الجرافيت: الكثافة والخصائص وميزات التطبيق وأنواعه. الخصائص الفيزيائية وصورة الجرافيت

الجرافيت (من اليونانية الأخرى γράφω - أكتب) هو معدن ، وهو معدن غير معدني من فئة العناصر الأصلية. تعديل سداسي للكربون. الصيغة: C. في البداية ، اكتشف الرعاة الإنجليز المعدن في القرن السادس عشر ، وأخطأوا في استخدام الجرافيت للرصاص.

الجرافيت في متحف علم المعادن ، بون.

لمعان الجرافيت المعدني أو الدهني أو غير اللامع. صلابة 1-2. الثقل النوعي 2.09-2.23 جم / سم 3. يكتب على الورق ، ويتسخ يديه. ملمس الدهون. لون الحديد الأسود والرمادي الصلب. الخط أسود. انشقاق مثالي جدا. كتل صلبة متقشرة ، كثيفة أو ترابية ، شوائب وبلورات على شكل ألواح سداسية. Syngony سداسية. بلورات نادرة. إن التركيب البلوري للجرافيت يجعله مختلفًا عن الماس ، وهو شكل آخر من أشكال الكربون ، حيث ترتبط الذرات ببعضها بقوة في جميع الاتجاهات. يحدد الهيكل البلوري للجرافيت أيضًا صلابته المنخفضة ، وسهولة الاحتكاك ، والشعور بالدهون ، والانقسام المثالي للغاية ، والعتامة ، والبريق المعدني ، والتوصيل الكهربائي العالي.

سمات. يتميز الجرافيت بصلابة منخفضة (الجرافيت ناعم) ، والجرافيت يكتب بسهولة على الورق ، وله أكثر أو أقل ثباتًا من الصلب الرمادي ، واللون الأسود الحديدي. يمكن الخلط بين الجرافيت والموليبدينيت. على عكس الموليبدينيت ، يُفرك الجرافيت بالأصابع في غبار أسود (يفرك بريق الموليبدينوم في مسحوق رمادي فاتح).

الخواص الكيميائية. لا تتفاعل مع الأحماض. عندما يسخن مع الملح الصخري يعطي وميض. قطعة من الزنك موضوعة على سطح الجرافيت ومبللة بقطرة من كبريتات النحاس ، تبرز بقعة من النحاس (على عكس الموليبدينيت).

متنوع: شونجيت- اختلاف الجرافيت غير المتبلور.

أصل الجرافيت

تشكلت رواسب الجرافيت الكبيرة المعروفة نتيجة لتغيير الرواسب الرسوبية ذات الأصل العضوي (الفحم الصلب ، البيتومين ، إلخ) تحت تأثير التلامس أو التحول العميق (الإقليمي). في بعض الحالات ، يتكون الجرافيت نتيجة التبلور المباشر من الصهارة الغنية بالكربون أو تقليل الحجر الجيري المحاصر في الصخور النارية.

الجرافيت من أصل متحولة له أهمية عملية كبيرة.

يحدث في منطقة التلامس للفحم مع الصخور النارية ، في النيسات ، في البلورات البلورية ، في الرخام ، في ملامسات الصخور النارية مع الحجر الجيري ، كمتضمنات في الصخور النارية الحمضية والمتوسطة والقاعدية ، في التكوينات الهوائية.

الأقمار الصناعية. في تلامس الصخور النارية مع الحجر الجيري: الأباتيت ، الفلوجوبيت. في التكوينات الحالة للهواء المضغوط: الكوارتز ، الفلسبار ، الكاولينيت ، الأباتيت ، البيوتايت ، التيتانيوم المغنتيت. في النيس: الكاولين.

تطبيق الجرافيت

يستخدم الجرافيت على نطاق واسع جدا. يمكننا القول أنه لا توجد صناعة واحدة يتم تطبيقها بدرجة أو بأخرى. هناك حاجة إلى الجرافيت بشكل أساسي في صناعة المعادن لتصنيع البوتقات المقاومة للصهر ولطلاء سطح قوالب الصب من أجل حماية الصب من احتراق التربة المصبوبة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، في الصناعة الكهربائية - في إنتاج الأقطاب الكهربائية وفحم القوس ، وفي إنتاج أقلام الرصاص ، والدهانات السوداء ، وورق الكربون الأسود ، وحبر الطباعة أو الحبر الصيني. كما أنه يستخدم كمواد تشحيم (في الحالات التي لا يمكن فيها استخدام الزيوت بسبب الحرارة العالية) وفي الغلايات البخارية كعامل مضاد للترسبات الكلسية. في الآونة الأخيرة ، تم استخدامه لتصنيع كتل الجرافيت من "الغلايات الذرية" وتصنيع تكنولوجيا الفضاء. يتم الحصول على الماس الاصطناعي من الجرافيت. يستخدم سائل الجرافيت في الضغط الحجمي لأجزاء السيارة. توفر القوالب المطلية بهذه المادة تشطيبًا عاليًا للسطح لقضبان الصلب ، مما يستبعد المسح اللاحق على آلات الطحن.

مكان الميلاد

هناك العديد من المقاطعات التي تحمل رسومات الجرافيتي: الأوكرانية ، والأورال ، وتونغوسكا (نوجينسك ، كوريسكوي) ، سايان العليا (بوتوغولسكوي) ، أوسوري وغيرها.

توجد رواسب كبيرة من الجرافيت في كوريا الجنوبية والمكسيك (سونورا) وجمهورية مدغشقر وسريلانكا والهند وألمانيا والسويد.

). الشبكة البلورية للجرافيت من النوع ذي الطبقات. في الطبقات ، توجد ذرات C في مواقع الخلايا السداسية للطبقة. كل ذرة C محاطة بثلاثة جيران بمسافة 1.42Α.

الخصائص

توصل الكهرباء بشكل جيد. على عكس الماس ، يتميز بصلابة منخفضة (1-2 على مقياس موس). الكثافة 2.08 - 2.23 جم / سم 3. لون أسود - رمادي ، معدني إلى بريق دهني. غير قابل للانصهار ومستقر عند التسخين في غياب الأكسجين. لا يذوب في الأحماض. جريئة الملمس. يحتوي الجرافيت الطبيعي على 10-12٪ شوائب من الطين وأكاسيد الحديد.

أشكال الموقع

الجرافيت (الإنجليزية) الجرافيت) - ج

تصنيف

سترونز (الطبعة الثامنة)	1 / ب 02-10
دانا (الإصدار السابع)	1.3.5.2
دانا (الطبعة الثامنة)	1.3.6.2
يا CIM المرجع.	1.25

الخصائص الفيزيائية

لون معدني
لون اندفاعة	الأسود إلى الرمادي الصلب
الشفافية	مبهمة
يلمع	شبه معدني
انقسام	ممتاز جدا من قبل (0001)
صلابة (مقياس موس)	1 - 2
الصلادة	VHN10 = 7-11 كجم / مم 2
شبك	الميكا
قوة	مرن
الكثافة (المقاسة)	2.09 - 2.23 جم / سم 3
الكثافة (محسوبة)	2.26 جم / سم 3
النشاط الإشعاعي (جرابي)	0

الخواص البصرية

نوع من	أحادي المحور (-)
تباين بصري	حالة طوارئ
اللون المنعكس	يتلاشى الحديد الأسود إلى الرمادي الصلب
تعدد التلاون	قوي

الخصائص البلورية

المجموعة النقطية	6 مم - هرم ثنائي سداسي
مجموعة الفضاء	P63mc
سينجوني	سداسي الشكل
خيارات الخلية	أ = 2.461 درجة ، ج = 6.708 درجة
موقف سلوك	أ: ج = 1: 2.726
حجم خلية الوحدة	V 35.18 (محسوبة من معلمات خلية الوحدة)
التوأمة	عن طريق (1121)

