Indhold
Graphite: Grafitkrystaller i et stykke marmor fra Saint-Jovite Skarn Zone, Mont-Tremblant, Les Laurentides RCM, Quebec, Canada. Denne prøve er cirka 7,6 cm lang.
Hvad er grafit?
Grafit er en naturligt forekommende form for krystallinsk kulstof. Det er et naturligt indholdsmineral, der findes i metamorfe og stødende klipper. Grafit er et mineral af ekstremer. Det er ekstremt blødt, spalter med meget let tryk og har en meget lav specifik tyngdekraft. I modsætning hertil er den ekstremt varmebestandig og næsten inert i kontakt med næsten ethvert andet materiale. Disse ekstreme egenskaber giver det en bred vifte af anvendelser inden for metallurgi og fremstilling.
Flake grafit: Flake grafit produceret på Madagaskar.
Grafitstykke: Klump grafit fra Kropfmuhl, Østrig. Prøven er ca. 3,8 cm tomme tværs.
Grafit med granat: En prøve af grafit-glimmer-skist med to røde almandine / pyrope-granater fra Red Embers Mine, Erving, Massachusetts. Dette eksemplar er ca. 5,08 cm stort tværs.
Geologisk forekomst
Grafit er et mineral, der dannes, når kulstof udsættes for varme og tryk i jordskorpen og i den øvre mantel. Tryk i området 75.000 pund pr. Kvadrat tomme og temperaturer i området 750 grader er nødvendige for at fremstille grafit. Disse svarer til granulitmetamorfe ansigter.
Grafit fra regional metamorfisme (Flake Graphite)
Det meste af den grafit, der blev set på jordoverfladen i dag, blev dannet ved konvergente pladegrænser, hvor organisk rige skifer og kalksten blev udsat for varmen og trykket fra den regionale metamorfisme. Dette producerer marmor, skist og gneis, der indeholder små krystaller og flager af grafit.
Når grafit er i tilstrækkelige høje koncentrationer, kan disse klipper udvindes, knuses til en partikelstørrelse, der frigiver grafitflagene, og behandles ved specifik tyngdekraftsseparation eller skumflotation for at fjerne grafit med lav densitet. Det producerede produkt er kendt som "flage grafit."
Grafit fra kullsømmetamorfisme ("Amorf" grafit)
Nogle grafit former fra metamorfismen af ​​kulssømme. Det organiske materiale i kul består hovedsageligt af kulstof, ilt, brint, nitrogen og svovl. Metamorfismens varme ødelægger de organiske kulmolekyler, der fordamper ilt, brint, nitrogen og svovl. Hvad der er tilbage er et næsten rent kulstofmateriale, der krystalliserer til mineralgrafit.
Denne grafit forekommer i "sømme", der svarer til det originale lag kul. Når det udvindes, er materialet kendt som "amorf grafit." Ordet "amorf" er faktisk ukorrekt i denne brug, da det har en krystallinsk struktur. Fra minen har dette materiale et udseende, der ligner kulkulder uden den lyse og kedelige båndføring.
Grafit fra hydrotermisk metamorfisme
En lille mængde grafit dannes ved omsætning af carbonforbindelser i klippen under hydrotermisk metamorfisme. Dette kulstof kan mobiliseres og deponeres i vener i forbindelse med hydrotermale mineraler. Fordi det udfældes, har det en høj grad af krystallinitet, og det gør det til et foretrukket materiale til mange elektriske anvendelser.
Grafit i antændelige klipper og meteoritter
Små mængder grafit er kendt for at forekomme som et primært mineral i stavede klipper. Det er kendt som små partikler i basaltstrømme og syenit. Det er også kendt at danne i pegmatit. Nogle jernmeteoritter indeholder små mængder grafit. Disse former for grafit er forekomster uden økonomisk betydning.
Den bedste måde at lære om mineraler er at studere med en samling af små prøver, som du kan håndtere, undersøge og observere deres egenskaber. Billig mineralsk samling er tilgængelig i butikken.
Grafit og diamant
Grafit og diamant er de to mineralformer af kulstof. Diamant dannes i mantelen under ekstrem varme og pres. Mest grafit fundet nær Jordens overflade blev dannet inden i skorpen ved lavere temperaturer og tryk. Grafit og diamant deler den samme sammensætning, men har meget forskellige strukturer.
Kulstofatomerne i grafit er forbundet i et hexagonalt netværk, der danner ark, der er et atomtykt. Disse ark er dårligt forbundet og spaltes let eller glider over hinanden, hvis de udsættes for en lille mængde kraft. Dette giver grafit dens meget lave hårdhed, sin perfekte spaltning og sin glatte fornemmelse.
I modsætning hertil er carbonatomer i diamant forbundet til en rammestruktur. Hvert carbonatom er forbundet til et tredimensionelt netværk med fire andre carbonatomer med stærke kovalente bindinger. Dette arrangement holder atomerne fast på plads og gør diamant til et usædvanligt hårdt materiale.
Grafitforbrug: De Forenede Staters grafitforbrug efter brug i 2012. Data fra USGS Mineral Commodity Summary.
Syntetisk grafit
"Syntetisk grafit" fremstilles ved opvarmning af højkulstofmaterialer som petroleumskoks og kul-tjærehældning til temperaturer i området 2500 til 3000 grader celsius. Ved disse høje temperaturer ødelægges eller drives alle flygtige materialer og mange metaller i råmaterialet. Grafitten, der forbliver, hænger sammen i en arklignende krystallinsk struktur. Syntetisk grafit kan have en renhed på over 99% kulstof, og den bruges i fremstillede produkter, hvor der kræves et ekstremt rent materiale.
Grafit i skist fra Essex County, New York. Prøven er ca. 12,7 centimeter på tværs.
Grafit i skist fra Essex County, New York. Prøven er ca. 12,7 centimeter på tværs.