Презентація на тему:
Графіт

Графіт мінерал класу самородних напівметалів, найстійкіший у земній корі кристалічний різновид вуглецю.

Опис Структура шарувата. Колір чорний, сірий. Сингонія гексагональна. Графіт — темно-сіра непрозора речовина, алотропна форма вуглецю. На відміну від алмазу графіт добре проводить електричний струм і тепло та дуже м'який. Графіт належить до найбільш легкофлотованих мінералів, але його флотованість залежить від величини кристалів, характеру домішок та ступеня окиснення поверхні. Флотацію графіту звичайно проводять з використанням гасу і спінювача у лужному або кислотному середовищі , яке створюється содою, вапном або сірчаною кислотою. Природний аполярний характер кристалів графіту, їхня луската форма і мала густина обумовлюють легку флотованість графіту і дозволяють флотувати досить великі частинки.

Основні характеристики Домішки: H, N, CO2, CO, CH4, NH3, H2S, H2O. Структура шарувата. Колір чорний, сірий. Сингонія гексагональна. Графіт — темно-сіра непрозора речовина, алотропна форма вуглецю. На відміну від алмазу графіт добре проводить електричний струм і тепло та дуже м'який Густина 2,09-2,23. Твердість 1. Блиск металічний, іноді матовий, землистий. Утворюється переважно внаслідок неглибинного метаморфізму гірських порід, що містять органічні рештки, і при контаково-пневматолітових процесах. Г. утворює лускаті, стовпчасті, масивні, брунькоподібні, сферолітові, циліндричні зональні агрегати. Природний Г. розрізняють за величиною кристалів і їх взаємним розташуванням на явнокристалічний (кристали понад 1 мкм) та прихованокристалічний (менше 1 мкм). У промисловості за величиною кристалів виділяють великокристалічний Г. (понад 50 мкм), дрібнокристалічний (менше 50 мкм) і тонкокристалічний (менше 10 мкм) Г. жирний на дотик, береться до рук. Анізотропний.

Фізико-хімічні властивості Як і в алмазі, у графіті кожен атом вуглецю утворює один з одним чотири зв'язки. Однак ці зв'язки не однакові. Три з них є σ-зв'язками, утвореними в результаті перекривання sp2-орбіталей атомів вуглецю. Усі вони розташовуються в одній площині під кутом 120°, утворюючи безперервну плоску сітку, що складається з правильних шестикутників, у кутах яких знаходяться атоми вуглецю. Четвертий зв'язок утворюється за рахунок перекривання пелюстків р-орбіталей вище і нижче площини, у якій розташовані атоми вуглецю. зв'язок утворює суцільну електронну хмару по всьому шару атомів вуглецю, як і у випадку металевого зв'язку. Вуглецеві шари графіту пов'язані дуже слабкими силами міжмолекулярної взаємодії. Ці особливості будови графіту й обумовлюють такі його властивості, як електропровідність, шаруватість тощо. Особливості кристалічної структури графіту та незначна величина сил зчеплення між його шарами зумовлюють ковзання шарів один щодо одного навіть при малих значеннях напруг зсуву в напрямку ковзання. Це дозволяє використовувати вуглеграфітові матеріали як антифрикційні за рахунок низьких сил зчеплення між дотичними поверхнями. З іншого боку, відсутність міцних міжшарових зв'язків у графіті полегшує відділення його частинок від деталей, що труться. Це обумовлює зменшення їх зносу.

Різновиди графіту Розрізняють: графіт аморфний (скупчення графіту, які складаються з рентгеноаморфних агрегатів); Розмір зерен в аморфному графіті менше 0,001 мм. графіт землистий (землисті скупчення графіту); В зернистому графіті розмір кристалів той же, що і в дрібнолускатому, однак вони не орієнтовані, що ускладнює розщеплення агрегату та зсуви при деформації. графітит (прихованокристалічна форма графіту); графіт кристалічний (агрегати графіту, які складаються з кристалічних індивідів); графіт лускуватий (агрегати графіту, складені з лускуватих індивідів); Лускаті графіти за діаметром кристалів розподіляються на великолускаті (0,1-1,0 мм) та дрібнолускаті (0,001-0,1 мм). графіт марганцевий (вад); графіт пластинчастий (агрегати графіту, складені з великолускуватих індивідів); графіт пластівчастий (графіт пластинчастий); графіт штучний (графіт, одержаний при нагріванні вугілля (антрациту) до 2200–25000С в електричній печі). ромбоедричний графіт спучений графіт Визначені природні різновиди графіту не бувають бездоганно чистими. Вони містять домішки мінералів-супутників, а також вуглецю, що не перетворився на графіт.

Графітові руди Розрізняють три типи графітових руд: лускаті, щільнокристалічні, прихованокристалічні. Графітові руди залежно від структури графіту підрозділяються на лускаті, щільнокристалічні та прихованокристалічні. Найбільшу цінність мають лускаті руди, в яких графіт знаходиться у вигляді окремих кристалів у формі лусок розміром до декількох міліметрів. Щільнокристалічні руди містять велику кількість (до 60 — 70%) графіту з розміром лусок менше 0,1 мм, у прихованокристалічних рудах розміри кристалів не перевищують 1 мкм.

Родовища графіт В Україні: Україна забезпечена запасами графіту, розвідано 5 великих родовищ. Заваллівське родовище графіту Петрівське графітове родовище (Петрове (смт)) Буртинське графітове родовище (Буртин) Старокримське родовище графіту (Старий Крим, МарКоГраф) У світі: Ботогольське родовище графіту

Переробка і одержання штучного графіту Збагачення графітових руд Графіт належить до найбільш легкофлотованих мінералів, але його флотованість залежить від величини кристалів, характеру домішок та ступеня окиснення поверхні. Флотацію графіту звичайно проводять з використанням гасу (0,2 — 2,5 кг/т) і спінювача (соснового масла, Т-66 і ін.) у лужному (рН = 8 — 10) або кислому (рН = 4 — 5) середовищі, яке створюється содою, вапном або сірчаною кислотою. Природний аполярний характер кристалів графіту, їхня луската форма і мала густина обумовлюють легку флотованість графіту і дозволяють флотувати досить великі частинки. Одержання штучного графіту В промисловості графіт одержують: нагріванням коксу або антрациту в спеціальних електричних печах при температурі близько 3 000°С і підвищеному тиску без доступу повітря. із газоподібних вуглеводнів при температурі 1400–1500° С в вакуумі з подальшим нагріванням утвореного піровуглецю до температури 2500-3000° С під тиском 50 МПа (утворений продукт — пірографіт). Штучний графіт відзначається високою чистотою і м'якістю. За своїми якостями він кращий за природний. Штучний графіт за якістю приблизно відповідає природному лускатому і щільнокристалічному, відрізняючись більшою чистотою та меншою кристалічністю.

Застосування Графіт широко застосовується для виготовлення електродів, в суміші з глиною для виробництва вогнетривких тиглів. З графіту роблять звичайні олівці. В суміші з мінеральною оливою його використовують як мастило для машин, що працюють при підвищених температурах. Графіт має унікальні властивості покращувати антифрикційні властивості багатьох полімерних матеріалів (фторопласт, поліаміди тощо), які застосовуються як деталі вузлів тертя.

Виконав студент групи ГФ-2 Микитюк Андрій