الترجمة إلى لغات أخرى

الروابط

• أنظر أيضا:الماس

فهرس

• Lobzova R.V. صخور الجرافيت والقلوية في منطقة كتلة البوتوغول. م ، 1975. 124 ص.
• Weinschenk، E. (1900) Zur Kenntniss der Graphitlagerstatten. ثالثا. Die Graphitlagerstatten der Insel Ceylon. Bayerischen Akademie der Wissenschaft، 21 (2) ، 281-334.
• سيركل ، فريتز (1907) ، الجرافيت: خصائصه ، حدوثه ، تكريره واستخداماته: قسم المناجم ، فرع المناجم ، أوتاوا ، كندا ، 307pp.
• Alling ، Harold L. (1917) ، ودائع الجرافيت Adirondack ، نشرة متحف ولاية نيويورك 199: 7-150.
• سبنس ، هيو س. (1920) ، مناجم الجرافيت ، تقرير الفرع رقم. 511: وزارة المناجم الكندية ، أوتاوا: 202pp. + صور.
• Wesselowski and Wassiliew (1934) Zeitschrift für Kristallographie: 89: 494.
• Palache ، Charles (1941) ، مساهمات في علم المعادن في ستيرلنج هيل ، نيو جيرسي: مورفولوجيا الجرافيت ، الزرنيبيريت ، البيريت والزرنيخ: American Mineralogist: 26 (12): 709-717.
• Palache، Charles، Harry Berman & Clifford Frondel (1944)، The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana Yale University 1837-1892، Volume I: Elements، Sulfosalts، Oxides. John Wiley and Sons، Inc. ، نيويورك. الطبعة السابعة ، المنقحة والموسعة ، 834 صفحة: 152-154.
• كاميرون ، يوجين إن ، وويز ، بول ل. (1960) ، الجرافيت الاستراتيجي - دراسة استقصائية ، الولايات المتحدة. نشرة المسح الجيولوجي 1082-E: 201-321.
• تايلور ، آر ، جيلكريس ، كي ، وبوستون ، إل جيه. (1968) الموصلية الحرارية للجرافيت متعدد البلورات. كربون: 6: 537-544.
• Kwiecinska، Barbara (1980)، Mineralogy of Natural Graphites: Zaklad Narodowy imienia Ossolinskich؛ Polska Akademia Nauk: 67: Jun-87.
• Weis ، Paul L. (1980) ، بلورات الهيكل العظمي من الجرافيت - شكل معترف به حديثًا للكربون البلوري في الصخور metasedimentary: الجيولوجيا: 8: 296-297.
• شافرانوفسكي ، جي. (1981) ، توائم الجرافيت الجديدة: Zapiski Vsesoyuznogo Mineralogicheskogo Obschestva: 110 (6): 716-720.
• Shafranovskii، G. I. (1982)، Crystallomorphology of Graphite from the Ilmen Mountains؛ و Shafranovskii، G. I. (1982)، Crystallomorphology of Gravite from the Ilmen Mountains؛ Shafranovskii، G. I. (1982)، Crystallomorphology of Gravite from the Ilmen Mountains؛ Shafranovskii، G. I. (1982)، Crystallomorphology of Graite from the Ilmen Mountains؛ شافرانوفسكي ، ج. البحث المعدني للرواسب الذاتية المنشأ لجبال الأورال: أكاديمية Nauk CCCP- Uralskii Nauchnuri Tsentr: 44-53.
• شافرانوفسكي ، جي. (1982) ، توائم وثلاثيات الجرافيت: Mineralogicheskii Zhurnal: 4 (1): 74-81.
• شافرانوفسكي ، جي. (1983) ، توأمة كلاسيكية وغير كلاسيكية في الجرافيت: Zapiski Vsesoyuznogo Mineralogicheskogo Obschestva: 112 (5): 577-581.
• جوهلا ، كارل هاينز (1984) ، Graphit aus Kropfmuhl: Magma: 4: 26-51.
• جدواب ، جاك وبوليج ، جاك (1984): بلورات الجرافيت في الفتحات الحرارية المائية: الطبيعة: 310: 41-43.
• وينيلت ، وينفريد (1984) ، Die Geologie der Graphit-Lagerstatte Kropfmuhl: Magma: 4: 52-56.
• Weiner، Karl-Ludwig and Hager، Harald (1987)، Growth spirals on Graphite Crystal Crystal: لابيس: 12 (1): 31-33.
• رمبل ، دي وتشامبرلين ، سي. (1988) ، رواسب الجرافيت الوريدية في نيو هامبشاير: دليل مؤتمر نيو إنجلاند بين الكليات الجيولوجية: 241-255.
• بيرسون ، دي جي ، ديفيز ، جي آر ، نيكسون ، بي إتش و ميلدج ، هـ. (1989) ، الماس الجرافيت من كتلة بيريدوتيت في المغرب وآثاره على حالات الألماس الشاذة: الطبيعة (لندن): 338 210: 60-62.
• بيرناتوفيتش ، توماس جيه ؛ أماري ، ساتشيكو ؛ زينر ، إرنست ك. and Lewis، Roy S. (1991)، حبيبات بين النجوم داخل حبيبات بين النجوم: مجلة الفيزياء الفلكية: 373: L73-L76.
• Jaszczak ، John A. (1991) ، الجرافيت من Crestmore ، California: Mineralogical Record: 22 (6): 427-432.
• كفاسنيتسا ، ف. وياتسينكو ، ف. (1991) ، الجرافيت الكروي من منطقة بحر آزوف: Mineralogicheskii Zhurnal: 13 (1): 95-101.
• ليمانسكي ، تشيستر س. (1991) ، الجرافيت في الخام: طاولة الالتقاط: 32 (1): 13-نوفمبر ، 1991.
• تسوتشيا ، نوريوشي ؛ سوزوكي ، شونيتشي ؛ and Chida، Tadashi (1991)، أصل الجرافيت في جسم Oshirabetsu gabroic، Hokkaido Japan: Journal of Mineralogy، Petrology، and Economic Geology؛ الرابطة اليابانية لعلماء المعادن وعلماء البترول والجيولوجيا الاقتصادية ، جامعة توهوكو ، سينداي 980 ، اليابان: 86 (6): 264-272.
• كفاسنيتسا ، ف. وياتسينكو ، ف. (1992) ، آليات نمو بلورات الجرافيت الطبيعية في أوكرانيا: Doklady Academuu Nauk: 4: 73-76.
• ديساناياكي ، س. (1994) ، أصل الجرافيت الوريدي في التضاريس المتحولة عالية الجودة: دور المادة العضوية واندساس الرواسب: Mineralium Deposita: 29: 57-67.
• Jaszczak ، John A. (1994) ، بلورات الجرافيت الشهيرة من ستيرلنج هيل ، نيو جيرسي: طاولة الالتقاط: 35 (2).
• Semenenko ، V. P. and Girich ، A. L. (1995) ، علم المعادن لجزء فريد يحتوي على الجرافيت في Krymka chondrite (LL3): مجلة Mineralogical: 59: 443-454.
• تايلر ، إيان (1995) ، Seathwaite Wad and the Mines of the Borrowdale Valle "منشورات بلو روك ، كارلايل ، إنجلترا": 220.
• Jaszczak ، John A. (1997) ، بلورات الجرافيت غير العادية من محجر لايم كريست ، سبارتا ، نيو جيرسي: الصخور والمعادن: 72 (5): 330-334.
• كفاسنيتسا ، ف. وياتسينكو ، ف. (1997) ، حلزونات النمو على بلورات الجرافيت من أوكرانيا: Mineralogicheskii Zhurnal: 19 (6): 43-48.
• Jaszczak ، John A. (1998) ، بلورات جرافيت غير عادية من محجر لايم كريست ، سبارتا ، نيو جيرسي: طاولة الالتقاط: 39 (1): 20-24.
• Kvasnitsa، V.N.؛ ياتسينكو ، ف. و Zagnitko ، V.M. (1998) ، أصناف من الجرافيت الجرافيت من رواسب ووقائع أوكرانيا: Mineralogicheskii Zhurnal ، Akademiya Nauk Ukrainy ، كييف ، أوكرانيا: 20 (2): 34-39.
• Hanna، George A. and Jaszczak، John A. (1999)، اكتشاف جديد للجرافيت الكروي من ستيرلنج هيل ، نيو جيرسي: طاولة الالتقاط: 40: 27-30.
• Kvasnitsa ، Victor N. ؛ ياتسينكو ، فيكتور جي ؛ and Jaszczak ، John A. (1999) ، الانحدار في بلورات الجرافيت غير العادية من anothosites في أوكرانيا: Canadian Mineralogist: 37 (4): 951-960.
• Jaszczak ، John A. (2000) ، "مساهمات Palache في علم المعادن في ستيرلنج هيل ، نيو جيرسي": إعادة النظر في مستوى 900 قدم: Matrix ، A Journal of the History of Minerals: 8 (3): 137-149.
• Jaszczak، John A. and Robinson، George W. (2000)، Spherical and triskelial graphite from perfect erham، Ontario، Canada: Rocks & Minerals: 75 (3): 172-173.
• Satish-Kumar ، M. and Wada ، Hideki (2000) ، توازن نظائر الكربون بين الكالسيت والجرافيت في Skallen Marbles ، شرق القارة القطبية الجنوبية: دليل على الحفاظ على ذروة درجات الحرارة المتحولة: الجيولوجيا الكيميائية: 166: 173-182.
• أحمد الجوريسي. جيليت ، فيليب ؛ تشين ، مينغ ؛ كونستلر ، فريدل ؛ and Graup، Günther and Volker، Stähle (2001) ، اكتشاف في الموقع لمرحلة انتقال الجرافيت والماس الناجم عن الصدمات في النيس من Ries Crater ، ألمانيا: American Mineralogist: 86: 611-621.
• Jaszczak ، John A. (2001) ، "مساهمات Palache في علم المعادن في ستيرلنج هيل ، نيو جيرسي" ، إعادة النظر في مستوى 900 قدم: طاولة الالتقاط: 42 (1).
• Jaszczak ، John A. and Rakovan ، John (2002) ، حلزونات النمو على بلورات الجرافيت من مكب Trotter Mine ، فرانكلين ، نيو جيرسي: طاولة الالتقاط: 43 (2).
• Rakovan ، John and Jaszczak ، John A. (2002) ، حلزونات نمو متعددة الطول على أسطح الجرافيت المتحولة (001) التي تمت دراستها بواسطة الفحص المجهري للقوة الذرية: American Mineralogist: 87: 17-24.
• Jaszczak ، John A. ؛ روبنسون ، جورج دبليو. ديموفسكي ، سفيتلانا ؛ Gogotsi ، Yury (2003) ، مخاريط الجرافيت التي تحدث بشكل طبيعي: الكربون: 41 (11): 2085-2092.
• سانتوش ، م. وادا ، هـ. ساتيش كومار ، م. وبينو لال ، س. (2003) ، نظير الكربون "طبقية" في بلورة جرافيت واحدة: الآثار المترتبة على آلية النمو البلوري للجرافيت المترسب بالسوائل: American Mineralogist: 88: 1689-1696.
• Stadermann، F. J.، مجرد رقم 1758.

