Apa itu Grafit? - Pengertian, Jenis, dan Kegunaannya

Jenis Grafit

Berbagai jenis grafit: 

1. Grafit Alami
   1. Grafit Kristal Tinggi
   2. Grafit amorf
   3. Grafit serpihan
2. Grafit Sintetis.

1. Grafit Alami

Grafit alami adalah bentuk mineral dari karbon grafit. Ini sangat bervariasi dalam kristalinitas. Sebagian besar grafit komersial adalah milik saya dan biasanya mengandung mineral lain. Setelah grafit ditambang, biasanya memerlukan sejumlah besar pemrosesan mineral seperti flotasi buih untuk mengonsentrasikan grafit.

Grafit alam adalah konduktor panas dan listrik yang sangat baik yang stabil pada rentang suhu yang luas dan merupakan bahan berkekuatan tinggi dengan titik leleh tinggi 3650 ° C. Hal ini banyak digunakan untuk refraktori, baterai, pembuatan baja, grafit yang diperluas, rem pelapis, permukaan pengecoran, dan pelumas.

Grafit alam tersedia dalam tiga bentuk, yang semuanya diproses dari bahan grafit yang bersumber dari alam. Ketiga bentuk tersebut masing-masing memiliki sifat unik yang membuatnya sangat cocok untuk aplikasi tertentu.

1.1 Grafit Kristal

Dikatakan bahwa urat kristal atau grafit benjolan dianggap sebagai bentuk grafit alam yang paling langka, paling berharga, dan berkualitas tinggi. Ini dibentuk oleh deposisi langsung karbon grafit padat dari cairan suhu tinggi bawah tanah seperti minyak mentah dan telah diubah menjadi grafit oleh waktu, suhu dan tekanan.

Sri Lanka adalah satu-satunya yurisdiksi yang saat ini memproduksi grafit urat kristal. Grafit vena kristal mudah dibentuk dan dapat dibentuk menjadi bentuk padat tanpa bantuan aditif pengikat, menghasilkan penghematan biaya yang signifikan dibandingkan bahan baku berkualitas rendah.

Retakan grafit kristal anggur biasanya memiliki ketebalan antara 1 cm dan 1 m dan biasanya memiliki kemurnian lebih dari 90% Cg. Ini memiliki kemurnian 95-99% karbon tanpa pemurnian. Sangat cocok untuk banyak kegunaan sebagai grafit serpihan dan memberikan keunggulan kompetitif yang berbeda dalam hal harga pasar dan aplikasi produk seperti pelumas, baterai, roda gerinda, dan metalurgi serbuk.

1.2 Grafit Amorf

Grafit amorf umumnya dibentuk oleh metamorfosis kontak antara lapisan batubara antrasit dan agen metamorf. Hasilnya adalah grafit mikrokristalin, umumnya dikenal sebagai grafit amorf. Grafit amorf adalah grafit yang paling terbatas di antara grafit alam. Kandungan grafit bervariasi antara 25% dan 85% tergantung pada lingkungan geologis.

Itu ditemukan sebagai partikel yang sangat kecil seperti kristal di lapisan batuan mesomorfik seperti batu bara, batu tulis, dan batu tulis. Kemurnian karbon yang relatif rendah bervariasi antara 70 dan 85% karbon setelah pemurnian. Itu tidak terlihat kecuali dilihat dengan pembesaran.

Ini digunakan untuk produk grafit berkualitas rendah seperti pensil, pelumas, refraktori, pembuatan cat, metalurgi, pelapis, bantalan rem, dan aditif karet. Ini adalah bentuk grafit termurah. Deposit besar grafit amorf ditemukan di Cina, Meksiko, dan Amerika Serikat.

1.3 Grafit Serpihan

Grafit serpihan alami terbentuk ketika bahan karbon terkena tekanan dan suhu tinggi. Bahan sumber karbon dapat berupa organik atau anorganik, meskipun sebagian besar grafit serpihan yang tersedia secara komersial berasal dari endapan organik. Tekanan yang dibutuhkan biasanya lebih besar dari 1 gigapascal dan suhu yang dibutuhkan biasanya lebih besar dari 750 derajat Celcius.

