Περιεχόμενο
Γραφίτης: Κρύσταλλοι γραφίτη σε κομμάτι μαρμάρου από την περιοχή Saint-Jovite Skarn, Mont-Tremblant, Les Laurentides RCM, Κεμπέκ, Καναδάς. Αυτό το δείγμα έχει μήκος περίπου 3 ίντσες (7.6 cm).
Τι είναι ο γραφίτης;
Ο γραφίτης είναι μια φυσικώς ενυπάρχουσα μορφή κρυσταλλικού άνθρακα. Πρόκειται για ένα φυσικό ορυκτό στοιχείο που βρίσκεται σε μεταμορφωμένους και πυριγενείς βράχους. Ο γραφίτης είναι ένα ανόργανο άκρο. Είναι εξαιρετικά μαλακό, διασπάται με πολύ ελαφριά πίεση και έχει πολύ χαμηλό ειδικό βάρος. Αντίθετα, είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη θερμότητα και σχεδόν αδρανές σε επαφή με σχεδόν οποιοδήποτε άλλο υλικό. Αυτές οι ακραίες ιδιότητες προσφέρουν ένα ευρύ φάσμα χρήσεων στη μεταλλουργία και την κατασκευή.
Γραφίτης από νιφάδες: Εμπόριο γραφίτη που παράγεται στη Μαδαγασκάρη.
Γραμμικό κομμάτι: Χονδρόκοκκο γραφίτη από την Kropfmuhl της Αυστρίας. Το δείγμα είναι περίπου ένα και ένα μισό ίντσες (3.8 cm) απέναντι.
Γραφίτης με γρανάτη: Ένα δείγμα σχιστολιθικών σχιστόλιθου με δύο κόκκινα γρανίματα αλμαντίνης / πυροπύρου από το ορυχείο κόκκινων παγιδευτών, Erving, Μασαχουσέτη. Αυτό το δείγμα είναι περίπου δύο ίντσες (5,08 cm) απέναντι.
Γεωλογική εκδήλωση
Ο γραφίτης είναι ένα μέταλλο που σχηματίζεται όταν ο άνθρακας υποβληθεί σε θερμότητα και πίεση στη γήινη φλούδα και στο άνω μανδύα. Οι πιέσεις που κυμαίνονται από 75.000 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα και θερμοκρασίες στην κλίμακα των 750 βαθμών Κελσίου απαιτούνται για την παραγωγή γραφίτη. Αυτά αντιστοιχούν στις μεταμορφωμένες μορφές κόκκων.
Γραφίτης από τον τοπικό μεταμορφισμό (Graphite Graphite)
Το μεγαλύτερο μέρος του γραφίτη που παρατηρείται σήμερα στη γήινη επιφάνεια σχηματίστηκε σε συγκλίνοντα όρια πλάκας όπου οι οργανικές πλούσιες σχιστόλιθοι και ασβεστόλιθοι υποβλήθηκαν στη θερμότητα και την πίεση του περιφερειακού μεταμορφισμού. Αυτό παράγει μάρμαρο, σχιστόλιθο και γνήσιο που περιέχουν μικροσκοπικά κρυστάλλους και νιφάδες γραφίτη.
Όταν ο γραφίτης είναι σε αρκετά υψηλές συγκεντρώσεις, αυτά τα πετρώματα μπορούν να εξορύσσονται, να συνθλίβονται σε μέγεθος σωματιδίων που απελευθερώνει τις νιφάδες γραφίτη και να υφίστανται επεξεργασία με ειδικό διαχωρισμό βαρύτητας ή με πτύχωμα αφρού για την απομάκρυνση του γραφίτη χαμηλής πυκνότητας. Το παραγόμενο προϊόν είναι γνωστό ως "γραφίτης νιφάδων".
Γραφίτης από τη μεταμόρφωση των ραφών άνθρακα ("άμορφος" γραφίτης)
Ορισμένες μορφές γραφίτη από τη μεταμόρφωση των ραφών άνθρακα. Το οργανικό υλικό στον άνθρακα αποτελείται κυρίως από άνθρακα, οξυγόνο, υδρογόνο, άζωτο και θείο. Η θερμότητα του μεταμορφισμού καταστρέφει τα οργανικά μόρια του άνθρακα, εξαερώνοντας το οξυγόνο, το υδρογόνο, το άζωτο και το θείο. Αυτό που παραμένει είναι ένα σχεδόν καθαρό υλικό άνθρακα που κρυσταλλώνεται σε ορυκτό γραφίτη.
Αυτός ο γραφίτης εμφανίζεται στις "ραφές" που αντιστοιχούν στο αρχικό στρώμα άνθρακα. Όταν εξορύσσεται, το υλικό είναι γνωστό ως "άμορφος γραφίτης". Η λέξη "άμορφη" είναι πραγματικά λανθασμένη σε αυτή τη χρήση, καθώς έχει κρυσταλλική δομή. Από το ορυχείο, αυτό το υλικό έχει μια εμφάνιση παρόμοια με σβώλους άνθρακα χωρίς τη φωτεινή και θαμπό ταινία.
