গ্রাফাইট: ঘনত্ব, বৈশিষ্ট্য, অ্যাপ্লিকেশন বৈশিষ্ট্য এবং প্রকার

2025 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2025-01-24 13:12

গ্রাফাইট এমন একটি পদার্থ যা প্রাকৃতিকভাবে ঘটে। এটি কার্বনের পরিবর্তনগুলির মধ্যে একটি, যা একটি নির্দিষ্ট স্ফটিক জালি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এটি গ্রাফাইটের বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে। কার্বন প্রকৃতিতে দুটি প্রধান রূপে ঘটে। এগুলি হল গ্রাফাইট এবং হীরা। তাদের রাসায়নিক সূত্র অভিন্ন, কিন্তু তাদের ভৌত বৈশিষ্ট্য আমূল ভিন্ন।

এটি স্ফটিক জালির গঠন যা এই বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে। এটিতে মুক্ত ইলেকট্রন রয়েছে যা পদার্থের শারীরিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। গ্রাফাইট, যার ঘনত্ব, প্রকার এবং সুযোগ অনেক শিল্পের জন্য আকর্ষণীয়, আরও বিশদে বিবেচনা করা মূল্যবান৷

মৌলিক বৈশিষ্ট্য

গ্রাফাইট হল ধাতব চকচকে একটি ধূসর পদার্থ। এটির উচ্চ তাপ পরিবাহিতা (3.55 W/deg./cm) রয়েছে। এই কারণে, গ্রাফাইট সক্রিয়ভাবে বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহৃত হয়। এই চিত্রটি একটি ইটের চেয়ে বেশি, যা স্ফটিক জালিতে মোবাইল ইলেকট্রনের উপস্থিতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। তারা ভাল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা অবদান. সমষ্টির সমস্ত অবস্থায়, এই পদার্থটি নিম্ন বর্তমান প্রতিরোধের দ্বারা চিহ্নিত করা হয় (0.4 থেকে 0.6 ohms পর্যন্ত)।

গ্রাফাইট হল একটি জড় পদার্থ যা রাসায়নিকভাবে সক্রিয় উপাদান দ্বারা দ্রবীভূত হয় না। এটি তখনই সম্ভব যখন এটি একটি উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক সহ গলিত ধাতুর মাধ্যমে প্রবেশ করে। এই ধরনের পরিস্থিতিতে গ্রাফাইট সম্পূর্ণভাবে গলে গিয়ে কার্বাইড তৈরি করে।

ঘর্ষণের কম সহগ এবং উচ্চ গলনাঙ্কের ফলে ভাল সিলিং বৈশিষ্ট্য হয়। গ্রাফাইটের ঘনত্ব (kg/m3) হল 2.23৷ কিন্তু একই সময়ে, উপাদানটি ভালভাবে বাঁকে এবং কেটে যায়৷

গঠন

গ্রাফাইটের ঘনত্ব, সেইসাথে বৈশিষ্ট্য এবং প্রকারগুলি বিবেচনা করে, এটির গঠনের দিকে মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন। এটি একটি স্তরযুক্ত পদার্থ। এর কার্বন পরমাণু একটি মধুচক্রের মতো স্ফটিক জালিতে সারিবদ্ধ। এক স্তরে ষড়ভুজগুলি একসাথে snugly ফিট. তবে প্রতিটি স্তরের মধ্যে সম্পর্ক দুর্বল। এই বৈশিষ্ট্যটিই গ্রাফাইট ভাঙ্গা সহজ করে তোলে।

মোহস স্কেলে, উপাদানটির কঠোরতা এক। তুলনা করার জন্য, এই সূচকটি হীরার জন্য 10 এবং চীনামাটির বাসনের জন্য 5।

শিল্প প্রক্রিয়াকরণের সময় পদার্থের গঠন পরিবর্তিত হয়। একই সময়ে, গ্রাফাইটের বিভিন্ন গ্রেডের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য রয়েছে। যদি নিষ্কাশিত উপাদানটি কৃত্রিমভাবে প্রক্রিয়াজাত না করা হয় তবে এটি একটি প্রাকৃতিক পদার্থ।

প্রাকৃতিক গ্রাফাইট

গ্রাফাইট, যার ঘনত্ব এবং বৈশিষ্ট্যগুলি প্রস্তুতকারকের ব্র্যান্ডের উপর নির্ভর করে উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক, 2টি প্রধান রূপের প্রাকৃতিক পরিস্থিতিতে পাওয়া যায়। প্রথম প্রকারষড়ভুজ বলা হয়। এটিতে একটি স্ফটিক জালি রয়েছে যাতে প্রতিটি স্তরের অর্ধেক পরমাণু ষড়ভুজের কেন্দ্রের উপরে এবং নীচে থাকে।