وصف وخصائص الجرافيت

الجرافيت- هذا عنصر طبيعي ، معدن سهل الانقسام ، أحد تعديلات الكربون. الجرافيت - مادةلينة جدا ، يمكن تشكيلها بسهولة ، ولها لمعان معدني. صيغة الجرافيت- ج (كربون).

التوصيل الكهربائي الجرافيت ، الصورةالذي يمكن رؤيته أعلاه ، يتجاوز الموصلية الكهربائية بمقدار 2.5 مرة. المقاومة النوعية لتيار كهربائي بدرجة حرارة 0 درجة في حدود 0.390-0.602 أوم ، وأقل قيمة لأنواع مختلفة من هذا العنصر هي نفسها - 0.0075 أوم.

يتميز العنصر بزيادة التوصيل الحراري ، حيث يكون معامله أعلى بخمس مرات من معامل الطوب (0.041). الجرافيت لديه موصلية حرارية أقل. حدود درجة حرارة الانصهار هي 3845-3890 درجة مئوية ، ويبدأ الغليان عند 4200 درجة مئوية. أثناء احتراق العنصر ، يتم تحرير 7832 كيلو كالوري من الحرارة.الجرافيت غير مغناطيسي.

خواصه الكيميائية الرئيسية هي الخمول تجاه السوائل والغازات والمواد الصلبة ، والقدرة على الذوبان في المعادن المنصهرة مع نقطة انصهار تتجاوز نقطة انصهارها. في درجات الحرارة العالية ، يمكن أن تتفاعل مع العناصر الأخرى.

إنه ليس مرنًا ، ولكنه في نفس الوقت ينحني ويقطع. نظرًا لمحتواها من الدهون واللدونة ، فهي تستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي. يسمح محتوى الدهون أيضًا باستخدامه كمواد تشحيم. كثافة الجرافيت 2.23 جم / سم 3.

يحتوي الجرافيت على هيكل متعدد الطبقات له خصائصه الخاصة. ذرات الكربون بلورة شعرية من الجرافيتهي خلايا قرص العسل: سداسية مرتبة في صفوف. في كل صف ، ترتبط الذرات ببعضها بإحكام ، وتكون الصفوف مرتبطة ببعضها البعض بشكل ضعيف. لذلك ، من السهل كسر الجرافيت مع ضغط طفيف فقط.

الصلابة على مقياس موس تساوي واحدًا ، بينما صلابة الألماس تساوي عشرة ، على الرغم من حقيقة ذلك الماس والجرافيتهي نوع فرعي من الكربون. كل شيء عن الشبكة البلورية. في الماس ، ترتبط ذرة كربون بأربع ذرات متجاورة. على أساس البحث ، أثبت العلماء أن الشبكة البلورية للجرافيت عند درجات حرارة أعلى من 1500 درجة مئوية يمكن تحويلها إلى شبكة ماسية.

أثناء المعالجة ، الفيزيائية والكيميائية خصائص الجرافيتالتغيير ، لذلك تم تصنيفها إلى علامات تجارية لها اختلافات مقابلة. في الصناعة ، يتم استخدام علامة تجارية منفصلة من الجرافيت لنوع معين من المنتجات.

الجرافيت مقسم إلى طبيعي (طبيعي) ومصطنع. في إنتاجها ، يتم أخذ الخصائص في الاعتبار اعتمادًا على الغرض من المنتج. الطبيعي ، بدوره ، ينقسم إلى الجرافيت البلوريو cryptocrystalline مسحوق مشابه للبارود.

يفرض مصنعو المنتجات المصنوعة من الجرافيت متطلباتهم الخاصة للمواد الخام ، اعتمادًا على الغرض منها. وفقًا لهذا ، تم وضع العلامات ، والآن أصبحت مختلفة درجات الجرافيتلكل منها غرضه الخاص.

من بينها الكربون الكهربائي ، والعنصر ، والبطارية ، والقلم الرصاص ، ومواد التشحيم ، بالإضافة إلى علامة تجارية خاصة لإنتاج الجرافيت للمفاعلات النووية. يجب أن يفي كل الجرافيت المنتج بالمتطلبات الفنية اعتمادًا على مجال تطبيقه.