Grafit serpihan dapat ditemukan di batuan metamorf yang tersebar merata di seluruh tubuh bijih atau di kantong berbentuk lensa yang terkonsentrasi. Kisaran konsentrasi karbon bervariasi antara 5% dan 40%. Grafit serpihan dapat ditemukan dalam bentuk pipih atau serpihan pada batuan metamorf tertentu seperti batugamping, gneiss, dan sekis.

Flotasi busa digunakan untuk mengekstrak grafit serpihan. Grafit “mengambang” memiliki kandungan grafit 80% -90%. Lebih dari 98% lapisan dibuat menggunakan proses persiapan kimia grafit. Grafit serpihan dapat ditemukan di banyak tempat di seluruh dunia.

2. Grafit Sintetis

Grafit sintetis dapat dihasilkan dari kokas dan pitch. Meskipun grafit ini tidak sekristal grafit alami. Grafit pirolitik yang sangat tertata atau grafit pirolitik berorientasi tinggi (HOPG) mengacu pada grafit dengan penyebaran sudut antara lembaran grafit kurang dari 1°.

Pada dasarnya ada dua jenis grafit sintetis. Salah satunya adalah grafit elektro, karbon murni yang dihasilkan dari pitch tar batubara, dan kokas minyak bumi yang dikalsinasi dalam tungku listrik. Yang kedua adalah grafit sintetis, dibuat dengan memanaskan pitch petroleum terkalsinasi hingga 2800 °C.

Pada dasarnya, grafit sintetik memiliki hambatan listrik dan porositas yang lebih tinggi, serta densitas yang lebih rendah. Porositasnya yang ditingkatkan membuatnya tidak cocok untuk aplikasi refraktori.

Grafit sintetis terutama mengandung karbon grafit yang telah dicapai dengan grafitisasi, perlakuan panas karbon non-grafit, atau deposisi uap kimia dari hidrokarbon pada suhu di atas 2100 K.

Aplikasi aplikasi kedirgantaraan grafit sintetis, sikat karbon, elektroda grafit, baterai, dan batang moderator di pembangkit listrik tenaga nuklir. Tingkat porositas yang tinggi dari grafit sintetis membuatnya tidak cocok untuk aplikasi refraktori.

Penggunaan Grafit

Grafit telah digunakan sejak zaman kuno. Ini memiliki berbagai aplikasi di dunia modern juga.

Mari kita lihat beberapa penggunaan umum grafit di bawah ini:

• Bahan Menulis
• Pelumas
• Refraktori
• Reaktor Nuklir
• Baterai
• Lembar Grafena

1. Bahan Tulis

Kata grafit berasal dari bahasa Yunani yang diterjemahkan sebagai 'menulis'. Jadi penggunaan grafit yang paling umum adalah dalam pembuatan timah pada pensil. Timbal ini merupakan campuran tanah liat dan grafit yang berbentuk amorf.

2. Pelumas/Penolak

Grafit adalah salah satu bahan utama dalam pelumas seperti minyak, dll. Mineral ini bereaksi dengan uap air di atmosfer dan menciptakan lapisan tipis atau lapisan di atas permukaan yang diterapkan dan dengan demikian mengurangi gesekan. Grafit juga digunakan pada rem dan kopling mobil.

Bentuk bubuk grafit benjolan juga digunakan dalam cat. Mengapa? Nah, grafit pada dasarnya adalah anti air. Sehingga memberikan lapisan pelindung pada kayu dan permukaan lainnya.

3. Refraktori

Karena toleransinya yang tinggi terhadap panas dan tidak dapat diubah, Grafit adalah bahan tahan api yang banyak digunakan. Ia menemukan penggunaannya dalam industri manufaktur dan membantu dalam produksi kaca dan baja serta pengolahan besi.

4. Reaktor Nuklir

Grafit dapat menyerap neutron yang bergerak cepat. Akibatnya, digunakan dalam reaktor untuk menstabilkan reaksi nuklir.

Terkait: Apa itu Reaktor Nuklir?