দ্বিতীয় পরিবর্তন হল রম্বোহেড্রাল। প্রতিটি চতুর্থ স্তর প্রথমটির পুনরাবৃত্তি করে। এই পরিবর্তন প্রকৃতিতে শুধুমাত্র অমেধ্য আকারে ঘটে। যদি এই পদার্থটি 2500-3300 K তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়, তবে এর স্ফটিক জালিটি একটি ষড়ভুজাকারে পরিণত হবে। প্রাকৃতিক অবস্থার অধীনে, উপাদানটি প্রায়শই এই আকারে পাওয়া যায়।

কম্পোজিশন

প্রকৃতিতে, গ্রাফাইট কখনই তার বিশুদ্ধ আকারে পাওয়া যায় না। এটিতে মোটামুটি বড় পরিমাণে ছাই রয়েছে (কখনও কখনও 20% পর্যন্ত)। এটি অনেকগুলি বিভিন্ন যৌগ নিয়ে গঠিত (FeO, MgO, CuO, CaO, ইত্যাদি)। প্রাকৃতিক গ্রাফাইটে ভরের 2% পর্যন্ত গ্যাস দ্বারা দখল করা যেতে পারে। বিটুমেন এবং জলও থাকতে পারে।

গ্রাফাইট পাউডারের ঘনত্ব বিচ্ছুরণ, ছিদ্রের উপস্থিতির উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। উপরের মান 2.09kg/m3 এ কমানো যেতে পারে। গ্রাফাইট স্পর্শে চর্বিযুক্ত। আপনি যদি এটি আপনার হাত দিয়ে নেন তবে আপনার আঙ্গুলে একটি চরিত্রগত চিহ্ন থাকবে। অতএব, একটি সাধারণ পেন্সিলের জন্য রডগুলি এই জাতীয় উপাদান থেকে তৈরি করা হয়। এটি কাগজে একটি পরিষ্কার চিহ্ন রেখে যায়৷

কৃত্রিম গ্রাফাইট

উৎপাদনের জন্য, গ্রাফাইটের ঘনত্ব কী তা বিবেচনা করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। পদার্থবিদ্যা এটা স্পষ্ট করে যে এই পদার্থের ঘনত্ব যত বেশি হবে, এর তাপ পরিবাহিতা তত বেশি হবে। কৃত্রিম গ্রাফাইট উচ্চ বিশুদ্ধতা (99% পর্যন্ত) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এটি উপাদানের ঘনত্বও ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে।

পরিশোধিত গ্রাফাইটের উৎপাদন থার্মোকেমিক্যাল এবং থার্মোমেকানিকাল প্রভাব দ্বারা সঞ্চালিত হয়। উত্পাদনের প্রতিটি শাখার জন্য, একটি নির্দিষ্ট গুণাবলী সহ একটি পদার্থ উত্পাদিত হয়। এটি প্রদত্ত শারীরিক বৈশিষ্ট্য সহ গ্রাফাইটে শিল্পের চাহিদা মেটানো সম্ভব করে তোলে৷

কৃত্রিম পদার্থের লেবেলিংয়ের মধ্যে গন্তব্য অনুসারে উপাদানের প্রকারভেদ অন্তর্ভুক্ত। ফাউন্ড্রি, ইলেক্ট্রোকার্বন, ব্যাটারি, এলিমেন্টাল, লুব্রিকেটিং এবং পেন্সিল গ্রাফাইট রয়েছে। পারমাণবিক চুল্লিতেও বিশেষ গ্রেড ব্যবহার করা হয়।

আবেদনের পরিধি

উৎপাদনের সময়, গ্রাফাইটের কিছু বৈশিষ্ট্য সেট করা হয়। এই পদার্থের ব্যবহার সম্পূর্ণ তাদের উপর নির্ভর করে। গ্রাফাইট ধাতুবিদ্যায় ব্যবহার করা হয় অবাধ্য ছাঁচ বা ল্যাডেল, পাত্র তৈরিতে। ঢালাই প্রক্রিয়ায়, উপস্থাপিত পদার্থ থেকে পাউডার একটি লুব্রিকেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। অবাধ্য ইটের অন্যতম উপাদান হল গ্রাফাইট। প্লাস্টিক তৈরিতে এটি মিশ্রণে যোগ করা হয়।

এই উপাদানটি বৈদ্যুতিক যন্ত্রের পরিচিতি তৈরিতেও ব্যবহৃত হয়। পদার্থের বৈদ্যুতিক পরিবাহী বৈশিষ্ট্য দ্বারা এটি সহজতর হয়৷

গ্রাফাইট পেন্সিল সম্ভবত প্রত্যেক ব্যক্তির কাছে পরিচিত। এই উপাদানটি কিছু ধরণের পেইন্ট তৈরিতেও ব্যবহৃত হয়। এই ক্ষেত্রে, এটি কালো (এবং ধূসর নয়) গ্রাফাইট ব্যবহার করা হয়। এই পেইন্টটিতে ক্ষয়রোধী বৈশিষ্ট্য রয়েছে৷

