När vi hör ordet grafit , undergräver fantasin oss en bild av bly (en blandning av grafit och lera), som vanligtvis används i pennor. Naturligtvis är tillverkningen av papperstillbehör inte den enda användningen av detta populära mineral. I vår artikel kommer vi att diskutera de viktigaste egenskaperna och tillämpningarna av grafit i industrin och hushållen.
Vad är grafit?
Låt oss börja med grunderna och svara på nyckelfrågan: vad är grafit egentligen? Många lekmän förknippar det med det så kallade blyet, pennans kärna. Grafit som polymorft mineral är en form av kol och är på grund av sin struktur indelad i 2 typer:
- hexagonal (hexagonal struktur),
- trigonal (innehåller romboedriska celler).
Grafit förekommer runt om i världen under naturliga förhållanden, i bergarter som: grafitskivor och kristallina skiffer. Dessa mineraler kan hittas i Sudeterna, Karpaterna och Tatrabergen, såväl som i bergen i Asien, Afrika och Amerika. Forskare har också utvecklat en konstgjord metod för att erhålla grafit med hjälp av högtemperaturvärmebehandling av ämnen som antracit, som har kol i sin sammansättning. De största grafitproduktionsanläggningarna finns för närvarande i Kina, som också är bland de länder med störst efterfrågan på denna råvara.
Vilka är de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos grafit?
Svart grafit med en silvermetallisk glans är en av de mest kända formerna av kol. Vilka är de andra utmärkande föremålen? Detta mineral är:
- extremt mjuk, känslig för att gå sönder, krossas (i 10-stegs Mohs hårdhetsskala är grafit nummer 1, tillsammans med talk),
- oljig,
- kompressionsbeständig,
- olustig,
- luktfri,
- ledande (elektricitet och termisk energi).
Grafitpartiklar har smörjande egenskaper och är resistenta mot syror och baser. Grafit löser sig inte i vatten och, viktigare, frigör inte giftiga föreningar som kan orsaka miljöförorening.
Industriella tillämpningar av grafit
På grund av dess specifika egenskaper är naturliga och syntetiska grafiter av stort intresse för tillverkare i olika branscher. Detta mineral används bland annat för framställning av:
- deglar, retorter och andra eldfasta laboratoriekärl,
- grafitsmörjmedel som används vid underhåll av fordon, utrustning och maskiner,
- grafitfrigolit, som används för isolering av byggnader,
- grafitelektroder för ljusbågsugnar,
- pumptätningsmedel (tätningstejp eller ark),
- impregneringsmedel och rostskyddsfärger.
Brandsäker grafit används även som reagens i kemiska laboratorier och som moderator, dvs neutronmoderator i kärnreaktorer. Denna råvara används också som en komponent i produktionen av:
- gjutformar för metallurgi och industriella laboratorier,
- delar av maskiner och elektriska apparater (särskilt de som arbetar vid höga temperaturer).
Grafit — hushållsapplikationer
Som du kan se har grafit breda industriella tillämpningar. Som vi redan vet är det svarta, tjärhaltiga mineralet också ett utmärkt material för att göra pennor som vi använder från mycket tidig ålder. Den blygjorda skriften kan snabbt tas bort från papper med ett vanligt gummisuddgummi, vilket gör pennorna till det bästa alternativet till pennor och bläckstrålepennor. Grafit finns i många kosmetika, såsom mascaror, eyeliners och lipliners. Det finns också i elektroniska enheter vi använder varje dag – i litiumjonbatterier för mobiltelefoner, kameror och till och med elfordon.
Intressanta fakta om grafit
Det grekiska ordet gráphein betyder: att skriva. Namnet på mineralet syftar därför på en av dess främsta egenskaper, nämligen dess smaklöshet. De första, primitiva grafitpennorna, användes som ersättning för träkol av den tyske målaren Albrecht Dürer vid 1400- och 1500-talets skift. Grafit, som en form av kol, beskrevs för första gången av den tysk-svenske kemisten och farmaceuten Carl Wilhelm Scheele i slutet av 70-talet på 1700-talet. Scheele upptäckte också syre, glycerin, klor , volfram och många syror, som vi fortfarande använder idag. Grafit är en form av kol. Det betyder att den tillhör en familj av mineraler, där även diamant ingår, alltså den hårdaste stenen. På Mohs-skalan upptar diamanter den högsta, tionde positionen. I hundratals år har sot, innehållande grafitpulver, varit en av grundkomponenterna i rengöringsmedel, nämligen pastor och andra medel för underhåll av läderskor. Ren, pulveriserad grafit fungerar som en halvfabrikat för tillverkning av grafitkompositer, som används för att tillverka högkvalitativa, lätta, motståndskraftiga mot deformation av tennisracketar. Grafitracketar värderas över hela världen av både amatörer och professionella tennisspelare.