5. Industri Listrik

Grafit serpihan kristal digunakan dalam pembuatan elektroda karbon, sikat, dan pelat yang dibutuhkan dalam baterai sel kering dan industri listrik. Menariknya, grafit alam juga diolah menjadi grafit sintetis. Jenis grafit ini berguna dalam baterai lithium-ion.

6. Lembar Grafena

Grafit dapat digunakan untuk membuat lembaran graphene. Lembaran ini dikatakan 100 kali lebih kuat dan 10 kali lebih ringan dari baja. Turunan grafit ini selanjutnya digunakan dalam pembuatan peralatan olahraga yang ringan dan kuat. Banyak yang mempertimbangkan aplikasi masa depan di bidang industri medis dan kedirgantaraan.

Baca Juga

• Apa itu Struktur Grafit
• Apa Sifat Utama Grafit
• Apa Kegunaan Grafit
• Besi Cor | Jenis, Properti, Aplikasi, Keuntungan, dan Kerugian
• Apa itu Kromium? Sifat, penggunaan, dan Efek pada tubuh manusia.

Referensi:

Bahan grafit:usgs.gov

FAQ.

Apa itu Grafit?

Grafit, secara kuno disebut sebagai plumbago, adalah bentuk kristal karbon yang lembut dengan atom-atomnya tersusun dalam struktur heksagonal. Grafit adalah bentuk alami dari karbon kristal. Ini adalah mineral elemen asli yang ditemukan di batuan metamorf dan beku. Grafit adalah mineral ekstrem.

Apa saja jenis grafit?

Grafit Alami:Ketiga bentuknya adalah grafit amorf, grafit serpihan, dan grafit urat kristal, dan masing-masing memiliki sifat unik yang membuatnya sangat cocok untuk aplikasi tertentu.

Siapa yang menemukan grafit?

Grafit pertama kali disintesis secara tidak sengaja oleh Edward G. Acheson saat dia melakukan eksperimen suhu tinggi pada karborundum. Dia menemukan bahwa pada sekitar 4.150 °C (7.500 °F) silikon dalam karborundum menguap, meninggalkan karbon dalam bentuk grafik.

Untuk apa grafit digunakan?

Grafit juga digunakan dalam pensil, manufaktur baja, dan elektronik seperti smartphone. Mungkin aplikasi yang paling penting adalah baterai lithium-ion, di mana peringkat grafit bahkan di atas lithium sebagai bahan utama. Sebenarnya ada 10 hingga 30 kali lebih banyak grafit daripada lithium dalam baterai lithium-ion.

Terbuat dari apakah grafit?

Grafit terbuat dari karbon murni. Atom karbon mampu membentuk ikatan yang menciptakan sejumlah struktur berbeda. Intan dan grafit adalah dua bentuk (alotrop) karbon yang paling terkenal.

Apa yang istimewa dari grafit?

Ini unik karena memiliki sifat logam dan non-logam:fleksibel tetapi tidak elastis, memiliki konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, dan sangat tahan api dan lembam secara kimia. Grafit memiliki adsorpsi sinar-X dan neutron yang rendah sehingga menjadikannya bahan yang sangat berguna dalam aplikasi nuklir.

Di mana grafit ditemukan?

Grafit paling sering ditemukan sebagai serpihan atau lapisan kristal pada batuan metamorf seperti marmer, sekis dan gneisses. Grafit juga dapat ditemukan di lapisan shale dan batubara yang kaya organik. Dalam kasus ini, grafit itu sendiri mungkin dihasilkan dari metamorfosis tumbuhan dan hewan yang mati.

Apakah grafit baik untuk kulit?

Grafit digunakan dalam homeopati untuk orang dengan gangguan kulit jangka panjang dan kulit kasar dan pecah-pecah. Hanya ada bukti anekdot yang dapat membantu gejala psoriasis.

Apakah grafit digunakan sebagai pelumas?

Grafit telah digunakan selama bertahun-tahun sebagai pelumas [164]. Mekanisme pelumasan grafit dianggap mekanis di alam dan hasil dari geser satu partikel grafit di atas partikel grafit lainnya. Grafit dapat digunakan sebagai pelumas kering atau dapat didispersikan dalam minyak pelumas.

Bagaimana cara mengubah batubara menjadi grafit?

