Графит: нягтрал, шинж чанар, хэрэглээний онцлог, төрөл

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Графит бол байгалийн гаралтай бодис юм. Энэ бол тодорхой болор тороор тодорхойлогддог нүүрстөрөгчийн өөрчлөлтүүдийн нэг юм. Энэ нь бал чулууны шинж чанарыг тодорхойлдог. Нүүрстөрөгч нь байгальд хоёр үндсэн хэлбэрээр байдаг. Эдгээр нь бал чулуу, алмаз юм. Тэдний химийн томъёо нь ижил боловч физик шинж чанар нь эрс ялгаатай.

Эдгээр шинж чанарт нь болор торны бүтэц нөлөөлдөг. Энэ нь бодисын физик шинж чанарыг тодорхойлдог чөлөөт электронуудтай. Нягт, төрөл, хамрах хүрээ нь олон салбарт сонирхолтой байдаг графитыг илүү нарийвчлан авч үзэх нь зүйтэй.

Үндсэн онцлог

Графит нь метал гялбаатай саарал бодис юм. Энэ нь өндөр дулаан дамжуулалттай (3.55 Вт / градус / см). Үүнээс үүдэн бал чулууг янз бүрийн салбарт идэвхтэй ашигладаг. Энэ үзүүлэлт нь тоосгоныхоос өндөр бөгөөд үүнийг болор торонд хөдөлгөөнт электронууд байгаатай холбон тайлбарладаг. Тэд бас сайн цахилгаан дамжуулахад хувь нэмэр оруулдаг. Агрегацын бүх төлөвт энэ бодис нь бага гүйдлийн эсэргүүцэлээр тодорхойлогддог (0.4-0.6 Ом хүртэл).

Графит нь химийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд уусдаггүй идэвхгүй бодис юм. Энэ нь буцлах температур өндөртэй хайлсан металлын орчинд ороход л боломжтой юм. Ийм нөхцөлд графит бүрэн хайлж, карбид үүсгэдэг.

Үрэлтийн коэффициент бага, хайлах цэг нь сайн битүүмжлэх шинж чанартай байдаг. Бал чулууны нягт (кг/м3) 2.23. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн материал нь нугалж, сайн зүсдэг.

Бүтэц

Бал чулууны нягтрал, шинж чанар, төрлийг харгалзан түүний бүтцэд анхаарлаа хандуулах шаардлагатай. Энэ бол давхаргатай бодис юм. Түүний нүүрстөрөгчийн атомууд зөгийн сархинаг шиг болор торонд эгнэж оршдог. Нэг давхаргад байрлах зургаан өнцөгт нь хоорондоо нягт нийцдэг. Гэсэн хэдий ч түвшин бүрийн хоорондын харилцаа сул байна. Чухамхүү энэ онцлог нь бал чулууг амархан эвддэг.

Мохсын хэмжүүрээр материалын хатуулаг нэг байна. Харьцуулбал энэ үзүүлэлт нь алмаазын хувьд 10, шаазан чулуун эдлэлийн хувьд 5 байна.1500 ° C-ийн температурт, эрдэмтдийн үзэж байгаагаар бал чулууны болор торыг алмаз болгон хувиргах боломжтой.

Үйлдвэрлэлийн аргаар боловсруулах явцад бодисын бүтэц өөрчлөгддөг. Үүний зэрэгцээ янз бүрийн зэрэглэлийн бал чулуу нь өөр өөр шинж чанартай байдаг. Хэрэв гаргаж авсан материалыг зохиомлоор боловсруулаагүй бол энэ нь байгалийн төрлийн бодис юм.

Байгалийн Графит

Нягт болон шинж чанар нь үйлдвэрлэгчийн брэндээс хамаарч өөр өөр байдаг графит нь байгалийн нөхцөлд 2 үндсэн хувилбараар олддог. Эхний төрөлзургаан өнцөгт гэж нэрлэдэг. Энэ нь талст тортой бөгөөд давхарга бүрийн атомын тал нь зургаан өнцөгтийн төвөөс дээш ба доор байрладаг.

