Графит: Минерал с екстремни свойства и много приложения

Posted on
Автор: Laura McKinney
Дата На Създаване: 4 Април 2021
Дата На Актуализиране: 1 Може 2024
Anonim
EUREKA!FEST Елена Болдырева. Кристаллы: что это такое, как и для чего их изучают
Видео: EUREKA!FEST Елена Болдырева. Кристаллы: что это такое, как и для чего их изучают

Съдържание


Graphite: Графитни кристали в парче мрамор от зона Сен-Джовите Скарн, Мон-Тремблан, RC Les Les Laurentides, Квебек, Канада. Този екземпляр е с дължина приблизително три инча (7,6 см).

Какво е графит?

Графитът е естествено срещаща се форма на кристален въглерод. Това е самороден минерал с елементи, намиращ се в метаморфни и магматични скали. Графитът е минерал от крайности. Той е изключително мек, разцепва се с много леко налягане и има много ниска специфична гравитация. За разлика от тях, той е изключително устойчив на топлина и почти инертен при контакт с почти всеки друг материал. Тези екстремни свойства му дават широк спектър от приложения в металургията и производството.



Графит на люспи: Графит на люспи, произведен в Мадагаскар.

Графитен парче: Графит на буци от Kropfmuhl, Австрия. Пробата е с размери около 3,8 см на един и половина инча.


Графит с гранат: Екземпляр от графит-слюдян слан, с две червени алмандин / пиропни гранати от рудника „Червената жарава“, Ървинг, Масачузетс. Този екземпляр е широк около 2 инча (5,08 см).

Геологическо възникване

Графитът е минерал, който се образува, когато въглеродът е подложен на топлина и налягане в земната кора и в горната мантия. Необходими са налягания в диапазона от 75 000 паунда на квадратен инч и температури в обхвата от 750 градуса по Целзий, за да се получи графит. Те съответстват на гранулитната метаморфна фация.

Графит от регионален метаморфизъм (люспест графит)

По-голямата част от графита, наблюдаван на земната повърхност днес, се е образувал на конвергентни граници на плочите, където богатите на органични шисти и варовици са били подложени на топлина и натиск на регионален метаморфизъм. По този начин се получават мрамор, слан и гнайс, които съдържат малки кристали и люспи от графит.


Когато графитът е в достатъчно високи концентрации, тези скали могат да се добиват, да се раздробяват до размер на частиците, които освобождават графитните люспи, и да се обработват чрез отделяне на специфична гравитация или флотация на флота, за да се премахне графитът с ниска плътност. Произведеният продукт е известен като "графитен люспен".

Графит от метаморфизъм на въглищни шевове ("аморфен" графит)

Някои графитни форми от метаморфизма на въглищните шевове. Органичният материал във въглищата се състои главно от въглерод, кислород, водород, азот и сяра. Топлината на метаморфизма унищожава органичните молекули на въглищата, изпарявайки кислорода, водорода, азота и сярата. Това, което остава, е почти чист въглероден материал, който кристализира в минерален графит.

Този графит се среща в "шевове", които съответстват на първоначалния слой въглища. Когато се добива, материалът е известен като "аморфен графит." Думата "аморфна" всъщност е неправилна при това използване, тъй като има кристална структура. От рудника този материал има външен вид, подобен на бучки въглища, без яркото и скучно обличане.

Графит от хидротермален метаморфизъм

Малко количество графит се образува чрез реакцията на въглеродните съединения в скалата по време на хидротермален метаморфизъм. Този въглерод може да бъде мобилизиран и отложен във вените във връзка с хидротермални минерали. Тъй като е утаен, той има висока степен на кристалност и това го прави предпочитан материал за много електрически приложения.

Графит в магнитни скали и метеорити

Известно е, че малки количества графит се срещат като основен минерал в магматични скали. Известен е като дребни частици в базалтови потоци и сиенит. Известно е също, че се образува в пегматит. Някои железни метеорити съдържат малки количества графит. Тези форми на графит са събития без икономическо значение.



Най-добрият начин да научите за минералите е да изучавате с колекция от малки екземпляри, с които можете да боравите, изследвате и наблюдавате техните свойства. В магазина се предлагат евтини минерални колекции.


Графит и диамант

Графитът и диамантът са двете минерални форми на въглерод. Диамантът се образува в мантията при силна топлина и налягане. Повечето графит, открит в близост до повърхността на Земята, се е образувал в земната кора при по-ниски температури и налягане. Графитът и диамантът споделят една и съща композиция, но имат много различни структури.

Въглеродните атоми в графита са свързани в шестоъгълна мрежа, която образува листове с дебелина един атом. Тези листове са слабо свързани и лесно се разцепват или се плъзгат един върху друг, ако са подложени на малко количество сила. Това придава на графита неговата много ниска твърдост, перфектното му разцепване и хлъзгавото му усещане.

За разлика от тях, въглеродните атоми в диамант са свързани в структурата на рамката. Всеки въглероден атом е свързан в триизмерна мрежа с четири други въглеродни атома със силни ковалентни връзки. Тази подредба държи атомите здраво на място и прави диаманта изключително твърд материал.

Консумация на графит: Съединените щати потреблението на графит за употреба през 2012 г. Данни от резюмето за минерални стоки на USGS.

Синтетичен графит

"Синтетичният графит" се получава чрез нагряване на високо въглеродни материали като петролен кокс и катран-катран до катран до температури в диапазона от 2500 до 3000 градуса по Целзий. При тези високи температури всички летливи материали и много метали в суровината се унищожават или изгонват. Графитът, който остава връзки в кристална структура, подобна на листа. Синтетичният графит може да има чистота над 99% въглерод и той се използва в произведени продукти, където се изисква изключително чист материал.

Графит в разкол от графство Есекс, Ню Йорк. Екземплярът е приблизително 5 инча (12,7 сантиметра) напречен.


Графит в разкол от графство Есекс, Ню Йорк. Екземплярът е приблизително 5 инча (12,7 сантиметра) напречен.