Содержание
графит: Кристаллы графита в куске мрамора из зоны Сен-Жовит Скарн, Монт-Тремблан, RCM Les Laurentides, Квебек, Канада. Этот образец составляет около трех дюймов (7,6 см) в длину.
Что такое графит?
Графит - это природная форма кристаллического углерода. Это природный минерал, содержащийся в метаморфических и магматических породах. Графит - это минерал крайностей. Он очень мягкий, расщепляется при очень слабом давлении и обладает очень низким удельным весом. Напротив, он чрезвычайно устойчив к нагреванию и почти инертен при контакте практически с любым другим материалом. Эти экстремальные свойства дают ему широкий спектр применения в металлургии и производстве.
Чешуйчатый графит: Пластинчатый графит производится на Мадагаскаре.
Графитовый кусок: Кусковой графит из Кропфмюля, Австрия. Образец составляет около полутора дюймов (3,8 см) в поперечнике.
Графит с гранатом: Образец графитно-слюдяного сланца с двумя гранатами красного альмандина / пиропа из шахты Red Embers, Erving, Massachusetts. Этот образец составляет около двух дюймов (5,08 см) в поперечнике.
Геологическое происхождение
Графит - это минерал, который образуется, когда углерод подвергается воздействию тепла и давления в земной коре и в верхней мантии. Давление в диапазоне 75 000 фунтов на квадратный дюйм и температура в диапазоне 750 градусов Цельсия необходимы для производства графита. Они соответствуют гранулитовой метаморфической фации.
Графит из регионального метаморфизма (чешуйчатый графит)
Большая часть графита, видимого сегодня на поверхности Земли, была сформирована на границах конвергентных плит, где богатые органикой сланцы и известняки подвергались воздействию тепла и давления регионального метаморфизма. Это производит мрамор, сланцы и гнейс, которые содержат крошечные кристаллы и чешуйки графита.
Когда графит находится в достаточно высоких концентрациях, эти породы могут быть добыты, измельчены до размера частиц, которые высвобождают чешуйки графита, и обработаны путем отделения от удельного веса или пенной флотации для удаления графита низкой плотности. Произведенный продукт известен как «чешуйчатый графит».
Графит из метаморфизма угольного пласта («Аморфный» графит)
Некоторые графитовые формы из метаморфизма угольных пластов. Органический материал в угле состоит в основном из углерода, кислорода, водорода, азота и серы. Тепло метаморфизма разрушает органические молекулы угля, испаряя кислород, водород, азот и серу. Остается почти чистый углеродный материал, который кристаллизуется в минеральный графит.
Этот графит встречается в «швах», которые соответствуют исходному слою угля. При добыче этот материал известен как «аморфный графит». Слово «аморфный» на самом деле неправильно в этом использовании, так как оно имеет кристаллическую структуру. Из шахты этот материал имеет вид, похожий на куски угля без яркой и тусклой полосы.
Графит из гидротермального метаморфизма
Небольшое количество графита образуется в результате реакции соединений углерода в породе во время гидротермального метаморфизма. Этот углерод может быть мобилизован и отложен в жилах вместе с гидротермальными минералами. Поскольку он осаждается, он имеет высокую степень кристалличности, и это делает его предпочтительным материалом для многих электрических применений.
Графит в вулканических породах и метеоритах
Известно, что небольшое количество графита встречается в качестве основного минерала в магматических породах. Это известно как крошечные частицы в потоках базальта и сиенита. Также известно, что он образуется в пегматите. Некоторые железные метеориты содержат небольшое количество графита. Эти формы графита являются явлениями, не имеющими экономического значения.
Лучший способ узнать о минералах - это изучить коллекцию мелких образцов, с которыми вы можете обращаться, исследовать и наблюдать их свойства. Недорогие минеральные коллекции доступны в магазине.
Графит и Алмаз
Графит и алмаз - две минеральные формы углерода. Алмаз образуется в мантии под воздействием высокой температуры и давления. Большая часть графита, обнаруженного у поверхности Земли, образовалась в коре при более низких температурах и давлениях. Графит и алмаз имеют одинаковый состав, но имеют очень разные структуры.
Атомы углерода в графите связаны в гексагональную сеть, которая образует листы толщиной в один атом. Эти листы плохо соединены и легко растрескиваются или скользят друг на друга, если на них действует небольшое усилие. Это дает графиту его очень низкую твердость, его идеальное расщепление и ощущение скользкости.
Напротив, атомы углерода в алмазе связаны в каркасную структуру. Каждый атом углерода связан в трехмерную сеть с четырьмя другими атомами углерода с сильными ковалентными связями. Такое расположение надежно удерживает атомы и делает алмаз исключительно твердым материалом.
Расход графита: Потребление графита в США по потреблению в течение 2012 года. Данные USGS Mineral Commodity Summary.
Синтетический графит
«Синтетический графит» получают нагреванием высокоуглеродистых материалов, таких как нефтяной кокс и каменноугольная смола, до температур в диапазоне от 2500 до 3000 градусов Цельсия. При этих высоких температурах все летучие материалы и многие металлы в сырье разрушаются или удаляются. Графит, который остается связующим звеном в виде кристаллической структуры. Синтетический графит может иметь чистоту более 99% углерода, и его используют в готовых изделиях, где требуется исключительно чистый материал.
Графит в сланцах из графства Эссекс, Нью-Йорк. Образец составляет около 5 дюймов (12,7 см) в поперечнике.
Графит в сланцах из графства Эссекс, Нью-Йорк. Образец составляет около 5 дюймов (12,7 см) в поперечнике.