Sadržaj
Grafit: Kristali grafita u komadu mramora iz zone Saint-Jovite Skarn, Mont-Tremblant, Les Laurentides RCM, Quebec, Kanada. Ovaj je primjerak duljine otprilike tri inča (7,6 cm).
Što je grafit?
Grafit je prirodni oblik kristalnog ugljika. To je izvorni mineralni element koji se nalazi u metamorfnim i magnetskim stijenama. Grafit je mineral krajnosti. Izuzetno je mekan, cijepa se pri vrlo laganom pritisku i ima vrlo nisku specifičnu težinu. Suprotno tome, izuzetno je otporan na toplinu i gotovo inertan je u kontaktu s gotovo bilo kojim drugim materijalom. Ova ekstremna svojstva daju mu široku paletu upotrebe u metalurgiji i proizvodnji.
Grafit s pahuljicama: Grafit s pahuljicama proizveden na Madagaskaru.
Grafitni komad: Grafit s kapljicama iz Kropfmuhla, Austrija. Uzorak je dugačak oko jedan i pol inča (3,8 cm).
Grafit s granatom: Uzorak sjeka grafitnog sljubaka s dvije granate crvene almandine / pirope iz rudnika Red Embers, Erving, Massachusetts. Ovaj je uzorak širine oko dva inča (5,08 cm).
Pojava geologa
Grafit je mineral koji nastaje kada je ugljik izložen toplini i pritisku u Zemljinoj kori i u gornjem plaštu. Za proizvodnju grafita potrebni su pritisci u rasponu od 75 000 funti po kvadratnom inču i temperature u rasponu od 750 stupnjeva Celzija. To odgovara granulitnoj metamorfnoj faciji.
Grafit iz regionalnog metamorfizma (pahuljasti grafit)
Većina grafita viđenog danas na Zemljinoj površini formirana je na konvergentnim granicama ploča gdje su organski škriljevi i vapnenci bili izloženi toplini i pritisku regionalnog metamorfizma. Tako se dobiva mramor, sjenica i gneiss koji sadrže sitne kristale i ljuskice grafita.
Kad je grafit u dovoljno visokim koncentracijama, te se stijene mogu minirati, drobiti do veličine čestica koje oslobađaju pahuljice grafita i obraditi odvajanjem specifične gravitacije ili flotacijom pjene kako bi se uklonio grafit niske gustoće. Proizvedeni proizvod poznat je pod nazivom "pahuljasti grafit".
Grafit iz metamorfizma ugljenog šava ("Amorfni" grafit)
Neki grafitni oblici iz metamorfizma ugljenih šavova. Organski materijal ugljena sastoji se uglavnom od ugljika, kisika, vodika, dušika i sumpora. Toplina metamorfizma uništava organske molekule ugljena, hladeći kisik, vodik, dušik i sumpor. Ostaje gotovo čist ugljični materijal koji se kristalizira u mineralni grafit.
Ovaj se grafit pojavljuje u "šavovima" koji odgovaraju izvornom sloju ugljena. Kada je miniran, materijal je poznat i kao "amorfni grafit". Riječ "amorfna" je zapravo pogrešna u ovoj upotrebi, jer ima kristalnu strukturu. Iz rudnika, ovaj materijal ima izgled sličan grudicama ugljena bez svijetlog i dosadnog pojasa.
Grafit iz hidrotermalnog metamorfizma
Mala količina grafita nastaje reakcijom ugljikovih spojeva u stijeni tijekom hidrotermalnog metamorfizma. Taj se ugljik može mobilizirati i taložiti u venama zajedno s hidrotermalnim mineralima. Budući da je istaložen, ima visoki stupanj kristalnosti, što ga čini preferiranim materijalom za mnoge električne svrhe.
Grafit u magnetskim stijenama i meteoritima
Poznato je da se male količine grafita pojavljuju kao primarni mineral u magnetskim stijenama. Poznat je kao sitne čestice u bazaltnim tokovima i sienitu. Poznato je i da se formira u pegmatitu. Neki meteoriti željeza sadrže male količine grafita. Ovi oblici grafita su pojave bez ekonomskog značaja.
Najbolji način za učenje minerala je proučavanje sa zbirkom malih uzoraka s kojima možete rukovati, ispitivati i promatrati njihova svojstva. U trgovini su dostupne jeftine kolekcije minerala.
Grafit i dijamant
Grafit i dijamant su dva mineralna oblika ugljika. Dijamant se formira u plaštu pod ekstremnom toplinom i pritiskom. Većina grafita pronađenog u blizini Zemljine površine formirana je unutar kore pri nižim temperaturama i pritiscima. Grafit i dijamant dijele isti sastav, ali imaju vrlo različite strukture.
Ugljikovi atomi u grafitu povezani su u šesterokutnoj mreži koja formira listove debljine jednog atoma. Ovi listovi su slabo povezani i lako se cijepe ili kliznu jedan o drugome ako su izloženi maloj sili. To grafitu daje njegovu vrlo nisku tvrdoću, savršen cijep i sklizak osjećaj.
Suprotno tome, ugljikovi atomi u dijamantu povezani su u strukturu okvira. Svaki ugljikov atom povezan je u trodimenzionalnu mrežu s još četiri atoma ugljika s jakim kovalentnim vezama. Ovaj raspored drži atome čvrsto na mjestu i dijamant čini izuzetno tvrdim materijalom.
Potrošnja grafita: Potrošnja grafita u Sjedinjenim Državama prema upotrebi tijekom 2012. Podaci iz USGS sažetka mineralnih roba.
Sintetički grafit
"Sintetički grafit" izrađen je zagrijavanjem materijala s visokim udjelom ugljika poput naftnog koksa i taloga ugljenog katrana na temperature u rasponu od 2500 do 3000 Celzijevih stupnjeva. Pri ovim visokim temperaturama, svi isparljivi materijali i mnogi metali u sirovini se uništavaju ili otjeraju. Grafit koji ostaje povezuje u kristalnu strukturu poput lima. Sintetički grafit može imati čistoću preko 99% ugljika, a koristi se u proizvedenim proizvodima gdje je potreban izuzetno čist materijal.
Grafit u raskoši iz okruga Essex, New York. Uzorak je dugačak oko 5 inča (12,7 centimetara).
Grafit u raskoši iz okruga Essex, New York. Uzorak je dugačak oko 5 inča (12,7 centimetara).