Τι είναι η γραφιτοποίηση;
Η γραφιτοποίηση είναι μια βιομηχανική διαδικασία κατά την οποία ο άνθρακας μετατρέπεται σε γραφίτη. Πρόκειται για μια μικροδομική αλλαγή που συμβαίνει στον άνθρακα ή στον χάλυβα χαμηλού κράματος, ο οποίος εκτίθεται σε θερμοκρασίες από 425 έως 550 βαθμούς Κελσίου για μεγάλο χρονικό διάστημα, όπως χίλιες ώρες. Αυτό είναι ένα είδος ευθραυστότητας. Για παράδειγμα, η μικροδομή του χάλυβα άνθρακα μολυβδαινίου συνήθως περιέχει περλίτη (ένα μείγμα φερρίτη και τσιμενίτη). Όταν αυτό το υλικό υποβληθεί σε επεξεργασία γραφιτοποίησης, θα προκαλέσει την αποσύνθεση του περλίτη σε φερρίτη και τυχαία διασκορπισμένο γραφίτη. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ευθραυστότητα του χάλυβα και όταν αυτά τα σωματίδια γραφίτη κατανέμονται τυχαία σε όλη τη μήτρα, μπορεί να οδηγήσει σε μέτρια μείωση της αντοχής. Ωστόσο, μπορούμε να αποτρέψουμε τη γραφιτοποίηση χρησιμοποιώντας υλικά με υψηλότερη αντίσταση που είναι λιγότερο ευαίσθητα στη γραφιτοποίηση. Επιπλέον, μπορούμε να τροποποιήσουμε το περιβάλλον (για παράδειγμα, αυξάνοντας το pH ή μειώνοντας την περιεκτικότητα σε χλώριο). Υπάρχει μια άλλη μέθοδος για την πρόληψη της γραφιτοποίησης, η οποία περιλαμβάνει τη χρήση επικαλύψεων για καθοδική προστασία του χυτοσιδήρου.
Τι είναι η ενανθράκωση;
Η ενανθράκωση είναι μια βιομηχανική διαδικασία κατά την οποία η οργανική ύλη μετατρέπεται σε άνθρακα. Η οργανική ύλη που εξετάζουμε εδώ περιλαμβάνει πτώματα φυτών και ζώων. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει μέσω καταστροφικής απόσταξης. Αυτή είναι μια αντίδραση πυρόλυσης, που θεωρείται μια πολύπλοκη διαδικασία στην οποία μπορούμε να παρατηρήσουμε πολλές χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν ταυτόχρονα. Για παράδειγμα, αφυδρογόνωση, συμπύκνωση, μεταφορά υδρογόνου και ισομερισμός. Η διαδικασία της ενανθράκωσης είναι διαφορετική από τη διαδικασία της ενανθράκωσης επειδή η ενανθράκωση είναι μια ταχύτερη διαδικασία επειδή ο ρυθμός της αντίδρασής της είναι πολλές τάξεις μεγέθους ταχύτερος. Συνήθως, η εφαρμοζόμενη θερμότητα μπορεί να ελέγξει τον βαθμό ενανθράκωσης και την υπολειμματική περιεκτικότητα σε ξένα στοιχεία. Για παράδειγμα, σε θερμοκρασία 1200 Κ, η περιεκτικότητα του υπολείμματος σε άνθρακα είναι περίπου 90% κατά βάρος, ενώ σε θερμοκρασία περίπου 1600 Κ, η περιεκτικότητα άνθρακα του υπολείμματος είναι περίπου 99% κατά βάρος. Συνήθως, η ενανθράκωση είναι μια εξώθερμη αντίδραση που μπορούμε να κάνουμε αυτοσυντηρούμενη ή να τη χρησιμοποιήσουμε ως πηγή ενέργειας που δεν σχηματίζει ίχνη αερίου διοξειδίου του άνθρακα. Ωστόσο, εάν τα βιολογικά υλικά εκτεθούν σε ξαφνικές αλλαγές στη θερμότητα (όπως σε μια πυρηνική έκρηξη), το βιολογικό υλικό θα ανθρακοποιηθεί γρήγορα και θα γίνει στερεός άνθρακας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γραφιτοποίησης και ενανθράκωσης;
Η γραφιτοποίηση και η ενανθράκωση είναι δύο βιομηχανικές διεργασίες που περιλαμβάνουν άνθρακα ως αντιδραστήριο ή προϊόν. Αλλά η ενανθράκωση περιλαμβάνει τη μετατροπή της οργανικής ύλης σε άνθρακα, ενώ η γραφιτοποίηση περιλαμβάνει τη μετατροπή του άνθρακα σε γραφίτη. Επομένως, η ενανθράκωση είναι μια χημική αλλαγή, ενώ η γραφιτοποίηση είναι μια μικροδομική αλλαγή.
