В природных условиях углерод встречается и в самородной форме, формируя сразу два вида — алмаз и графит. Последний представляет собой хрупкий и мягкий минерал, который характеризуется металлическим отблеском. Примечательно, что у алмаза и графита формула в химии абсолютно одинаковая, но эти материалы значительно отличаются друг от друга свойствами и структурой.
Общая информация и свойства
Этот минерал представляет собой одну из разновидностей модифицированного углерода. Это очень мягкий и хрупкий материал, который очень просто обрабатывается. Химическая формула графита — «С», что означает углерод в таблице элементов.
У графита электропроводность в два с половиной раза выше, нежели у ртути. Также этот элемент характеризуется высокой степенью теплопроводимости, которая в пять раз больше теплопроводности кирпича. К самым главным химическим свойствам материала относится абсолютная инертность к твердым соединениям, газам и жидкостям, а также способность полностью растворяться в металлических сплавах.
Этот материал не эластичен, но вместе с тем прекрасно режется и гнется. Благодаря отличной пластичности и жирной структуре часто используется в промышленности. Кроме того, высокая жирность дает возможность использовать графит в качестве материала для смазки.
Этот природный минерал обладает слоистой структурой. Углеродные атомы его кристаллической решетки образуют ячейки-соты: множество рядов шестиугольников. Атомы в рядах очень крепко скреплены, но у самих рядов связь очень слабая. Именно по этой причине графит так просто сломать.
По таблице Мооса, твердость рассматриваемого минерала лежит в пределах 1. У алмаза она составляет 10. Это объясняется разной кристаллической решеткой. У алмазов каждый из углеродных атомов связан одновременно с четырьмя близлежащими. Примечательно, что результаты многочисленных исследований показали, что из графита можно получить алмаз при температуре более 1500 °C. Это происходит благодаря изменению кристаллической решетки. При переработке графит изменяет свои химические и физические свойства, поэтому его принято разделять на отдельные марки.
Существуют две основные группы этого минерала:
- искусственный;
- природный.
На производстве учитываются свойства материала. Компании, занимающиеся изготовлением графитовой продукции, предъявляют к сырью особые требования. Именно поэтому специалисты разработали специальную маркировку. Каждая марка имеет свое назначение. Некоторые материалы используются для производства карандашей, другие — для обустройства ядерных реакторов и т. д.
Добыча и месторождения
На планете находится около 600 миллионов тонн графита. Самые крупные залежи минерала находятся в следующих странах:
Южная Корея;- Россия;
- Бразилия;
- Чехия;
- Китай;
- Мексика;
- Украина.
Сформирован материал посредством метаморфизации пород из органики. Места, где локализуются залежи графита, уже очень давно начали представлять экономический интерес.
Встречается материал в форме плотных вкраплений в гранитах, слюде, гнейсах и известковых породах. Выглядит минерал как крупные скопления в форме чешуйчатых, землистых или серых масс. Расцветка его может варьироваться от черного до металлического. Графитовая руда добывается с помощью открытой технологии, а кусковое сырье — подземной.
Сферы применения
Свойства графита позволяют его применять и в повседневной жизни, и в промышленности. Благодаря высокой огнеупорности и электропроводимости его применяют в металлургии для производства форм и ковшей. Литейные предприятия используют порошок в качестве смазки.
Кроме того, графит добавляется в состав огнеупорного кирпича, шлифовальных и полировочных растворов. Самое известное применение — изготовление карандашей для рисования. Даже сфера атомной энергетики применяет его на своих объектах.
Одной из самых качественных красок считается именно графитовая. С помощью такой смеси можно обеспечить эффективную защиту чугунных, алюминиевых, деревянных и бетонных изделий от воздействия коррозии.
В медицинской сфере графит применяется при лечении болезней кожи, которые представляют собой следствие самых разных внутренних нарушений. Также этот элемент предотвращает формирование рубцов и спаек после серьезных воспалений и оказывает положительное влияние на процессы обмена веществ. Именно поэтому его добавляют во многие лекарства.
Стоимость материала
Реализацией графита и его смесей занимаются специальные организации, добывающие и получающие материал. Стоимость его находится на вполне приемлемом уровне и зависит от содержания углерода и габаритов кристалликов. У каждого сорта есть своя цена — чем больше в материале углерода, тем, соответственно, он дороже и имеет лучшие технические характеристики.
Продается графит как оптом, так и в розницу. Примечательно, что при оптовой покупке можно получить очень неплохую скидку.
Стоимость материала также зависит и от региона продажи. Средняя же цена составляет примерно 45−50 рублей за 1 кг. Графитовые изделия имеют большую стоимость.