رواسب وتعدين الجرافيت

تبلغ موارد الجرافيت حول العالم حوالي 600 مليون طن ، ويبلغ إنتاجها السنوي أكثر من 600 ألف طن ، تمتلك المكسيك والصين وجمهورية التشيك والبرازيل وأوكرانيا وروسيا وكوريا الجنوبية وكندا أكبر الاحتياطيات. تم تشكيل هذا المعدن من خلال تحول الصخور الرسوبية من المركبات العضوية. رواسب الجرافيتلطالما كانت موضع اهتمام من وجهة نظر اقتصادية وتقدر بسعة ملايين الأطنان.

إن تطوير هذه الرواسب يوفر للصناعة المواد الخام اللازمة. الجرافيت الطبيعييحدث على شكل شوائب بلورية أو ليفية كثيفة في الصخور. تشكل كتل كبيرة مثل كتل معتمة أو رمادية أو ترابية أو متقشرة. لون الجرافيتتتراوح من الرمادي الصلب إلى الأسود. يتم استخراج الجرافيت المقطوع تحت الأرض ، ويتم استخراج خام الجرافيت مفتوحًا.

تطبيق الجرافيت

لطالما كان كل من المصنعين والمستهلكين على دراية مادة الجرافيت، التي أثبتت أن لها صفات تسمح باستخدامها ليس فقط في عمليات الإنتاج ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية.

نظرًا لخصائص أساسية مثل التوصيل الكهربائي ومقاومة الحريق ، فقد وجد هذا المعدن تطبيقًا واسعًا في الصناعة. يستخدم علم المعادن في تصنيع المغارف الحرارية ، والقوالب ، وخزانات التبلور. تستخدم صناعة المسابك مسحوق الجرافيت كمواد تشحيم لقوالب الصب.

إنه أحد مكونات صناعة الطوب الحراري. يتم الحصول على معاجين التلميع والطحن من خلائط الجرافيت. نظرًا للخصائص الموصلة للكهرباء للعنصر الطبيعي ، فإنه لا غنى عنه لتصنيع جهات الاتصال للأجهزة الكهربائية والأقطاب الكهربائية.

الصناعة التحويلية أقلام الجرافيت ،كما أن مواد التشحيم وصناعة الدهانات لا يمكنها الاستغناء عن هذه المادة. خيوط الرصاص مصنوعة من الجرافيت الأسود، على الرغم من وجودها في الطبيعة الجرافيت الرماديمع لمعان الصلب. إنه حشو بلاستيك ، بمساعدته ، تم إنشاء إنتاج الماس الاصطناعي.

حتى صناعة الطاقة النووية قدّرت خصائص الجرافيت واستخدمته. الهندسة الميكانيكية - مواد المحامل والختم والمكبس. في الحياة اليومية ، بدأوا أيضًا في استخدام شحم الجرافيت - لمعالجة نوابض السيارات ، وسلاسل الدراجات ، وحتى مفصلات الأبواب.

الطلاء بخصائص مقاومة التآكل طلاء الجرافيت. إنه تعليق مكون واحد. بالإضافة إلى حشو الجرافيت ، تشتمل تركيبته على أصباغ ملدنة ورابط. باستخدام مثل هذا الطلاء والخرسانة والصلب والخشب والألمنيوم ومنتجات الحديد الزهر محمية من التآكل.

في الطب ، أثبت الجرافيت نفسه كواحد من العلاجات المثلية للأمراض الجلدية الناتجة عن الاضطرابات الداخلية والتي يصعب علاجها. يمنع تكون التصاقات وندبات بعد الالتهاب ، كما أنه يؤثر على عمليات التمثيل الغذائي. يصعب سرد الأمراض التي يكون للجرافيت تأثير مفيد عليها ، لذلك فهو جزء من العديد من الأدوية.

سعر الجرافيت

يتم بيع الجرافيت من قبل شركات التعدين والمعالجة المتخصصة الجرافيت والأسعاروهي مقبولة تمامًا. تعتمد فئة سعر الجرافيت الطبيعي على حجمه ومحتواه من الكربون. كل مجموعة متنوعة الجرافيتتكلفتها - كلما زاد محتوى الكربون ، كانت الخصائص التقنية أفضل ، وكلما ارتفعت تكلفة.

يباع هذا المعدن في كل من التجزئة والجملة. يمكن للمستهلك شراء الجرافيتبشروط مواتية. عند الشراء بكميات كبيرة ، يتم إجراء خصم ، ويتم توفير توصيله. التكلفة تعتمد أيضا على المنطقة. متوسط سعر الجرافيتحوالي 45 روبل / كجم. تكلفة البضائع النهائية أكثر.

بالإضافة إلى المركبات التي تحتوي على الأكسجين (الكربونات) والهيدروجين (الهيدروكربونات) المنتشرة في الطبيعة ، يوجد الكربون في شكله الأصلي ، ويشكل نوعين متعددي الأشكال - الجرافيت والماس ، متطابقان في التركيب ، لكنهما يختلفان اختلافًا حادًا في التركيب والخصائص الفيزيائية.

المرادفات:
بلومباجين(دي ليسل ، 1783) ، الرصاص الأسود ، الميلانجرافيت (هايدنجر ، 1845) ، الجرافيتويد (سوير ، 1885) ، الجرافيت (لوسي ، 1891).

الاسم الإنجليزي لمعدن الجرافيت هو الجرافيت

أصل الاسم

عُرف الجرافيت منذ العصور القديمة ، وسمي من اليونانية "grafo" - أكتب (Werner ، 1789).

التركيب الكيميائي

حتى إذا تم اختيارها تمامًا ، فإنها تحتوي دائمًا على غازات ممتصة - بشكل أساسي H ، N ، بكمية أقل CO s ، CO ، CH 4 ، أحيانًا NH 3 ، H 2 S ، وكذلك H 2 O. وغالبًا ما تحتوي على شوائب ميكانيكية ، والتي ، عندما احترق بالكامل أو بقي البعض في الرماد ؛ يحتوي في بعض الأحيان على البيتومين. في الرماد ، بالإضافة إلى Si و Al و Fe و Mg و Ca و alkalis ، يمكن أن توجد S ، P ، Cu ، Ni ، Mo ، Mn ، وكذلك Be ، Ge ، Ti ، V ، المعادن النبيلة ، إلخ. يعتبر وجود V في الرماد سمة مميزة للجرافيت من أصل عضوي. قد يكون الحديد موجودًا في بعض الأحيان كمحلول صلب.

أنواع مختلفة من الجرافيت

• شونجيت- مجموعة متنوعة غير متبلورة من الجرافيت (فرق انتقالي بين الفحم والجرافيت).
• (الجرافيت) = مجموعة متنوعة غير متبلورة من الجرافيت
• ميكا الجرافيت(Graphitglimmer) ، اسم غير ضروري = جرافيت

شونجيت - شونجيت (أجانب ، 1879). اكتشفت لأول مرة حولها شونغاف (كاريليا ، روسيا). ينتمي إلى مجموعة الأنثراكسوليت ، وهو منتج وسيط بين الكربون غير المتبلور والجرافيت. يحتوي على طور بلوري على شكل جرافيت ناعم للغاية. يتم تمييز أربعة أنواع ، تتوافق مع درجات متفاوتة من التحول ومحتويات مختلفة من المادة الكربونية.

Shungite I هو الأقرب إلى الجرافيت. كسره محاري. الصلابة 3.5-4. الكثافة 1.84-1.98. لون أسود؛ مع صبغة بنية بالكاد ملحوظة. اللمعان قوي شبه معدني. مبهمة. يحتوي على أصغر شوائب من الكوارتز ، الدولوميت ، الكالسيت ، البيريت ، إلخ. الموصلية الكهربائية قريبة من تلك الموجودة في الجرافيت.