কৃত্রিম হীরা উপস্থাপিত প্রাকৃতিক খনিজ থেকে প্রাপ্ত হয়। তারা যখন ব্যবহার করা হয়ভারী শুল্ক কাটিয়া সরঞ্জাম উত্পাদন. যান্ত্রিক প্রকৌশলে, গ্রাফাইট পাউডার বিয়ারিংয়ের উপাদান হিসাবে কাজ করে, সেইসাথে পিস্টন এবং সিলিং রিংগুলির জন্য। লুব্রিকেন্ট হিসাবে, এটি সাইকেলের চেইন, গাড়ির স্প্রিংস, দরজার কব্জা প্রক্রিয়াকরণের জন্য উপযুক্ত৷

এমনকি অনেক ওষুধে গ্রাফাইট থাকে।

খাদ্য অ্যাপ্লিকেশন

উপস্থাপিত পদার্থটি খাদ্য শিল্পেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি করার জন্য, উত্পাদনের সময়, এটি নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াকরণের মধ্য দিয়ে যায়। সুস্পষ্ট কারণে লোহা, ইথাইল অ্যালকোহল, গ্রাফাইট এবং চিনির ঘনত্ব ভিন্ন। কিন্তু উপস্থাপিত উপাদান উভয় ধারণ করতে পারে এবং কিছু পদার্থের অংশ হতে পারে। এটি প্যারাফিন, এস্টার, অ্যালকোহল এবং এমনকি চিনিতে পাওয়া যায়।

এটি একটি সাধারণ পরীক্ষা দ্বারা যাচাই করা যেতে পারে। প্রথমে আপনাকে এক টুকরো চিনি নিতে হবে। এটি একটি শক্ত ঢাকনার উপর স্থাপন করা হয় এবং একটি ক্যাপ দিয়ে আবৃত করা হয় (আপনি একটি থিম্বল ব্যবহার করতে পারেন)। তারপর যে ধাতু দিয়ে চিনি ঢেকে রাখা হয় সেটিকে প্রবলভাবে গরম করা হয়। সময়ের সাথে সাথে, ঠোঁটের নিচ থেকে তীব্র ধোঁয়া বের হবে। যদি আপনি এটিতে একটি ম্যাচ আনেন তবে গ্যাস জ্বলবে।

যখন ধোঁয়া নির্গত বন্ধ হয়ে যায়, আপনি থিম্বলটি সরাতে পারেন। ঢাকনার উপর একটি কালো ভর আছে। এটা কয়লা। এটি কার্বন যা দিয়ে গ্রাফাইট তৈরি হয়।

প্রকৃতিতে থাকা

গ্রাফাইট, যার ঘনত্ব তার বিশুদ্ধতার উপর নির্ভর করে, প্রকৃতিতে মোটামুটি প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়। সারা বিশ্বে বছরে প্রায় 600 হাজার টন এই পদার্থ খনন করা হয়। বৃহত্তমএর মজুদ মেক্সিকো, চেক প্রজাতন্ত্র, চীন, ইউক্রেন, ব্রাজিল, রাশিয়া, কানাডা এবং দক্ষিণ কোরিয়ায় কেন্দ্রীভূত।

প্রাচীনকাল থেকে, গ্রাফাইট আমানত মানবজাতির আগ্রহ জাগিয়েছে। আজ, এই প্রাকৃতিক সম্পদগুলি শিল্পকে প্রয়োজনীয় গুণাবলী সহ উপকরণ সরবরাহ করার জন্য উন্নত করা হচ্ছে। গ্রাফাইট গ্রানাইট, চুনযুক্ত শিলা, মাইকা বা গিনিসে তন্তুযুক্ত বা স্ফটিক অন্তর্ভুক্তির আকারে পাওয়া যায়। খোলা গর্ত এবং ভূগর্ভস্থ পদ্ধতিতে খনন করা হয়৷

গ্রাফাইটের খরচ

গ্রাফাইট, যার ঘনত্ব এবং বিশুদ্ধতা এর মানকে প্রভাবিত করে, এখন মোটামুটি যুক্তিসঙ্গত দামে বিক্রি হয়। এটি এর স্ফটিকগুলির আকারের পাশাপাশি কার্বন সামগ্রী দ্বারা প্রভাবিত হয়। এটি যত বেশি, গ্রাফাইট তত বেশি ব্যয়বহুল। পর্যাপ্ত পরিমাণে উচ্চ কার্বন সামগ্রী সহ, উপাদানের শারীরিক বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায়। এটি বিভিন্ন ধরণের শিল্পে শিল্পের জন্য মূল্যবান৷

আজ গ্রাফাইটের গড় খরচ প্রায় ৪৫ রুবেল/কেজি। এটি কৃত্রিমভাবে প্রক্রিয়া করা হলে, খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। এছাড়াও, একটি প্রাকৃতিক খনিজ মূল্য আমানতের অবস্থানের উপর নির্ভর করে।

গ্রাফাইটের প্রধান বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে পরিচিত হয়ে আমরা এই উপসংহারে আসতে পারি যে উপাদানটির ব্যয় এবং প্রযুক্তিগত গুণাবলী উভয়ই এর ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। অতএব, প্রকৃতিতে খনন করা খনিজ পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের বিষয়। এটি এর গুণাবলী বৃদ্ধি করে।