Grafit Kategori I : Native elementer | |
![]() Indfødt grafit | |
Generel | |
---|---|
CAS-nummer | |
Strunz klasse |
1.CB.05a
1 ELEMENTER (Metaller og intermetalliske legeringer; metalloider og ikke-metaller; carbider, silicider, nitrider, phosphider) |
Dana's klasse |
1.3.6.2
Indfødte elementer og amalgamer 1.3.6.2 Grafit C |
Kemisk formel | VS |
Identifikation | |
Form masse | 12,0107 ± 0,0008 uma C 100%, |
Farve | metallic grå; mørkegrå; sort |
Krystalklasse og rumgruppe | dihexagonal dipyramidal; P 6 3 / mmc |
Krystal system | sekskantet |
Bravais-netværk | primitiv P |
Macle | den {1121} |
Spaltning | perfekt til {0001} |
Pause | Sekektil, conchoidal, uregelmæssig mineral |
Habitus | massive, meget sjældne krystaller |
Ansigter | sekskantede krystaller |
Mohs skala | fra 1.00 til 2.00 |
Linie | stål grå; sort |
Glimte | metallisk; mast |
Optiske egenskaber | |
Brydningsindeks | w = 1,93-2,07 |
Dobbeltbrydning | Uniaxial (-) |
Ultraviolet fluorescens | nogen |
Gennemsigtighed | uigennemsigtig |
Kemiske egenskaber | |
Volumenmasse | 2,09-2,23 g / cm3 |
Smeltetemperatur | Sublimeringstemperatur: 3652 ° C . ° C |
Opløselighed | i vand: uopløselig |
Fysiske egenskaber | |
Magnetisme | ingen |
Radioaktivitet | nogen |
Forholdsregler | |
WHMIS | |
![]() D2A, D2A : Meget giftigt materiale, der forårsager andre toksiske virkninger utestet blanding, som kan indeholde mindst 0,1% af et kræftfremkaldende stof (krystallinsk silica); utestet blanding, der kan indeholde mindst 1,0% af et produkt, der forårsager kronisk toksicitet (krystallinsk silica) |
|
Enheder af SI & STP, medmindre andet er angivet. | |
Den grafit er en art mineral , der er, med diamant , den lonsdaleite og chaoite , en af allotropes indfødte af carbon .
Dens kemiske formel er "C", men de native former giver mulighed for at finde spor af hydrogen ("H"), nitrogen ("N"), ilt ("O"), silicium ("Si")., Aluminium ("Al" ), jern ("Fe") eller endda ler .
Det er et naturligt element, hvis aflejringer blev dannet på bekostning af kulstofholdige klipper (klipper rige på kulstof, af kultypen ). Bestående af rent kulstof svarer det til den ultimative grad af forkulning, der opnås under betingelser med regional metamorfisme eller kontakt (pegmatitter eller hydrotermiske aflejringer i kontakthalogen af visse granitter). Det kan også dannes ved reduktion af carbonater . Det forekommer i roosts “i form af mikroformede, bladagtige, kompakte eller pulverformige lamellmasser; sjældent i sekskantede lameller ofte i spredte uregelmæssige pailletter. Det har en fedtet fornemmelse, pletter fingrene og sætter et sortligt mærke på papiret ” .
Det er også til stede i meteoritter.
I det XVIII th århundrede, udforskning af kul rige forekomster førte til misfortolke grafitområder sten (schists, quartzites), sortbrune nuance, som miltbrand.
Struktur af grafit.
Elementært mesh.
Den struktur af grafit består af ikke-kompakte sekskantede plader, kaldet graphenes , adskilt af cirka 0,336 nm langs retningen af deres normale. I hvert ark er hvert carbonatom stærkt bundet af sigma-type kovalente bindinger for sine 3 sp 2 elektroner og π-type kovalente bindinger for dets anden p elektron. Disse π bindinger er konjugerede bindinger med de tre nærliggende atomer, elektronerne er meget mobil der, hvilket forklarer den store elektriske og termiske ledningsevne såvel som den sorte farve af grafit. Bindingerne mellem arkene er svage og ville være af Van der Waals- bindingstypen , hvilket ville forklare spaltningen og den lave hårdhed . På den anden side stilles dette spørgsmålstegn ved i nyere værker. .
Grafit er den stabile form for kulstof ved normale temperaturer og tryk.
Grafit ser ud som et sort fast stof med en submetallisk glans ; dens hårdhed er lav, mellem 1 og 2 på Mohs-skalaen .
På grund af sin arkstruktur er alle de fysiske egenskaber ved grafit anisotrope . Især er den elektriske ledningsevne meget forskellig i arkets plan og i den vinkelrette retning.
Grafit findes i to polytyper :
Den kul findes i alle mellemliggende tilstande mellem kul amorf og sekskantet grafit. Vi taler om "smørestatisk" grafit (fra det latinske smøremiddel , "for at gøre glat"), når lagene bevæges tilfældigt parallelt, og om "turbostatisk" grafit (fra den latinske turbo , "vortex"), hvis de også roteres ved tilfældig.
Grafit har mange industrielle anvendelser i forskellige naturlige eller syntetiske former:
Det bruges også medicinsk som et absorberende middel til oral forgiftning og i militær anvendelse til at beskadige kraftværker som en grafitbombe .
I plastikkunsten bruges det til tegning . Det bruges især til at fremstille blyanter, ofte under det forkerte navn " grafit ".
Den mest almindelige husholdningsbrug er blyanten .
Det kan også bruges som legeringskomposit (med titanium eller glasfiber ) til fremstilling af tennisracketrammer (findes også i aluminium ).
En pyrolytisk form af grafit anvendes til fremstilling af porte til tetroder med meget høj effekt i transmission . Der kan for eksempel nævnes TH539-tetroden, der blev anvendt indtilMarts 2003på en af de to 1000 kW langbølgede Allouis-senderenheder .
Syntetisk grafit produceres generelt ved Acheson-processen : de største producenter i 2020 er Showa Denko Carbon , SGL Carbon , Schunk Kohlenstofftechnik (Tyskland), Imerys (Frankrig), Tōkai Carbon (Japan) og Morgan Advanced Materials (Storbritannien).
I 2019 annoncerede det australske agentur for vedvarende energi (ARENA) A $ 9,41 millioner i støtte til et projekt fra Hazer Group (det australske selskab for vedvarende energi) til at omdanne biogas (her fra anaerob nedbrydning af spildevandsslam) til grafit og brint ($ 10,72 demonstrationsanlæg i millioner USD i Munster, Western Australia).