في المقاطع المصقولة يكون أصفر نحاسي (يذكرنا بالبيروتيت). لا يكشف الانعكاس الثنائي (على عكس الجرافيت). متباين الخواص بشكل ملحوظ.
يحتوي على 93-98٪ C ، ما يصل إلى 3-4٪ من مركبات الهيدروجين ، وكذلك N ، O ، S ، حتى 8٪ ماء استرطابي ؛ في الرماد - كميات كبيرة من V ، Ni ، Mo ، وكذلك W ، Ce ، As ؛ عن طريق التحليل الطيفي: Co، Ti، Mg، Sr، Cu، Cr، Zr، Rh، Ru، Pt، Mn. يرتبط محتوى V الذي يميز shungite ، وفقًا لمارمو ، بالشوائب.
تتشقق تحت أنبوب النفخ وتحترق ببطء شديد. يؤكسد H 2 SO 4 و HNO 3 القويان المسحوق الناعم فقط أثناء الغليان المطول.
Shungite II و III و IV - تحتوي الأصناف ذات اللمعان الضعيف وغير اللامع على 40-60٪ فقط و 28-44٪ وأقل من 15٪ كربون على التوالي.
لها توزيع محدود للغاية. تشكلت ، على ما يبدو ، نتيجة لتحول الصخور الرسوبية القارية قبل الكمبري تحت تأثير دياباس. في كاريليا ، تتكون الأوردة والعدسات عند ملامسة الحجر الجيري والدياباس ، وتشرب الصخر الزيتي. لوحظ في عدة أماكن في منطقة بحيرة أونيجا. في كاريليا وفنلندا ، لوحظ في بورياتيا وياكوتيا ، وكذلك في جبال الأورال - في مغنسيوم ساتكا (منطقة تشيليابينسك) وفي صخور تكوين spilite-albitophyric بالقرب من كراسنورالسك (منطقة سفيردلوفسك) ، حيث يقتصر على جهات الاتصال من spilites و albitophyres مع طبقات بينية من الصخور الرسوبية المتحولة والصخور الرسوبية.
يمكن استخدامه كسماد ، كوقود في أفران مكيفة بشكل خاص ، كمادة خام لاستخراج V ، Mo ، في علم المعادن (كبديل لفحم الكوك وناقل للسبائك

الخاصية البلورية

سينجونيسداسي الشكل.

فصلسداسية - ثنائي الهرمي.

هيكل بلوري.هيكل متعدد الطبقات. في شبكة مسطحة لانهائية ، تمثل كل حلقة سداسي من نوع البنزين ؛ بالقرب من كل ذرة C يوجد ثلاثة جيران على نفس المسافة. يتم فصل الشبكات المتوازية عن بعضها البعض على مسافة كبيرة. هناك نوعان من هذه الشبكات المتوازية في الفترة c ، والتي يتم إزاحتها بشكل متبادل بحيث تقع عقدة الشبكة العلوية فوق مركز الشكل السداسي للشبكة السفلية. نظرًا لضعف الاتصال بين الشبكات ، غالبًا ما يتم انتهاك هذا الانتظام في بنية شبكة الجرافيت ، وفيما يتعلق بمركز الشكل السداسي لطبقة واحدة ، توجد الطبقتان العلوية والسفلية بطريقة تجعل الطبقات الثلاثية من يتم تدوير الأشعة C - C ، الموجودة أعلى وأسفل محور الحلقة الوسطى ، بشكل متبادل بمقدار 180 درجة. إذا ظهر مثل هذا الانتهاك لبنية شبكة الجرافيت على نطاق واسع ، فعندئذٍ يتحدث المرء عن تعديل معين السطوح (ثلاثي الطبقات) للجرافيت. من الممكن أيضًا حدوث انتهاكات أخرى في تناوب الطبقات. يحدد وجود الإلكترونات المتنقلة في الشبكة عددًا من خصائص الجرافيت ، وتقترب من خصائص المعادن: اللون ، واللمعان ، والتوصيل الكهربائي والحراري ، ومقاومة الأحماض ، وما إلى ذلك ، والخصائص البصرية وغيرها.

الأشكال الرئيسية: بلورات مجدولة حسب (0001) ، غير كاملة ؛ تشكل لوحات سداسية ذات حواف مطورة (h0hl) في حالة عدم وجود قيمة ثانوية (hh2hl). الأشكال الأكثر شيوعًا هي: c ، r ، o ، q ، p.
لوحظ وجود تفقيس على الحواف.

شكل الوجود في الطبيعة

شكل كريستال. بلورات نادرة. تشكل بلورات رقائقية صغيرة (سداسية).

زوجيعلى طول (1121) نتيجة تأثير الضغط ، تظهر على (0001) في شكل تظليل ثلاثي أو سداسي ؛ نادرًا يتضاعف مع دوران 30 درجة (90 درجة). ولوحظ تداخل موجه مع البيوتايت.

تجمعات. المقاييس واللوحات الصغيرة المنفصلة ، والخرسانة الكروية لبنية مشعة شعاعيًا ، وأقل تركيزًا في كثير من الأحيان ، ومجموعات من المقاييس بأحجام مختلفة ، وأحيانًا ترابية.

الخصائص الفيزيائية

بصري

• لون البلورات رمادي غامق ، فضي ، لون الركام أسود من الحديد إلى الرمادي الفولاذي.
• سمة الرصاص الداكن الرمادي والأسود اللامع
• بريق معدني قوي
• المد من الكريبتوكريستالين غير لامع.
• الشفافية. شفافة فقط في أوراق رقيقة جدا.

مؤشرات الانكسار

Ng = و Nm = و Np =

ميكانيكي

• صلابة 1-2 ، على (0001) - 5.5 ؛ بالنسبة للركام شديد التشتت ، تزداد الصلابة بزيادة درجة التشتت. الأوراق مرنة ، ومقاومتها للتمزق 2 كجم / مم 2 (شابيرو).
• الكثافة 2.21-2.26.
• يعتبر الانقسام في اتجاه واحد وفقًا لـ (0001) مثاليًا.
• يكون كسر الركام الصافي البلوري حبيبيًا ، كثيفًا - متساويًا.

الخواص الكيميائية

مقاومة كيميائية. مضاد للاحمضه. في المقاطع المصقولة ، لا يتم حفر الجرافيت بواسطة أي من الكواشف القياسية.
عند تسخينه بدخان HNO 3 ، يتضخم الجرافيت المتقشر (تفاعل برودي). مع التسخين المطول في خليط من دخان HNO 3 مع ملح Berthollet (KClO 3) ، يتشكل حمض الجرافيت. على أساس بعض الاختلاف فيما يتعلق بـ HNO 3 و KNO 3 ، تم اقتراح (People 1891) للتمييز بين اختلافين - α و.

خصائص أخرى

معامل الاحتكاك منخفض جدًا ، وهو مرتبط بإحساس "دهني" واستخدامه كمواد تشحيم.

موصل جيد للكهرباء. تنخفض الموصلية الكهربائية بشكل حاد مع زيادة درجة الحرارة (التاريخ) وتزداد مع زيادة الرطوبة والمحتوى المتطاير (وادا). واضح بشدة تباين الخواص المغناطيسية.

المقاومة الحرارية. نقطة الانصهار 3550 درجة + 50 درجة. عند تسخينه في الهواء ، يبدأ في التأكسد فوق 400 درجة (رقائق شرق Transbaikal عند درجات حرارة أقل من 300 درجة) ؛ يعتمد معدل الأكسدة (الاحتراق) على بنية الركام: كبير الحجم - 720-730 درجة ، بوغول دقيق التحجيم - 680 درجة.