Хоёр дахь өөрчлөлт нь ромбоэдр юм. Дөрөв дэх давхарга бүр эхнийхийг давтана. Энэ өөрчлөлт нь байгальд зөвхөн хольц хэлбэрээр тохиолддог. Хэрэв энэ бодисыг 2500-3300 К температурт халаавал түүний болор тор нь зургаан өнцөгт болж хувирна. Байгалийн нөхцөлд материалыг энэ хэлбэрээр илүү олдог.

Бүтэц

Байгалиас графит хэзээ ч цэвэр хэлбэрээр олддоггүй. Энэ нь нэлээд их хэмжээний үнс (заримдаа 20% хүртэл) агуулдаг. Энэ нь олон төрлийн нэгдлүүдээс бүрдэнэ (FeO, MgO, CuO, CaO гэх мэт). Байгалийн бал чулуу дахь массын 2 хүртэлх хувийг хий эзэлж болно. Битум болон ус мөн байж болно.

Бал чулууны нунтгийн нягт нь тархалт, нүх сүв байгаа эсэхээс хамаарч өөр өөр байдаг. Дээрх утгыг 2.09кг/м3 хүртэл бууруулж болно. Графит нь хүрэхэд тослог юм. Хэрэв та үүнийг гараараа авбал хуруугаараа онцлог шинж тэмдэг үлдэх болно. Тиймээс ийм материалаас энгийн харандаанд зориулсан саваа бүтээдэг. Цаасан дээр тодорхой ул мөр үлдээдэг.

Хиймэл бал чулуу

Үйлдвэрлэлийн хувьд бал чулууны нягт ямар байхыг анхаарч үзэх нь маш чухал юм. Физик нь энэ бодисын нягтрал их байх тусам түүний дулаан дамжуулалт ихэсдэг гэдгийг тодорхой харуулж байна. Хиймэл бал чулуу нь өндөр цэвэршилттэй (99% хүртэл) тодорхойлогддог. Энэ нь мөн материалын нягтыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Цэвэршүүлсэн бал чулуу үйлдвэрлэх нь термохимийн болон термомеханик нөлөөгөөр явагддаг. Үйлдвэрлэлийн салбар бүрийн хувьд тодорхой багц чанар бүхий бодисыг үйлдвэрлэдэг. Энэ нь өгөгдсөн физик шинж чанар бүхий бал чулууны салбарын хэрэгцээг хангах боломжтой болгодог.

Хиймэл бодисын шошго нь материалын төрлийг очих газраар нь задаргаатай. Цутгамал, цахилгаан нүүрстөрөгч, зай, элемент, тосолгооны болон харандаа бал чулуу байдаг. Мөн цөмийн реакторт ашигладаг тусгай зэрэглэлүүд байдаг.

Хэрэглэх хүрээ

Үйлдвэрлэлийн явцад бал чулууны тодорхой шинж чанарыг тогтоодог. Энэ бодисыг ашиглах нь бүхэлдээ тэднээс хамаарна. Графитыг металлургийн салбарт галд тэсвэртэй хэв, шанага, сав үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Цутгах явцад танилцуулсан бодисын нунтагыг тосолгооны материал болгон ашигладаг. Галд тэсвэртэй тоосгоны нэг бүрэлдэхүүн хэсэг нь бал чулуу юм. Хуванцар үйлдвэрлэхэд хольцонд нэмдэг.

Энэ материалыг мөн цахилгаан хэрэгслийн контакт үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энэ нь тухайн бодисын цахилгаан дамжуулагч шинж чанараар тусалдаг.

Графит харандааг хүн бүр мэддэг байх. Мөн энэ материалыг зарим төрлийн будаг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энэ тохиолдолд хар (мөн саарал биш) бал чулууг ашигладаг. Энэ будаг нь зэврэлтээс хамгаалах шинж чанартай.

