เมื่อเราได้ยินคำว่า กราไฟท์ จินตนาการจะทำลายภาพลักษณ์ของตะกั่ว (ส่วนผสมของกราไฟต์และดินเหนียว) ซึ่งมักใช้ในดินสอ แน่นอนว่าการผลิตอุปกรณ์เครื่องเขียนไม่ได้เป็นเพียงการใช้แร่ยอดนิยมนี้เท่านั้น ในบทความของเรา เราจะพูดถึงคุณสมบัติหลักและการใช้งานของกราไฟท์ในอุตสาหกรรมและในครัวเรือน
![](https://bcdn.products.pcc.eu/wp-content/uploads/2022/09/miniatura-grafit.png)
กราไฟท์คืออะไร?
ให้เราเริ่มต้นด้วยพื้นฐานและตอบคำถามสำคัญ: กราไฟท์คืออะไร? ฆราวาสหลายคนเชื่อมโยงกับสิ่งที่เรียกว่าตะกั่วซึ่งเป็นแก่นของดินสอ กราไฟท์เป็นแร่โพลีมอร์ฟิคเป็น รูปแบบของคาร์บอน และเนื่องจากโครงสร้างของมันแบ่งออกเป็น 2 ประเภท:
- หกเหลี่ยม (โครงสร้างหกเหลี่ยม),
- ตรีโกณมิติ (ประกอบด้วยเซลล์สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน)
กราไฟต์เกิดขึ้นทั่วโลกภายใต้สภาพธรรมชาติ ในหินเช่น กราไฟท์ schists และ schists ผลึก แร่ธาตุเหล่านี้สามารถพบได้ในภูเขาซูเดเตส คาร์พาเทียน และทาทรา เช่นเดียวกับในภูเขาของเอเชีย แอฟริกา และอเมริกา นักวิทยาศาสตร์ยังได้พัฒนาวิธีการประดิษฐ์เพื่อให้ได้แกรไฟต์ด้วยวิธีการบำบัดด้วยความร้อนที่อุณหภูมิสูงของสาร เช่น แอนทราไซต์ ซึ่งมีคาร์บอนอยู่ในองค์ประกอบ ปัจจุบันโรงงานผลิตกราไฟท์ที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในประเทศจีน ซึ่งเป็นหนึ่งในประเทศที่มีความต้องการวัตถุดิบนี้สูงที่สุด
คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของกราไฟท์คืออะไร?
กราไฟต์สีดำที่มีสีเงินแวววาวเป็นถ่านหินที่รู้จักกันดีที่สุดรูปแบบหนึ่ง มีอะไรที่แตกต่างอีกบ้าง? แร่ธาตุนี้คือ:
- นุ่มมาก แตกหักง่าย (ในกราไฟต์มาตราส่วนความแข็ง Mohs 10 ระดับคือหมายเลข 1 พร้อมแป้งโรยตัว)
- เลี่ยน,
- ทนต่อแรงอัด,
- ไม่เลอะเทอะ,
- ไม่มีกลิ่น,
- นำไฟฟ้า (ไฟฟ้าและพลังงานความร้อน)
อนุภาคกราไฟท์มีคุณสมบัติในการหล่อลื่นและทนต่อกรดและด่าง กราไฟท์ไม่ละลายในน้ำและที่สำคัญไม่ปล่อยสารพิษซึ่งอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม
งานอุตสาหกรรมกราไฟท์
เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะ กราไฟท์ธรรมชาติและสังเคราะห์จึงเป็นที่สนใจของผู้ผลิตในอุตสาหกรรมต่างๆ แร่ธาตุนี้ใช้ในการผลิต:
- ถ้วยใส่ตัวอย่าง รีทอร์ท และภาชนะทนไฟอื่นๆ
- น้ำมันหล่อลื่นกราไฟท์ที่ใช้ในการบำรุงรักษายานพาหนะ อุปกรณ์และเครื่องจักร
- กราไฟท์ สไตโรโฟม ใช้เป็นฉนวนของอาคาร
- อิเล็กโทรดกราไฟท์สำหรับเตาอาร์ค,
- ยาแนวปั๊ม (เทปปิดผนึกหรือแผ่น)
- น้ำยาเคลือบและสีป้องกันการกัดกร่อน
กราไฟท์ทนไฟยังใช้เป็น ตัวทำปฏิกิริยาในห้องปฏิบัติการเคมี และเป็นตัวหน่วง กล่าวคือตัวหน่วงนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ วัตถุดิบนี้ยังใช้เป็นส่วนประกอบในการผลิต:
- แม่พิมพ์หล่อสำหรับห้องปฏิบัติการโลหะวิทยาและอุตสาหกรรม