استقبال اصطناعي

في الأفران الكهربائية عند درجات حرارة أعلى من 2200 درجة ، يتم الحصول على الجرافيت من أنثراسايت ومن الكربون غير المتبلور (الجرافيت Achesonian). تبرز أثناء تبلور المعادن ، وخاصة في الحديد الزهر الرمادي. في شكل لوحات سداسية ، تم الحصول عليها من ذوبان السيليكات مع خليط من السخام والفلوريت. تشكلت من الماس عند تسخينها في فراغ عند ~ 2000 درجة ؛ بينما الجرافيت موجه بالتوازي مع الماس. يمكن الحصول عليها عند ضغط منخفض ودرجات حرارة تصل إلى 1000 درجة نتيجة لإزالة أكسدة ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون المتكون أثناء تفكك كربونات الكالسيوم 3 (تجارب Ohling و Winchel و Frauenfelder ، وفقًا لشابيرو).

ميزات التشخيص

تتميز باللون ، ودهن الملمس ، وقلة الصلابة ، والنعومة (يكتب على الورق) ، وبقع الأصابع. مقاومة الأحماض.

تختلف الرقائق الصغيرة عن الموليبدينيت المتشابه جدًا في اللون الغامق واللمعان الأقل كثافة. في الضوء العاكس ، يتم تحديد طبيعة انعكاس الانعكاس وتباين الخواص بسهولة. يمكن الخلط بينه وبين الموليبدينيت فقط (له لون بني وانعكاسية منخفضة - Re) ، والفاليريت والتينوريت ، والتي تختلف في paragenesis ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يتميز فاليريت بانعكاسية عالية ، تينوريت - انعكاس مزدوج أقل. يصعب تمييز الجرافيت الخواص الخواص البلورية في رواسب صغيرة جدًا عن الكبريت ، ومع ذلك ، يكون انعكاسه أعلى من متوسط ​​انعكاس الجرافيت.
مسافات بين الكرات من الجرافيت (وفقًا لـ Mikheev) Fe-anticathode ، D = 140.00 مم

الأصل والمكان

تنتشر المعادن وتشكل تراكمات كبيرة في بعض الأماكن. يحدث في درجات حرارة عالية - أثناء تبلور الصهارة ، أثناء تكوين رواسب الوريد وأثناء عمليات التحول.

مكان الميلاد

تعليم تراكمات الجرافيت في الصخور الناريةالمرتبطة بامتصاص الحجر الجيري أو الصخور البيتومينية أو الكربونية بواسطة الصهارة. بعض ودائع هذه المجموعة ذات أهمية صناعية. الأكثر شهرة من بينها هو رواسب Botogolskoye (Aliberovskoye) في بورياتيا ، حيث يشكل الجرافيت مخزونات وأعشاشًا وأجسامًا تشبه الوريد وفواصل متناثرة بين السينيت بالقرب من الحجر الجيري. مرافقة الجرافيت هم microcline ، aegirine-augite ، albite ، الكالسيت ، sphene ، إلخ. في رواسب Cheremshanskoye (جبال Ilmensky في منطقة Chelyabinsk) ، لوحظ الجرافيت في الجرانيت في شكل كروي ، أعشاش وفواصل غير منتظمة. كما تم تخصيص الجرافيت بين الجرانيت في مقاطعة كلاي (ألاباما ، الولايات المتحدة الأمريكية). في Ovifaka (غرب جرينلاند) ، تم العثور على الجرافيت في البازلت مع الحديد الأصلي ، في Harz (ألمانيا) - في البورفيريات ، البورفيريت والجابرو ، في مالقة (إسبانيا) - بين السربنتينيت والديوريت البورفيريت ، في نيو ساوث ويلز (أستراليا) - في فلسيت يؤلف السد. تُلاحظ رواسب الجرافيت ، جزئياً ذات أهمية عملية ، في العديد من عروق البغماتيت (البغماتيت الحاملة للجرافيت في أوكرانيا وطاجيكستان والبرازيل والهند وغرينلاند والولايات المتحدة الأمريكية وإيطاليا وكندا ودول أخرى).
من بين رواسب الجرافيت ذات درجة الحرارة المرتفعة ، فإن رواسب سيلان ، ذات الأهمية الصناعية الكبيرة ، هي الأكثر شهرة. تظهر عروق الجرافيت هنا بشكل رئيسي بين النيسات. وهي تتكون بالكامل تقريبًا من الجرافيت أو تحتوي ، جنبًا إلى جنب مع البيريت ، والتيتانومغنيتيت ، والكوارتز ، والبيوتايت ، والأورثوكلاز ، والأباتيت ، والأورثيت ، والروتيل ، والزيوليت ، والكالسيت ، والمعادن الأخرى. توجد رواسب الجرافيت من النوع نفسه في كندا (كيبيك) والولايات المتحدة الأمريكية (مونتانا) وإنجلترا (كمبرلاند) ودول أخرى.
لوحظ وجود الجرافيت في بعض عروق الكوارتز مع ولفراميت ، وفي بعض عروق الكوارتز الحاملة للذهب ، ورواسب الرصاص والزنك الحرارية المائية ذات درجة الحرارة المتوسطة ، إلخ.
يوجد الجرافيت في رواسب السكارن بالاشتراك مع العقيق ، والفيزوفيان ، والديوبسيد ، والولاستونيت ، والتريموليت ، والسكابوليت ، والكالسيت ، والأباتيت ، ومعادن أخرى ؛ بعض ودائع هذه المجموعة صناعية. هذه هي رواسب كندا - لويز (كيبيك) وبورت إلسلي (أونتاريو). في رواسب Tas-Kazgan (أوزبكستان) ، يقتصر الجرافيت على ملامسة الجابرو-نوريت مع الصخور البيتومينية.

تم تطويره على نطاق واسع في الصخور المتحولة والنيس والصخر الزيتي ، في شكل مقاييس متفرقة فردية ، تراكمات ، رواسب عدسية وطبقية. يتكون نتيجة التحول العميق للصخور الرسوبية القديمة ، والتي كانت تحتوي في الأصل على كميات كبيرة من البقايا العضوية (القارية) ، أو رواسب الكربونات. هذه هي عمليات فصل متقشرة مطورة على نطاق واسع في النيس والصخر الزيتي في أوكرانيا - نتيجة للتحول المكثف للصخور البلورية القديمة ، ربما بمشاركة المواد المتطايرة (رواسب Staro-Krymskoye ، Zavyalovskoye ، إلخ) ، ودائع Soyuznoye على نهر Khingan الصغرى في منطقة أمور ، رواسب Taiginskoye و Murzinskoye في منطقة سفيردلوفسك ، رواسب غنية في gneisses بالقرب من Passau (ألمانيا) ، في الحجر الجيري المتحولة في Pargas في فنلندا ، Ashland في القطع. ألاباما (الولايات المتحدة الأمريكية) ، رواسب كبيرة من الجرافيت المقشر في مدغشقر ، إلخ.
تم تطوير رواسب الجرافيت الكريبتو البلوري المرتبط بتحول الفحم على نطاق واسع. وفقًا لظروف التحول المختلفة ، تختلف درجة تحول الفحم. يشكل الجرافيت طبقات بينية وطبقات ورواسب مكمن. تحت تأثير تأثير التلامس للفخاخ على طبقات الفحم ، على سبيل المثال ، تم تشكيل رواسب كبيرة من الجزء الغربي من حوض الفحم Tunguska (إقليم كراسنويارسك) ، والتي تتكون من أصغر فصل من الجرافيت مع خليط من البيريت والكالسيت والصغير كميات من الأباتيت ، والروتيل ، والمغنتيت ، وما إلى ذلك ، وكذلك تكوين بعض رواسب الجرافيت في جبال الأورال (Boevskoye ، Poltavskoye ، Bredinskoye ، Fadinskoye ، منطقة Chelyabinsk). تم العثور على الجرافيت المشتت بدقة ، والذي تم اكتشافه فقط عن طريق تحليل الأشعة السينية ، في العديد من أنواع الفحم الأحفوري.
يوجد الجرافيت في بعض الطمي ، وفي كثير من الأحيان أقل في الغرينيات الغرينية التي تشكلت أثناء التجوية للصخور الحاملة للجرافيت.
في تسامي بركان بيليوكاي في كامتشاتكا ، ربما يكون الجرافيت على شكل لوحة على الأمونيا قد تشكل نتيجة لتدفق الحمم البركانية على الغطاء النباتي (وفقًا لتقرير نابوكو الشفوي). لوحظ وجود الجرافيت في النيازك الحجرية والحديدية.
نشأة أفلام الجرافيت على بلورات الماس في رواسب جنوب إفريقيا غير واضح.

