыянак чыгарууга болот. Демек, жаратылышта казылып алынган минерал кийин кайра иштетүүгө дуушар болот. Бул анын сапаттарын жакшыртат.