Dalam oven microwave, bunga api dihasilkan di dalam botol kaca yang berisi bubuk batubara. Menggunakan foil tembaga, wadah kaca, dan oven microwave rumah tangga konvensional, para peneliti dari University of Wyoming menunjukkan bahwa bubuk batu bara yang dihaluskan dapat diubah menjadi nano-grafit yang bernilai lebih tinggi.

Apakah grafit lebih kuat dari baja?

Grafena, bahan yang terdiri dari satu lapisan atom karbon, telah disebut-sebut sebagai bahan terkuat yang pernah ada, 200 kali lebih kuat dari baja, lebih ringan dari kertas, dan dengan sifat mekanik dan listrik yang luar biasa.

Apakah grafit termasuk zat?

Grafit adalah alotrop karbon. Ini adalah zat lembut, hitam keabu-abuan dan buram yang terdiri dari atom karbon.

Apa yang bisa melelehkan grafit?

Grafit sebenarnya tidak meleleh pada tekanan normal. Seperti karbon dioksida, ia berpindah langsung dari keadaan padat ke gas. Jadi grafit tidak memiliki titik leleh sampai Anda mencapai sekitar 100 atmosfer.

Siapa yang memproduksi grafit?

Meskipun China adalah produsen grafit terkemuka di dunia, cadangan grafit negara itu adalah yang terbesar kedua di dunia. Negara dengan volume cadangan grafit terbesar di dunia adalah Turki. Pada tahun 2020, mereka memiliki sekitar 90 juta metrik ton cadangan grafit alam.

Di mana grafit paling murni di dunia?

Srilanka. Penambangan grafit di Sri Lanka telah terjadi sejak pendudukan Belanda di negara itu. Ini adalah satu-satunya negara di dunia yang memproduksi bentuk grafit paling murni, grafit urat (juga dikenal sebagai grafit benjolan), dalam jumlah komersial, yang saat ini menyumbang kurang dari 1% dari produksi grafit dunia.

Apakah grafit memblokir radiasi?

Film grafit dapat melindungi perangkat elektronik dari radiasi elektromagnetik (EM), tetapi teknik pembuatannya saat ini membutuhkan waktu beberapa jam dan memerlukan suhu pemrosesan sekitar 3000 °C.

Apa efek samping grafit?

Efek dari paparan berlebihan Penghirupan berulang grafit alami selama beberapa tahun dapat menyebabkan jaringan parut pada paru-paru dengan gejala seperti sesak dada, sesak napas, batuk, dahak hitam, dan nyeri.

Mengapa grafit digunakan dalam pensil?

Grafit memiliki struktur berlapis-lapis yang dihubungkan oleh gaya van der Waal. Grafit membersihkan dengan mudah di antara lapisan dan oleh karena itu, sangat lembut dan licin. Untuk alasan ini, digunakan dalam pensil dan sebagai pelumas pada mesin yang bekerja pada suhu tinggi.

Mengapa grafit merupakan pelumas yang sangat baik?

Atom karbon terikat kuat bersama dalam lembaran. Karena ikatan antar lembaran lemah, grafit menunjukkan kekuatan geser yang lebih rendah di bawah gaya gesekan. Sehingga dapat digunakan sebagai pelumas padat dan telah menjadi salah satu bahan pelumas padat tradisional dan primer.

Mengapa grafit bisa digunakan sebagai pelumas tapi intan Tidak?

Karena sifatnya yang lembut dan tidak mudah menguap, grafit digunakan sebagai pelumas pada bagian mesin yang bergerak cepat. Ini digunakan untuk melumasi bagian-bagian mesin yang beroperasi pada suhu tinggi. Berlian, di sisi lain, adalah zat yang sangat keras; oleh karena itu, tidak dapat digunakan sebagai pelumas.

Mengapa grafit berbeda dengan berlian?

Grafit dan berlian adalah dua mineral yang paling menarik. Mereka identik secara kimia – keduanya terdiri dari karbon (C), tetapi secara fisik, mereka sangat berbeda. … Grafit sangat lunak dan memiliki kekerasan 1 sampai 2 pada skala ini. Berlian adalah bahan alami yang paling sulit diketahui dan memiliki kekerasan 10.