إيداع Zavalyevskoe من الجرافيت تقشر

الجرافيت. وحدة كبيرة الحجم. أوكرانيا. زافالي

ترتبط العديد من الرواسب الصناعية والجرافيت المتقشر في المقاطعة الأوكرانية الحاملة للجرافيت بالتكوينات الأركانية لسلسلة الطيهوج السوداء كجزء من الكتلة البلورية الأوكرانية. تتكون هذه السلسلة من أمفيبوليت مشوه بشدة ، أمفيبول ، بلاجيوجلاز ، بيروكسين ، سيليمانايت ونيس العقيق ، كوارتزيت وأحجار جيرية بلورية تتخللها بيوتايت الجرافيت ، سيريسيت ، بيوتايت كلوريت وكلوريت نيس ، غالبًا ما تكون ذات أهمية صناعية. تتميز ثلاث مناطق خام داخل المقاطعة: Pribugsky (على طول نهري Teterev و Bug) ، Krivorozhsky (على طول نهر Ingulets) و Priazovsky (على طول ساحل بحر آزوف). جميع رواسب المقاطعة ذات قيمة صناعية كبيرة بسبب الجودة العالية للجرافيت ، والحجم الكبير للتمعدن ، وسهولة تخصيب الخامات وإمكانية التعدين المكشوف.

إيداع Zavalyevskoye ، يقع على الضفة اليسرى للجنوب. بوغا ، ممثل نموذجي لهذه المقاطعة. من الناحية الجيولوجية ، فهي محصورة في طية متزامنة كبيرة بين الغرب والشمال الغربي مع زوايا شديدة الانحدار (حتى الرأسية) من الصخور في الأطراف. الجزء المركزي من الطية مصنوع من الحجر الجيري البلوري الذي تحده الكوارتزيت. سمك الحجر الجيري 500 م ، والكوارتزيت 20-50 م. وتحت المقطع توجد النيسات الحاملة للجرافيت (طبقة منتجة) ، سمكها غير ثابت: في الجناح الشمالي يصل طوله إلى 250 م ، وفي الجناح الجنوبي بشكل حاد ينخفض ​​إلى 15 م الطبقة المنتجة تحتها قاحلة أمفيبول النيسات. يقع الخط المتزامن بين الجرانيت المكشوف في الجزء الشمالي من الرواسب ويقطع بواسطة عروق الكوارتز ، وسدود الجرانيت ، والغرانيت. الصخور البلورية في موقع الرواسب مغطاة في كل مكان برواسب رملية ثلاثية ورباعية يصل سمكها إلى 35-40 مترًا.

تتكون الطبقة المنتجة من النيسات الحاملة للجرافيت والكلوريت والفلسبار-العقيق من عدة (1-5) آفاق حاملة للجرافيت مفصولة بنبات قاحلة. يتراوح سمك هذه الآفاق من 3.5 إلى 70 مترًا ، ويبلغ طولها مئات الأمتار ؛ فيها ، وفقًا لبيانات أخذ العينات ، يتم تحديد أجسام الخامات الصناعية ذات الشكل الطبقي والعدسي ، المكونة من الخامات المنتشرة. الجرافيت في هذه الأجسام هو تقشر خشن (من 0.1 إلى 1-2 ملم في الحجم) بمتوسط ​​محتوى 6-10٪. في بعض الأحيان يتم دمج رقائق الجرافيت في مجموعات متقطعة - مجاميع. بالإضافة إلى الجرافيت ، تحتوي الخامات على الكوارتز ، الفلسبار البوتاسيوم ، البلاجيوجلاز ، بالإضافة إلى كميات صغيرة من البيوتايت ، الكلوريت ، العقيق ،
الكالسيت والأباتيت والزركون والبيريت.

في قشرة التجوية المحددة بوضوح والتي تتطور على طول النيسات الحاملة للجرافيت ، لوحظ تقسيم المناطق. يتم تطوير معادن الطين على نطاق واسع في المنطقة العلوية (السائبة). التركيب المعدني للخامات: الجرافيت حتى 10٪ ، ما يصل إلى 50٪ من المعادن الطينية (الهيدروميكا ، المونتموريلونيت ، الكاولينيت ، النونترونيت ، إلخ) ؛ 25٪ كوارتز ما يصل إلى 10٪ هيدروكسيدات الحديد ؛ ما يصل إلى 10٪ العقيق والفلسبار. في المنطقة الوسطى (شبه السائبة) ، مع الحفاظ على محتوى الجرافيت (حتى 10٪) ، تزداد كمية الكوارتز (30-40٪) والفلسبار (10-25٪) ، والميكا (10-15٪) يظهر العقيق والسليمانايت والأباتيت. (تصل إلى 10٪) ، بينما تقل نسبة المعادن الطينية (10-40٪). تكون المنطقة السفلية (الكثيفة) لقشرة التجوية قريبة في تركيبتها المعدنية من الخامات الأولية (الصلبة) للترسبات. نظرًا لحقيقة أن رقائق الجرافيت الموجودة في قشرة التجوية يتم تحريرها من التكاثر مع المعادن الأخرى (المكتشفة) ، فإن هذه الخامات (ما يسمى بالمعادن اللينة) يتم تخصيبها بسهولة أكبر ، مما يمثل هدفًا أساسيًا للتنمية الصناعية. يتم إثراء الخامات الصلبة والسائبة للودائع بالتعويم للحصول على مركز يحتوي على 85-90٪ من الجرافيت عالي الجودة مع محتوى رماد لا يزيد عن 10-15٪. يعد الحقل من أكبر الحقول في البلاد من حيث الاحتياطيات المكتشفة وحجم الإنتاج. يعتبر معظم الباحثين وراثيًا أن رواسب Zavalyevsk متحولة ، تشكلت في عملية التحول الإقليمي لصخور الألومينوسيليكات الرسوبية الأولية التي تحتوي على مادة الكربون المشتتة في تكوينها. يعتقد بعض الجيولوجيين (V. P. Bukharov ، و V. B. Polyansky ، وآخرون) أن تكوين الجرافيت في النيسات حدث بسبب الكربون المنطلق أثناء تفريغ صخور الكربونات ، مصحوبًا بتحلل أول أكسيد الكربون (تفاعل Boudouard). أخيرًا ، هناك أدلة على أنه ، إلى جانب الجرافيت المتكون بسبب الكربون الرسوبي الأولي ، قد تحتوي النيسات أيضًا على الجرافيت اللاحق المرتبط بمصدر عميق لثاني أكسيد الكربون (AF Korzhinsky وغيرها).

