石墨是碳,为什么不能像煤一样燃烧?首先,燃烧是化学特性,是可燃物与助燃物发生的一种发光发热的化学反应,所以必须从分子层面来看这个问题。简单地说,石墨在空气中会不会燃烧,即使已经达到燃点了,关键在于有无助燃性气体,绝氧加热自然不会燃烧。
石墨真的不能燃烧吗?不,石墨是可以燃烧的,只是比起煤炭的燃烧察件更苛刻一些。煤的燃点根据不同种类的煤可以是300-700℃;而石墨的分子结构更稳定在纯氧中燃点为720-800℃(200~
300目左右石墨细粉的燃点可降到600℃以下,接近煤粉燃点),在空气中为850~1,000℃。另外考虑到石墨有非常优秀的导热性,即使用1,000℃的火源局部加热,热量也会被迅速的传导扩散出去,使石墨的局部一直达不到燃烧点。所以石墨并不是不燃烧,只是不好点燃。
而煤炭是各种化学物质的混合物,其主要成分是带脂肪侧链/的大芳环和稠环所组成的有机高分
子,这些稠环的主要骨架是由碳元素构成的,大致化学式是两个以上的碳环,环外面再挂一些其他元素,类似上图这样之结构。可见煤和石墨并不是同一种分子,虽然主要成分都是碳元素,但石
墨是否能燃烧和煤可是没有半点关系呀。
注:石墨的熔点为3,850±50℃,沸点为4,250℃。
石墨能燃烧,687℃时在氧气中燃烧生成二氧化碳。
石墨是碳的一种同素异形体,为灰黑色,不透明固体,密度为2.25克每立方厘米,沸点4827℃。化学性质稳定,耐腐蚀,同酸、碱等药剂不易发生反应。可被强氧化剂如浓硝酸、高锰酸钾等氧化。可用作抗磨剂、润滑剂,高纯度石墨用作原子反应堆中的中子减速剂。
石墨的熔点为3850±50℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
石墨性质
(1)耐高温性
石墨的熔点为3850±50℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
(2)导电、导热性
石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
(3)润滑性
石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
(4)化学稳定性
石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
(5)可塑性
石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。
(6)抗热震性
石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。