- ชิ้นส่วนเครื่องจักรและเครื่องใช้ไฟฟ้า (โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง)
กราไฟท์ — การใช้งานในครัวเรือน
อย่างที่คุณเห็น กราไฟท์มีการใช้งานในอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวาง อย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าแร่ทาร์รี่สีดำยังเป็นวัสดุชั้นดีในการทำดินสอที่เราใช้กันตั้งแต่อายุยังน้อย การเขียนตะกั่วสามารถลบออกจากกระดาษได้อย่างรวดเร็วด้วยยางลบธรรมดา ทำให้ดินสอเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับปากกา และปากกาอิงค์เจ็ท กราไฟต์สามารถพบได้ในเครื่องสำอางหลายชนิด เช่น มาสคาร่า อายไลเนอร์ และลิปไลเนอร์ นอกจากนี้ยังพบในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เราใช้ทุกวัน – ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับโทรศัพท์มือถือ กล้อง และแม้แต่ยานพาหนะไฟฟ้า
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับกราไฟท์
คำภาษากรีก graphein หมายถึง: การเขียน ชื่อของแร่จึงหมายถึงลักษณะสำคัญประการหนึ่งของมัน กล่าวคือ ความไม่เป็นระเบียบ ดินสอกราไฟต์ดั้งเดิมชนิดแรกถูกใช้แทนถ่านโดยจิตรกรชาวเยอรมัน Albrecht Dürerในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่สิบห้าและสิบหก กราไฟต์เป็นรูปแบบของคาร์บอนได้รับการอธิบายเป็นครั้งแรกโดยนักเคมีและเภสัชกรชาวเยอรมัน – สวีเดน Carl Wilhelm Scheele เมื่อปลายยุค 70 ในศตวรรษที่ 18 Scheele ยังค้นพบออกซิเจน กลีเซอรีน คลอรีน ทังสเตน และกรดต่างๆ ที่เรายังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน กราไฟต์เป็นรูปแบบของคาร์บอน ซึ่งหมายความว่ามันเป็นของตระกูลแร่ธาตุ ซึ่งรวมถึงเพชร นั่นคือหินที่แข็งที่สุด ในระดับ Mohs เพชรครองตำแหน่งสูงสุดอันดับที่สิบ เป็นเวลาหลายร้อยปีแล้วที่เขม่าที่มีผงแกรไฟต์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของน้ำยาทำความสะอาด ได้แก่ พาสและสารอื่นๆ สำหรับการบำรุงรักษารองเท้าหนัง กราไฟท์แบบผงบริสุทธิ์ทำหน้าที่เป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปสำหรับการผลิตคอมโพสิตกราไฟท์ ซึ่งใช้ในการผลิตไม้เทนนิสคุณภาพสูง น้ำหนักเบา ทนทานต่อการเสียรูป ไม้กราไฟท์มีมูลค่าทั่วโลกโดยทั้งนักเทนนิสมือสมัครเล่นและมืออาชีพ
- https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Graphite
- https://www.britannica.com/science/graphite-carbon
- https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/grafit;3907406.html
- https://ecga.net/what-is-graphite/
- Geim A. K., Novoselov K. S, The rise of graphene, Nature Materials, VOL 6, 183 – 191, 2007,
- Hebda M., Łopata A.: Grafen - materiał przyszłości, Czasopismo Techniczne Politechniki Krakowskiej, 22, 45-53, 2012.