Grafitt Kategori I : Native elementer | |
Innfødt grafitt | |
Generell | |
---|---|
CAS-nummer | |
Strunz-klasse |
1. CB.05a
1 ELEMENTER (Metaller og intermetalliske legeringer; metalloider og ikke-metaller; karbider, silicider, nitrider, fosfider) |
Dana sin klasse |
1.3.6.2
Innfødte elementer og amalgamer 1.3.6.2 Grafitt C |
Kjemisk formel | VS |
Identifikasjon | |
Form masse | 12,0107 ± 0,0008 uma C 100%, |
Farge | metallic grå; mørkegrå; svart |
Krystallklasse og romgruppe | diheksagonal dipyramidal; P 6 3 / mmc |
Krystallsystem | sekskantet |
Bravais nettverk | primitiv P |
Macle | den {1121} |
Spalting | perfekt på {0001} |
Gå i stykker | Sektil, conchoidal, uregelmessig mineral |
Habitus | massive, veldig sjeldne krystaller |
Ansikter | sekskantede krystaller |
Mohs skala | fra 1.00 til 2.00 |
Linje | stål grå; svart |
Sparkle | metallisk; mast |
Optiske egenskaper | |
Brytningsindeks | w = 1,93-2,07 |
Dobbeltbrytning | Uniaxial (-) |
Ultrafiolett fluorescens | noen |
Åpenhet | ugjennomsiktig |
Kjemiske egenskaper | |
Volumisk masse | 2,09-2,23 g / cm3 |
Smeltepunkt | Sublimeringspunkt: 3652 ° C . ° C |
Løselighet | i vann: uoppløselig |
Fysiske egenskaper | |
Magnetisme | Nei |
Radioaktivitet | noen |
Forholdsregler | |
WHMIS | |
D2A, D2A : Meget giftig materiale som forårsaker andre toksiske effekter utestet blanding som kan inneholde minst 0,1% av et kreftfremkallende stoff (krystallinsk silika); uprøvd blanding som kan inneholde minst 1,0% av et produkt som forårsaker kronisk toksisitet (krystallinsk silika) |
|
Enheter av SI & STP med mindre annet er oppgitt. | |
Den grafitt er en art mineral som er, med diamant , den lonsdaleite og chaoite , en av allotropes innfødte på karbon .
Dens kjemiske formel er "C", men de opprinnelige formene gjør det mulig å finne spor av hydrogen ("H"), nitrogen ("N"), oksygen ("O"), silisium ("Si")., Aluminium ("Al" ), jern ("Fe") eller til og med leire .
Det er et naturlig element hvis forekomster ble dannet på bekostning av karbonholdige bergarter (bergarter rike på karbon, av kulltypen ). Bestående av rent karbon tilsvarer det den endelige graden av kulldannelse oppnådd under forhold med regional metamorfisme eller kontakt (pegmatitter eller hydrotermiske avsetninger i kontakthaloen til visse granitter). Det kan også dannes ved reduksjon av karbonater . Det forekommer i roosts “i form av mikroformede, løvrike, kompakte eller pulverformige lamellmasser; sjelden i sekskantede lameller; ofte i spredte uregelmessige paljetter. Den har en fettete følelse, flekker fingrene og setter et svartaktig merke på papiret ” .
Det er også til stede i meteoritter.
I det XVIII th århundre, utforskning av kull rike forekomster ført til feiltolke grafittiske bergarter (skifre, kvartsitt), gråsort fargetone, som miltbrann.
Struktur av grafitt.
Elementært nett.
Den struktur av grafitt er satt sammen av ikke-kompakte sekskantede plater, såkalte grafener , adskilt med omtrent 0,336 nm langs retningen av deres normale. I hvert ark er hvert karbonatom sterkt bundet av sigma-type kovalente bindinger for sine 3 sp 2 elektroner , og π-type kovalente bindinger for dets andre p elektron. Disse π bindinger er konjugerte bindinger med de tre nærliggende atomer, elektronene er veldig mobil der, noe som forklarer den store elektriske og termiske ledningsevnen, så vel som den svarte fargen på grafitt. Bindingene mellom arkene er svake og vil være av Van der Waals obligasjonstype , noe som vil forklare spaltingen og den lave hardheten . På den annen side blir dette stilt spørsmålstegn ved nyere arbeider. .
Grafitt er den stabile formen av karbon ved vanlige temperaturer og trykk.
Utseendet til grafitt er som et svart fast stoff med en submetallisk glans ; hardheten er lav, mellom 1 og 2 på Mohs-skalaen .
På grunn av arkstrukturen er alle de fysiske egenskapene til grafitt anisotrope . Spesielt er den elektriske ledningsevnen veldig forskjellig i arkets plan og i vinkelrett retning.
Grafitt finnes i to typer :
Det kull som finnes i alle mellomtilstander mellom kull amorfe og sekskantet grafitt. Vi snakker om "smørestatisk" grafitt (fra det latinske smøremiddelet , "for å gjøre glatt") når lagene flyttes tilfeldig parallelt, og om "turbostatisk" grafitt (fra den latinske turboen , "vortex") hvis de også roteres på tilfeldig.
Grafitt har mange industrielle applikasjoner, i forskjellige naturlige eller syntetiske former:
Det brukes også medisinsk som et absorberende middel for oral forgiftning og i militær bruk for å skade kraftverk som en grafittbombe .
I plastkunsten brukes den til tegning . Den brukes spesielt til å lage blyanter, ofte under feil navn " grafitt ".
Den vanligste husholdningsbruken er blyanten .
Den kan også brukes som en legeringskompositt (med titan eller glassfiber ) til fremstilling av tennisrackettrammer (finnes også i aluminium ).
En pyrolytisk form av grafitt brukes til fremstilling av porter for tetroder med høy effekt i kringkasting . Nevnes kan for eksempel TH539-tetroden som ble brukt tilMars 2003på en av de to 1000 kW langbølgede Allouis-senderenhetene .
Syntetisk grafitt produseres vanligvis av Acheson-prosessen : hovedprodusentene i 2020 er Showa Denko Carbon , SGL Carbon , Schunk Kohlenstofftechnik (Tyskland), Imerys (Frankrike), Tōkai Carbon (Japan) og Morgan Advanced Materials (Storbritannia)).
I 2019 kunngjorde det australske byrået for fornybar energi (ARENA) 9,41 millioner dollar i støtte til et prosjekt fra Hazer Group (australsk fornybar energiselskap) for å konvertere biogass (her fra anaerob nedbrytning av kloakkslam) til grafitt og hydrogen ($ 10,72 demonstrasjonsanlegg i million dollar i Munster, Western Australia).