Qrafit: sıxlıq, xassələr, tətbiq xüsusiyyətləri və növləri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Qrafit təbiətdə yaranan bir maddədir. Bu, müəyyən bir kristal qəfəs ilə xarakterizə olunan karbonun modifikasiyalarından biridir. Bu, qrafitin malik olduğu xüsusiyyətləri müəyyən edir. Karbon təbiətdə iki əsas formada olur. Bunlar qrafit və almazdır. Onların kimyəvi formulu eynidir, lakin fiziki xassələri kökündən fərqlidir.

Bu xüsusiyyətlərə təsir edən kristal şəbəkənin quruluşudur. Maddənin fiziki xassələrini təyin edən sərbəst elektronlara malikdir. Sıxlığı, növləri və əhatə dairəsi bir çox sənayelər üçün maraqlı olan qrafiti daha ətraflı nəzərdən keçirməyə dəyər.

Əsas Xüsusiyyətlər

Qrafit metal parıltılı boz maddədir. Yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir (3,55 Vt/deq./sm). Bunun sayəsində qrafit müxtəlif sənaye sahələrində fəal şəkildə istifadə olunur. Bu rəqəm kərpicdən daha yüksəkdir və bu, kristal qəfəsdə mobil elektronların olması ilə izah olunur. Onlar həmçinin yaxşı elektrik keçiriciliyinə töhfə verirlər. Bütün birləşmə vəziyyətlərində bu maddə aşağı cərəyan müqaviməti ilə xarakterizə olunur (0,4-dən 0,6 ohm-a qədər).

Qrafit kimyəvi cəhətdən aktiv komponentlər tərəfindən həll edilməyən təsirsiz bir maddədir. Bu, yalnız yüksək qaynama nöqtəsi olan ərimiş metalın mühitinə daxil olduqda mümkündür. Belə şəraitdə qrafit tamamilə əriyərək karbidlər əmələ gətirir.

Aşağı sürtünmə əmsalı və yüksək ərimə nöqtəsi yaxşı sızdırmazlıq xüsusiyyətləri ilə nəticələnir. Qrafitin sıxlığı (kq/m3) 2,23-dür. Lakin eyni zamanda material yaxşı əyilir və kəsilir.

Struktur

Qrafitin sıxlığını, həmçinin xassələrini və növlərini nəzərə alaraq onun quruluşuna diqqət yetirmək lazımdır. Bu qatlı bir maddədir. Onun karbon atomları pətəyə bənzər kristal qəfəsdə düzülür. Bir təbəqədə altıbucaqlılar bir-birinə sıx uyğun gəlir. Bununla belə, hər səviyyə arasında əlaqə zəifdir. Məhz bu xüsusiyyət qrafiti sındırmağı asanlaşdırır.

Mohs şkalası üzrə materialın sərtliyi birdir. Müqayisə üçün qeyd edək ki, almaz üçün bu göstərici 10, çini daş məmulatları üçün isə 5-dir.1500°C temperaturda alimlərin fikrincə, qrafitin kristal şəbəkəsi almaza çevrilə bilər.

Sənaye emal zamanı maddənin strukturu dəyişir. Eyni zamanda, müxtəlif dərəcəli qrafitlər fərqli xüsusiyyətlərə malikdir. Çıxarılan material süni şəkildə emal olunmayıbsa, o, təbii maddə növüdür.

Təbii Qrafit

Sıxlığı və xassələri istehsalçının brendindən asılı olaraq xeyli fərqlənən qrafit təbii şəraitdə 2 əsas variantda rast gəlinir. Birinci növ altıbucaqlı adlanır. Hər təbəqədəki atomların yarısının altıbucaqlının mərkəzinin üstündə və altında olduğu kristal qəfəsə malikdir.

İkinci modifikasiya rombedraldir. Hər dördüncü təbəqə birincini təkrarlayır. Bu modifikasiya təbiətdə yalnız çirklər şəklində baş verir. Bu maddə 2500-3300 K temperaturda qızdırılırsa, onun kristal şəbəkəsi altıbucaqlıya çevriləcəkdir. Təbii şəraitdə material daha çox bu formada olur.

Tərkibi

Təbiətdə qrafit heç vaxt təmiz formada tapılmır. Tərkibində kifayət qədər böyük miqdarda kül var (bəzən 20%-ə qədər). Çoxlu müxtəlif birləşmələrdən (FeO, MgO, CuO, CaO və s.) ibarətdir. Təbii qrafitdə kütlənin 2%-ə qədərini qazlar tuta bilər. Bitum və su da ola bilər.

Qrafit tozunun sıxlığı dispersiyadan, məsamələrin mövcudluğundan asılı olaraq dəyişir. Yuxarıdakı dəyər 2,09 kq/m3 qədər azaldıla bilər. Qrafit toxunuşda yağlıdır. Əllərinizlə götürsəniz, barmaqlarınızda xarakterik bir iz qalacaq. Buna görə sadə bir qələm üçün çubuqlar belə materialdan hazırlanır. Kağızda aydın iz buraxır.

Süni qrafit

İstehsal üçün qrafitin sıxlığının nə olduğunu nəzərə almaq çox vacibdir. Fizika aydın göstərir ki, bu maddənin sıxlığı nə qədər çox olarsa, onun istilik keçiriciliyi də bir o qədər çox olar. Süni qrafit yüksək təmizlik (99%-ə qədər) ilə xarakterizə olunur. O, həmçinin materialın sıxlığını xeyli artırır.