الاستخدام العملي

يحتوي الجرافيت على تطبيقات متنوعة للغاية بناءً على "محتواه الدهني" ، ومقاومة الأحماض ، ومقاومة الحريق ، والتوصيل الكهربائي. يتم استخدامه لتصنيع البوتقات لصهر الفولاذ والمعادن غير الحديدية (حوالي 65-70 ٪ من إجمالي الاستهلاك) ، ويستخدم على نطاق واسع في الهندسة الكهربائية (لتصنيع الأقطاب الكهربائية) ، كمادة تشحيم ، في إنتاج الدهانات وأقلام الرصاص ، إلخ. يعتبر الجرافيت البلوري الأكثر قيمة ؛ تستخدم أصناف الكريبتوكريستالين فقط في المسبك ، كأرخص المواد الخام.

يتم تنفيذ الإنتاج العالمي من الجرافيت الطبيعي في عدد قليل من البلدان ويقترب من 600 ألف طن / سنة. ما يقرب من نصفها يقع على الصين وروسيا ، اللتين تطوران رواسب من الجرافيت البلوري وغير المتبلور. المنتجون الكبار للجرافيت البلوري هم جمهورية التشيك وألمانيا وجمهورية ملغاشي والنرويج وسريلانكا وغير المتبلور - الهند ،
المكسيك ، كوريا الشمالية ، كوريا الجنوبية ، النمسا. يبلغ الإنتاج العالمي من الجرافيت الاصطناعي حوالي 1.5 مليون طن ويتم تنفيذه في البلدان الصناعية التي لا تمتلك احتياطيات طبيعية كبيرة من هذه المادة الخام: الولايات المتحدة الأمريكية وكندا واليابان ودول أوروبا الغربية.

نطاق الجرافيت والوصف والخصائص. أنواع الجرافيت الطبيعي والاصطناعي - التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية والفيزيائية.

الجرافيت(من اليونانية الأخرى γράφω - أكتب) هي مادة طبيعية تنتمي إلى فئة العناصر الأصلية ، وهو تعديل متآصل للكربون. لها هيكل متعدد الطبقات. يمكن وضع كل طبقة من الشبكة البلورية الجرافيتية بشكل مختلف فيما يتعلق ببعضها البعض ، مما يشكل أشكالًا متعددة. يجد الجرافيت تطبيقه في الأنشطة الصناعية والصناعية. تتميز منتجات الجرافيت بخصائص أداء متزايدة. الجرافيت مقاوم للتأثيرات الكيميائية والطبيعية ، فهو قوي بدرجة كافية ، ويوصل الكهرباء بشكل جيد ، ويتميز بصلابة منخفضة ، ونعومة نسبية ، ويصلب بعد التعرض لدرجات حرارة عالية. الكثافة 2.23 جم / سم 3. الجرافيت له بريق معدني ولون رمادي غامق. الموصلية الحرارية لهذا المعدن كبيرة جدًا ، لذا فهي تستخدم لتصنيع مكونات المعدات الكهربائية.

هيكل وتكوين الجرافيت

الهيكل له ميزاته الخاصة. ذرات الكربون مرتبطة تساهميًا مع بعضها البعض.

هناك نوعان من التعديلات للمعادن الطبيعية:

• α الجرافيت (سداسية). في هذا التعديل ، تقع نصف ذرات كل طبقة تحت مركز الشكل السداسي وفوقه.
• β الجرافيت (معين السطوح). في هذا التعديل للجرافيت ، تكرر كل طبقة رابعة من الذرات الطبقة الأولى. في الطبيعة ، لا يتم ملاحظته في شكله النقي. عند درجات حرارة تتراوح من 2500 إلى 3300 كلفن ، يتحول الجرافيت المعيني الشكل تمامًا إلى شكل سداسي. يتم تمثيل المواد الطبيعية بشكل ملائم في عقد سداسية.

التركيب الكيميائي للجرافيتليس نظيفا. بكميات كبيرة (تصل إلى 10-20٪) يوجد رماد يتكون من مكونات مختلفة (FeO ، SiO2 ، Al2O3 ، MgO ، P2O5 ، CuO ، CaO ، إلخ) ، غازات (حتى 2٪) وقار ، وأحيانًا ماء .

اللون في الغالب أسود حديدي ، يصل إلى الرمادي الفولاذي. له بريق معدني قوي. مجاميع الكريبتوكريستالين لا تلمع ، غير لامع. معامل الانكسار للجرافيت Nm == l.93-2.07. زيتي الملمس ، يترك علامة على الورق والأصابع. الثقل النوعي للجرافيت هو 2.09-2.23 (يختلف تبعًا لدرجة التشتت ووجود أرقى المسام) ، shungite لها 1.84-1.98. لها موصلية كهربائية عالية ، والتي ترتبط بترتيب كثيف جدًا للذرات في الصفائح.

لا يذوب الجرافيت ؛ إذا تم تسخينه في نفاثة من الأكسجين ، فإنه يحترق بشدة مقارنة بالماس. يتبخر فقط في لهب القوس الفولتية ، دون أن يذوب. لا يذوب في الأحماض. عند مزجه مع KNO3 ، يعطي المسحوق وميضًا عند تسخينه.

الجرافيت في الطبيعة

في الطبيعة ، يوجد في الجرانيت ، البيريت. يتشكل في الصخور النارية والبركانية ، السكارن والبيغماتيت في درجات حرارة عالية ، ويحدث في عروق الكوارتز بمواد مختلفة ، ويتم توزيعه على نطاق واسع في الرخام ، والشست البلوري ، والنيس. نتيجة للانحلال الحراري ، تحت تأثير رواسب الفحم في الفخاخ ، تتشكل رواسب كبيرة من معدن طبيعي.

المؤشرات:

• المحتوى المعدني 2.0٪
• محتوى الكربون> 98.0٪
• محتوى الكبريت 550 جزء في المليون
• نطاق درجة الحرارة -200 ... 3000 درجة مئوية
• كلوريد قابل للترشيح 50 جزء في المليون
• قابلية الانضغاط 40٪
• تجديد 15٪
• نطاق الأس الهيدروجيني 0-14
• الترهل تحت الحمل

أنواع الجرافيت الطبيعي:

• بوتقة (تستخدم لإنتاج المنتجات المقاومة للحرارة. تتميز بزيادة التوصيل الحراري ومقاومة التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة) ،
• مسبك بلوري (له معامل تمدد منخفض ، يتميز بالقوة عند درجات الحرارة العالية ، يستخدم عند صب الأجزاء) ،
• بطارية (تستخدم كمادة مضافة ، يستخدم الجرافيت لإنتاج الأقطاب الكهربائية ، وقد حسّن الخصائص التقنية والكيميائية) ،
• لإنتاج خيوط الرصاص (ناعمة ، ناعمة ، خالية من الحديد) ،
• عنصري (يستخدم الجرافيت لإنتاج الخلايا الجلفانية ، ويتميز بزيادة التوصيل الحراري والكهربائي) ،
• فحم كهربائي ،
• لصناعة مواد التشحيم والمطاط الموصلة للكهرباء.

الجرافيت الاصطناعي - النطاق

يتم إنتاج الجرافيت الإنشائي الدقيق الحبيبات والمضاد للاحتكاك والمسبك بشكل مصطنع. نطاق المادة واسع جدًا. يستخدم الجرافيت لتصنيع المواد المقاومة للحرارة ، والآلات الكهربائية والمنشآت ، في الصناعات الكيميائية والتعدين والصناعات التحويلية. كما أنها تستخدم في صناعة أقلام الرصاص ، والدهانات ، والطلاء ، والبطاريات. لا يمكن الاستغناء عن الجرافيت في الصناعة النووية وفي المجالات الأخرى ذات التركيز الضيق.