Хиймэл алмазыг танилцуулсан байгалийн эрдэсээс гаргаж авдаг. Тэдгээрийг хэзээ ашигладагхүнд даацын зүсэгч багаж үйлдвэрлэх. Механик инженерийн хувьд бал чулууны нунтаг нь холхивч, түүнчлэн поршений болон лацдан холболтын цагиргуудын материал болдог. Тосолгооны материалын хувьд дугуйн гинж, машины пүрш, хаалганы нугас зэргийг боловсруулахад тохиромжтой.

Олон эмэнд ч бал чулуу агуулагддаг.

Хүнсний хэрэглээ

Танилцуулж буй бодисыг хүнсний үйлдвэрлэлд мөн өргөнөөр ашигладаг. Үүнийг хийхийн тулд үйлдвэрлэлийн явцад тодорхой боловсруулалт хийдэг. Төмөр, этилийн спирт, бал чулуу, элсэн чихрийн нягт нь тодорхой шалтгааны улмаас өөр өөр байдаг. Гэхдээ танилцуулсан материал нь зарим бодисыг агуулж, нэг хэсэг байж болно. Энэ нь парафин, эфир, спирт, тэр ч байтугай элсэн чихэрт агуулагддаг.

Үүнийг энгийн туршилтаар баталгаажуулж болно. Эхлээд та нэг хэсэг элсэн чихэр авах хэрэгтэй. Энэ нь хатуу таган дээр тавигдаж, малгайгаар хучигдсан байдаг (та хуруувч хэрэглэж болно). Дараа нь элсэн чихэрээр хучигдсан металлыг хүчтэй халаана. Цаг хугацаа өнгөрөхөд хуруувчны доороос хурц утаа гарах болно. Хэрэв шүдэнз авчирвал хий шатна.

Утаа гарахаа болих үед хуруувчийг авч болно. Тагны дээр хар масс бий. Энэ бол нүүрс. Энэ нь бал чулуунаас бүрддэг нүүрстөрөгч юм.

Байгаль дээр байх

Нягт нь цэвэр байдлаасаа хамаардаг графит байгальд нэлээд их хэмжээгээр агуулагддаг. Жилд 600 орчим мянган тонн энэ бодисыг дэлхий даяар олборлодог. Хамгийн томтүүний нөөц Мексик, Чех, Хятад, Украйн, Бразил, Орос, Канад, Өмнөд Солонгост төвлөрдөг.

Эрт дээр үеэс бал чулууны ордууд хүн төрөлхтний сонирхлыг татсаар ирсэн. Өнөөдөр аж үйлдвэрийг шаардлагатай чанар бүхий материалаар хангахын тулд эдгээр байгалийн нөөцийг боловсруулж байна. Графит нь боржин чулуу, шохойн чулуулаг, гялтгануур эсвэл гнейст утаслаг эсвэл талст хольц хэлбэрээр олддог. Олборлолтыг ил болон далд аргаар явуулдаг.

Графит үнэ

Нягт болон цэвэр байдал нь үнэ цэнэд нь нөлөөлдөг графит нэлээд боломжийн үнээр худалдаалагдаж байна. Үүнд түүний талстуудын хэмжээ, мөн нүүрстөрөгчийн агууламж нөлөөлдөг. Энэ нь өндөр байх тусам бал чулуу нь илүү үнэтэй байдаг. Хангалттай өндөр нүүрстөрөгчийн агууламжтай бол материалын физик шинж чанар нэмэгддэг. Энэ нь олон төрлийн үйлдвэрлэлийн салбарт үнэ цэнэтэй юм.

Өнөөдөр бал чулууны дундаж үнэ 45 рубль/кг байна. Хэрэв зохиомлоор боловсруулсан бол өртөг нь мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Мөн байгалийн ашигт малтмалын үнэ нь орд газрын байршлаас хамаарна.

Бал чулууны үндсэн шинж чанар, шинж чанаруудтай танилцахдаа материалын өртөг болон техникийн чанар нь нягтралаас хамаардаг гэж дүгнэж болно. Тиймээс байгальд олборлосон ашигт малтмалыг дараа нь боловсруулдаг. Энэ нь түүний чанарыг сайжруулдаг.