Grafite

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Grafite

minério de Grafite

Grafite ou Grafita é um dos alótropos do carbono. Ao contrário do diamante, a grafite é um condutor, e pode ser usado, por exemplo, como o eletrodos de uma lâmpada elétrica de arco voltaico.

A condutividade e outras características fisicas do grafite, como plano de clivagem e características lubrificantes se devem ao arranjo dos átomos no material, formando estruturas em forma de folhas, atraídas por ligações fracas(van der Walls). Nas "folhas", os átomos estão organizados como hexágonos, a semelhança dos favos numa colmeia, onde cada átomo de carbono ocupa um vértice. Como nesta estrutura cada carbono se liga a outros 3 átomos, "sobra" uma ligação para cada átomo. Estes elétrons formam uma grande ligação "deslocalizada" entre os átomos de carbono, semelhante a ligação metálica. A condutividade se dá ao longo da folha, de forma que no sólido, há variação da condutividade dependendo da posição em que este é medida ao longo do sólido (mais alta ao longo das folhas e menor perpendicularmente a estas.

O acoplamento frouxo entre as folhas na grafite contribui a uma outra propriedade industrial importante -- o pó da grafite é usado como um lubrificante seco. Os estudos recentes sugerem que um efeito chamado superlubrificação pode também esclarecer este efeito. A grafite é usada também dentro de lápis.

[editar] Formas do Grafite

O grafite pode ser natural ou sintético. O Grafite natural é umas das formas alotrópicas do carbono encontradas na natureza, ja o sitético é produzido industrialmente com uso de altas temperaturas e pressão e matérias primas tais como o coque de petróleo ou a antracita. O grafite natural pode ainda ser encontrado em mais de uma forma na natureza, a microcristalina conhecida comercialmente como "grafite amorfo" a forma cristalina conhecida como grafite cristalino tipo "floco" ou "flake" ou o grafite de veio "lump" que aprsenta-se em pedras de alta concentração, sendo esta uma forma mais rara produzida somente no Siri Lanka.

[editar] Características físicas

Brilho é metálico sólido.
Dureza na escala Mohs é 1 - 2
Fratura é porosa.
Cor preto metálico.
Transparência dos cristais são opacos
Sistema cristalino é hexagonal; 6/m 2/m 2/m
Hábito cristalino: inclui grandes veios lamelares em certos terrenos, e granulos em rochas metamórficas.
Gravidade específica é 2.2
Clivagem é perfeita em uma direção.
Traço é cinza escuro ou castanho escuro

Os minerais associados incluem quartzo, calcita, micas, ferro meteorites e turmalinas.

Outras características: os flocos finos são flexíveis mas inelásticos, o mineral pode deixar marcas pretas nas mãos e papel, conduz eletricidade. Na grafita o efeito Superlubrificação também ocorre.

Os melhores indicadores do campo são maciez, lustro, densidade e traço.

O diamante é o mineral mais duro conhecido pelo homem, mas a grafita é um dos mais macios.
O diamante é um isolador elétrico excelente, mas a grafita é um condutor da eletricidade.
O diamante é o abrasivo mais eficiente, mas a grafita é um lubrificante muito bom.
O diamante é geralmente transparente, mas a grafita é opaca.
O diamante cristaliza-se no sistema isométrico (cúbico) mas a grafita cristaliza-se no sistema hexagonal.

As dimensões da unidade celular são a = b = 2,456 que Å, c = 6,694 que Å. O comprimento da ligação do carbono-carbono na maioria forma é 1,418 que Å, e o afastamento entre camadas é c/2 = 3,347 que Å.

[editar] Produtores Mundiais

Os principais produtores mundiais de grafite natural cristalino são : China;Brasil; Canadá ; Madagascar ; Rússia;India e Siri Lanka

[editar] Processo de Produção

MINERAÇÃO - O minério de grafite é extraído em minas de céu aberto ou subterrâneas, podendo este minério ser de facil extração ou exigir o uso de explosivos para desmonte. O minério após extraído é transportado para plantas de concentração.

CONCENTRAÇÃO MECÂNICA - O minério é submetido a sucessivas moagens e a um processo de separação mecânica das impurezas presentes no grafite conhecido como flotação. A concentração mecânica objetiva a máxima recuperação do grafite presente no minério, preservando suas características físicas. Neste processo atinge-se teores entre 75 % e 98 % de grafite

CONCENTRAÇÃO QUÍMICA - Para obter-se grafite com altos teores acima de 98 % utiliza-se a concentração química para remoção das impurezas remanescentes no grafite previamente concentrado mecanicamente. Com este processo atinge-se teores de 99,8 % de grafite.

CLASSIFICAÇÃO - Técnicas de peneiramento são utilizadas para classificar as partículas do grafite concentrado, atingindo a distribuição granulométrica desejada para cada aplicação na indutria.

MOAGEM – Para produção de pós de grafite muito finos, abaixo de 75 micra , moinhos de jato e martelo moem o grafite concentrado até que ele atinja o tamanho desejado. As partículas moídas são classificadas possibilitando controlar a distribuição granulométrica do produto gerado. Os diferentes métodos de moagem e classificação permitem formatar a partícula, dando ao grafite características distintas de densidade e de superfície específicas.

[editar] Aplicações

O grafite é utilizado em diversas aplicações na industria sendo as principais: tijolos e peças refratárias, catôdo de baterias alcalinas, aditivo na re-carburação do ferro e do aço, lubrificantes sólidos ou a base de óleo e agua, escovas de motores elétricos, minas de lapis e lapiseiras, gaxetas de vedação. O grafite é inerte, não é tóxico e ao entrar em contato com a pele e os olhos deve ser lavado apenas com agua e sabão.