Təmizlənmiş qrafitin istehsalı termokimyəvi və termomexaniki təsirlərlə həyata keçirilir. İstehsalın hər bir sahəsi üçün müəyyən keyfiyyətlər toplusuna malik bir maddə istehsal olunur. Bu, sənayenin verilən fiziki xüsusiyyətlərə malik qrafit ehtiyaclarını ödəməyə imkan verir.

Süni maddələrin etiketlənməsi təyinat yerinə görə material növlərinin bölünməsini əhatə edir. Tökmə, elektrokarbon, akkumulyator, elementar, sürtkü və karandaş qrafit var. Nüvə reaktorlarında istifadə edilən xüsusi siniflər də var.

Tətbiq sahəsi

İstehsal zamanı qrafitin müəyyən xassələri təyin olunur. Bu maddənin istifadəsi tamamilə onlardan asılıdır. Qrafit metallurgiyada odadavamlı qəliblərin və ya çömçələrin, qabların istehsalında istifadə olunur. Döküm prosesində təqdim olunan maddədən olan toz sürtkü kimi istifadə olunur. Odadavamlı kərpiclərin tərkib hissələrindən biri də qrafitdir. Plastiklərin istehsalında qarışığa əlavə edilir.

Bu material həm də elektrik cihazlarının kontaktlarının istehsalı üçün istifadə olunur. Bu, maddənin elektrik keçirici xüsusiyyətləri ilə asanlaşdırılır.

Qrafit karandaşlar, bəlkə də, hər kəsə məlumdur. Bu material bəzi boya növlərinin istehsalında da istifadə olunur. Bu halda, istifadə olunan qara (boz deyil) qrafitdir. Bu boya korroziyaya qarşı xüsusiyyətlərə malikdir.

Süni almazlar təqdim olunan təbii mineraldan əldə edilir. Onlar zaman istifadə olunurağır kəsici alətlərin istehsalı. Maşınqayırmada qrafit tozu rulmanlar, həmçinin porşen və sızdırmazlıq halqaları üçün material kimi çıxış edir. Sürtkü kimi, velosiped zəncirlərini, avtomobil yaylarını, qapı menteşələrini emal etmək üçün uyğundur.

Hətta bir çox dərmanların tərkibində qrafit var.

Qida Tətbiqləri

Təqdim olunan maddə qida sənayesində də geniş istifadə olunur. Bunun üçün istehsal zamanı müəyyən emaldan keçir. Dəmir, etil spirti, qrafit və şəkərin sıxlığı məlum səbəblərdən fərqlidir. Ancaq təqdim olunan material həm ehtiva edə bilər, həm də bəzi maddələrin bir hissəsi ola bilər. Parafinlərdə, efirlərdə, spirtdə və hətta şəkərdə olur.

Bunu sadə təcrübə ilə yoxlamaq olar. Əvvəlcə bir parça şəkər götürməlisiniz. Sərt bir qapağa qoyulur və qapaq ilə örtülür (yüksəkdən istifadə edə bilərsiniz). Sonra şəkərin örtüldüyü metal güclü şəkildə qızdırılır. Vaxt keçdikcə tüstünün altından kəskin tüstü çıxacaq. Ona kibrit gətirsən, qaz yanacaq.

Tüstü buraxmağı dayandırdıqda, siz yüksükü çıxara bilərsiniz. Qapağın üstündə qara kütlə var. Bu kömürdür. Qrafitin əmələ gəldiyi karbondur.

Təbiətdə olmaq

Sıxlığı saflığından asılı olan qrafit təbiətdə kifayət qədər böyük miqdarda olur. Bütün dünyada bu maddənin təxminən 600 min tonu hər il hasil edilir. Ən böyükonun ehtiyatları Meksika, Çexiya, Çin, Ukrayna, Braziliya, Rusiya, Kanada və Cənubi Koreyada cəmlənib.

Qədim dövrlərdən bəri qrafit yataqları bəşəriyyətin marağına səbəb olmuşdur. Bu gün bu təbii sərvətlər sənayeni lazımi keyfiyyətlərə malik materiallarla təmin etmək üçün inkişaf etdirilir. Qrafit qranitlərdə, kalkerli süxurlarda, slyuda və ya gneysdə lifli və ya kristal daxilolmalar şəklində olur. Qazma açıq və yer altı üsullarla həyata keçirilir.

Qrafit qiyməti

Sıxlığı və təmizliyi dəyərinə təsir edən qrafit indi kifayət qədər münasib qiymətlərlə satılır. Bu, onun kristallarının ölçüsü, eləcə də karbon məzmunundan təsirlənir. Nə qədər yüksəkdirsə, qrafit bir o qədər bahalıdır. Kifayət qədər yüksək karbon tərkibi ilə materialın fiziki xüsusiyyətləri artır. Bu, müxtəlif sənaye sahələrində sənaye üçün dəyərlidir.

Bu gün qrafitin orta qiyməti təxminən 45 rubl/kq təşkil edir. Əgər süni şəkildə emal edilibsə, dəyəri xeyli artır. Həmçinin, təbii mineralın qiyməti yatağın yerindən asılıdır.

Qrafitin əsas xassələri və xüsusiyyətləri ilə tanış olduqda belə nəticəyə gəlmək olar ki, materialın həm dəyəri, həm də texniki keyfiyyətləri onun sıxlığından asılıdır. Buna görə də təbiətdə çıxarılan mineral sonradan emala məruz qalır. Bu, onun keyfiyyətlərini artırır.