Conţinut
Grafit: Cristale de grafit dintr-o bucată de marmură din zona Saint-Jovite Skarn, Mont-Tremblant, Les Laurentides RCM, Quebec, Canada. Acest exemplar are o lungime de aproximativ 7,6 cm.
Ce este grafitul?
Grafitul este o formă naturală de carbon cristalină. Este un element autohton mineral găsit în rocile metamorfice și ignee. Grafitul este un mineral al extremelor. Este extrem de moale, se clipește cu o presiune foarte ușoară și are o gravitate specifică foarte mică. În schimb, este extrem de rezistent la căldură și aproape inert în contact cu aproape orice alt material. Aceste proprietăți extreme îi conferă o gamă largă de utilizări în metalurgie și fabricație.
Grafit de fulgi: Grafit de fulgi produs în Madagascar.
Chit de grafit: Grafite din Kropfmuhl, Austria. Eșantionul are aproximativ 3,8 cm și mai mult de un centimetru și jumătate.
Grafit cu granat: Un exemplar de schist grafit-mic cu două granate de almandine / pirope roșii de la Mine Embers Red, Erving, Massachusetts. Acest exemplar are o lungime de aproximativ 5 inci (5,08 cm).
Apariția geologică
Grafitul este un mineral care se formează atunci când carbonul este supus căldurii și presiunii în scoarța terestră și în mantaua superioară. Pentru producerea de grafit sunt necesare presiuni de 75.000 de kilograme pe inch pătrat și temperaturi de 750 de grade Celsius. Acestea corespund faciesului metamorfic granulit.
Grafit din metamorfismul regional (grafit din fulgi)
Cea mai mare parte a grafitului văzut astăzi pe suprafața Pământului s-a format la granițele plăcilor convergente în care șisturile și calcarele bogate în organice au fost supuse căldurii și presiunii metamorfismului regional. Aceasta produce marmură, schist și gnej care conțin cristale minuscule și fulgi de grafit.
Când grafitul este într-o concentrație suficient de mare, aceste roci pot fi minate, zdrobite la o dimensiune a particulelor care eliberează fulgii de grafit și prelucrate prin separarea gravitațională specifică sau flotarea spumei pentru a îndepărta grafitul de densitate mică. Produsul produs este cunoscut sub numele de "grafit de fulgi".
Grafit din metamorfismul cusăturii de cărbune (grafit „amorf”)
Unele forme de grafit din metamorfismul cusăturilor de cărbune. Materialul organic din cărbune este compus în principal din carbon, oxigen, hidrogen, azot și sulf. Căldura metamorfismului distruge moleculele organice de cărbune, volatilizând oxigenul, hidrogenul, azotul și sulful. Ceea ce rămâne este un material de carbon aproape pur care se cristalizează în grafit mineral.
Acest grafit apare în „cusături” care corespund stratului inițial de cărbune. Când este extras, materialul este cunoscut sub numele de "grafit amorf". Cuvântul "amorf" este de fapt incorect în această utilizare, deoarece are o structură cristalină. Din mină, acest material are un aspect asemănător cu bucățele de cărbune, fără bandajele luminoase și plictisitoare.
Grafit din metamorfismul hidrotermic
O cantitate mică de grafit se formează prin reacția compușilor de carbon din rocă în timpul metamorfismului hidrotermic. Acest carbon poate fi mobilizat și depus în vene în asociere cu minerale hidrotermale. Deoarece este precipitat, are un grad ridicat de cristalinitate și asta îl face un material preferat pentru multe utilizări electrice.
Grafit în roci și meteorite
Sunt cunoscute cantități mici de grafit ca mineral primar în rocile ignee. Este cunoscut sub numele de particule minuscule în fluxurile de bazalt și syenit. Este, de asemenea, cunoscut că se formează în pegmatite. Unii meteoriți de fier conțin cantități mici de grafit. Aceste forme de grafit sunt apariții fără importanță economică.
Cel mai bun mod de a afla despre minerale este să studiezi cu o colecție de exemplare mici pe care le poți gestiona, examina și observa proprietățile lor. În magazin se găsesc colecții ieftine de minerale.
Grafit și diamant
Grafitul și diamantul sunt cele două forme minerale ale carbonului. Diamantul se formează în manta sub căldură extremă și presiune. Majoritatea grafitului găsit în apropierea suprafeței Pământului s-a format în scoarță la temperaturi și presiuni mai scăzute. Grafitul și diamantul au aceeași compoziție, dar au structuri foarte diferite.
Atomii de carbon din grafit sunt legați într-o rețea hexagonală care formează foi care au un atom de grosime. Aceste coli sunt slab conectate și ușor despicate sau alunecate una peste alta dacă sunt supuse unei cantități mici de forță. Acest lucru conferă grafitului duritatea sa foarte scăzută, clivajul perfect și senzația sa alunecoasă.
În schimb, atomii de carbon din diamant sunt legați într-o structură de cadre. Fiecare atom de carbon este legat într-o rețea tridimensională cu alți patru atomi de carbon cu legături covalente puternice. Acest aranjament ține ferm atomii în loc și face din diamant un material excepțional de dur.
Consum de grafit: Consumul de grafit din Statele Unite, în funcție de utilizare, pe parcursul anului 2012. Date din Rezumatul USGS al mărfurilor minerale.
Grafit sintetic
„Grafitul sintetic” se realizează prin încălzirea materialelor cu conținut ridicat de carbon precum cocsul petrolier și pasul de gudron de cărbune până la temperaturi cuprinse între 2500 și 3000 de grade Celsius. La aceste temperaturi ridicate, toate materialele volatile și multe metale din materie primă sunt distruse sau eliminate. Grafitul care rămâne legături într-o structură cristalină asemănătoare unei foi. Grafitul sintetic poate avea o puritate de peste 99% carbon și este utilizat în produsele fabricate unde este necesar un material extrem de pur.
Grafit în schist din județul Essex, New York. Eșantionul are aproximativ 12,7 centimetri.
Grafit în schist din județul Essex, New York. Eșantionul are aproximativ 12,7 centimetri.