Γραφίτης από τον υδροθερμικό μεταμορφισμό
Μια μικρή ποσότητα γραφίτη σχηματίζεται από την αντίδραση των ενώσεων άνθρακα στο βράχο κατά τη διάρκεια του υδροθερμικού μεταμορφισμού. Αυτός ο άνθρακας μπορεί να κινητοποιηθεί και να κατατεθεί σε φλέβες σε συνδυασμό με υδροθερμικά μεταλλεύματα. Επειδή καθιζάνει, έχει υψηλό βαθμό κρυσταλλικότητας και αυτό το καθιστά ένα προτιμώμενο υλικό για πολλές ηλεκτρικές χρήσεις.
Γραφίτη στους Igneous Rocks και στους Μετεωρίτες
Μικρές ποσότητες γραφίτη είναι γνωστό ότι εμφανίζονται ως πρωτεύον ορυκτό σε πυριγενή πετρώματα. Είναι γνωστό ως μικροσκοπικά σωματίδια σε ροή βασάλτου και συνηθισμένο. Είναι επίσης γνωστό ότι σχηματίζεται σε πεγκμάτη. Ορισμένοι μετεωρίτες σιδήρου περιέχουν μικρές ποσότητες γραφίτη. Αυτές οι μορφές γραφίτη είναι περιστατικά χωρίς οικονομική σημασία.
Ο καλύτερος τρόπος να μάθετε για τα ορυκτά είναι να μελετήσετε με μια συλλογή μικρών δειγμάτων που μπορείτε να χειριστείτε, να εξετάσετε και να παρατηρήσετε τις ιδιότητές τους. Οι ανέξοδες συλλογές ορυκτών διατίθενται στο Κατάστημα.
Γραφίτη και διαμάντι
Γραφίτης και διαμάντι είναι οι δύο ορυκτές μορφές άνθρακα. Τα διαμάντια σχηματίζουν το μανδύα υπό εξαιρετική θερμότητα και πίεση. Ο περισσότερος γραφίτης που βρέθηκε κοντά στην επιφάνεια των Γηων σχηματίστηκε μέσα στην κρούστα σε χαμηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις. Το γραφίτη και το διαμάντι μοιράζονται την ίδια σύνθεση αλλά έχουν πολύ διαφορετικές δομές.
Τα άτομα άνθρακα στον γραφίτη συνδέονται σε ένα εξαγωνικό δίκτυο το οποίο σχηματίζει φύλλα που είναι πάχους ενός ατόμου. Αυτά τα φύλλα είναι κακώς συνδεδεμένα και εύκολα αποσπώνται ή ολισθαίνουν το ένα πάνω στο άλλο εάν υπόκεινται σε μικρή δύναμη. Αυτό δίνει στον γραφίτη την πολύ χαμηλή σκληρότητα, την τέλεια διάσπαση και την ολισθηρή αίσθηση.
Αντίθετα, τα άτομα άνθρακα στο διαμάντι συνδέονται σε μια δομή πλαισίου. Κάθε άτομο άνθρακα συνδέεται σε ένα τρισδιάστατο δίκτυο με τέσσερα άλλα άτομα άνθρακα με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Αυτή η διάταξη κρατά τα άτομα σταθερά στη θέση τους και κάνει το διαμάντι εξαιρετικά σκληρό υλικό.
Κατανάλωση γραφίτη: Ηνωμένες Πολιτείες κατανάλωση γραφίτη κατά τη χρήση κατά το 2012. Δεδομένα από το USGS Mineral Commodity Περίληψη.
Συνθετικό γραφίτη
Ο "συνθετικός γραφίτης" κατασκευάζεται με τη θέρμανση υλικών υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα όπως ο οπτάνθρακας πετρελαίου και η πίσσα άνθρακα σε θερμοκρασίες από 2500 έως 3000 βαθμούς Κελσίου. Σε αυτές τις υψηλές θερμοκρασίες, όλα τα πτητικά υλικά και πολλά μέταλλα στην τροφοδοσία καταστρέφονται ή εξωθούνται. Ο γραφίτης που παραμένει συνδεδεμένος σε μια κρυσταλλική δομή που μοιάζει με φύλλο. Ο συνθετικός γραφίτης μπορεί να έχει καθαρότητα πάνω από 99% άνθρακα και χρησιμοποιείται σε βιομηχανικά προϊόντα όπου απαιτείται εξαιρετικά καθαρό υλικό.
Γραφίτης σε σχιστόλιθο από την κομητεία Essex της Νέας Υόρκης. Το δείγμα είναι περίπου 5 ίντσες (12,7 εκατοστά) απέναντι.
Γραφίτης σε σχιστόλιθο από την κομητεία Essex της Νέας Υόρκης. Το δείγμα είναι περίπου 5 ίντσες (12,7 εκατοστά) απέναντι.