Jawapan Elemen: C
Formula kimia elektrod grafit hanyalah C. Karbon mempunyai nombor atom 6 dan jisim atom relatif 12.011, dan grafit adalah salah satu alotropnya. Tiada sebatian kimia yang terlibat: elektrod diperbuat daripada unsur karbon, disusun dalam bentuk hablur, bersama-sama dengan sejumlah kecil abu-membentuk bahan mineral. Itulah sebabnya tiada formula ionik atau molekul boleh ditulis untuk elektrod secara keseluruhan, dan mengapa jawapan yang betul untuk soalan itu ialah simbol C.
Grafit sebagai Alotrop Karbon
Karbon wujud dalam beberapa bentuk struktur dengan sifat yang sangat berbeza. Berlian mempunyai rangkaian-tiga dimensi ikatan tetrahedral dan merupakan penebat elektrik. Fullerene, nanotube dan graphene adalah susunan lain unsur yang sama. Grafit ialah bentuk termodinamik yang stabil dalam keadaan biasa, dan ia adalah bentuk yang digunakan untuk elektrod kerana ia menggabungkan kekonduksian elektrik yang tinggi dengan kestabilan terma yang luar biasa. Semua bahan ini berkongsi formula C yang sama, dan hanya susunan atom yang berbeza.
Ikatan dan Struktur Lapisan
Dalam grafit setiap atom karbon membentuk tiga ikatan sigma kepada tiga jiran dalam helaian heksagon rata, dengan elektron keempat dinyahtempatan ke atas seluruh lapisan. Panjang ikatan karbon-dalam satah-adalah kira-kira 142 pikometer, dan lapisan bersebelahan dipisahkan oleh kira-kira 335 pikometer dan disatukan oleh daya van der Waals yang lemah. Kekisi berlapis ini menerangkan sifat yang penting dalam relau: elektron bergerak dengan mudah dalam lapisan, jadi bahan mengalir, dan lapisan menggelongsor dan terpisah dengan mudah, itulah sebabnya grafit lembut dan mudah dimesin. Ia juga menerangkan mengapa sifat elektrod diukur selari dan berserenjang dengan arah penyemperitan.
Ketulenan Elektrod Perindustrian
Elektrod grafit komersial mengandungi lebih daripada 99 peratus jumlah karbon selepas grafitisasi. Bakinya adalah abu, yang berasal dari bahan mineral dalam kok dan pic, dan sejumlah kecil sulfur. Gred kuasa biasa biasanya membenarkan abu sekitar setengah peratus, manakala gred kuasa ultra-tinggi-dipegang pada tahap yang lebih rendah kerana abu-elemen pembentuk boleh memasuki tab keluli. Sulfur juga dikekalkan rendah, secara amnya di bawah 0.05 peratus, kerana pengambilan sulfur-tidak diingini dalam kebanyakan gred keluli. Kandungan lembapan adalah rendah dan dikawal oleh amalan penyimpanan.
Mengapa Formula Penting dalam Amalan
Ketulenan unsur di sebalik formula C mempunyai akibat komersial langsung. Unsur abu seperti besi, silikon, aluminium dan kalsium boleh membentuk rangkuman dalam keluli atau menggunakan tenaga dalam relau, jadi elektrod abu-rendah melindungi kualiti keluli. Kandungan sulfur yang rendah menjadikan elektrod sesuai untuk gred keluli kritikal. Oleh kerana kimianya mudah, perbezaan yang selebihnya antara elektrod datang dari struktur dan pemprosesan: saiz dan orientasi zarah kok, ketumpatan yang dicapai semasa pembakar dan impregnasi, dan suhu grafitasi.
Soalan Lazim
S: Apakah formula kimia elektrod grafit?
Ia adalah C, simbol unsur karbon. Elektrod adalah grafit yang dihasilkan, bukan sebatian, jadi tiada formula molekul terpakai untuk seluruh badan.
S: Adakah elektrod grafit unsur tulen?
Ia adalah lebih daripada 99 peratus karbon mengikut jisim. Sejumlah kecil abu-mineral pembentuk dan sulfur kekal, dan parasnya dikawal mengikut gred elektrod.
S: Mengapakah grafit mengalirkan elektrik jika ia adalah karbon tulen?
Setiap atom karbon dalam satu lapisan menyumbang satu elektron ternyahtempatan, jadi cas bergerak bebas dalam kepingan heksagon. Ini adalah sifat struktur, bukan sebarang bahan tambahan.
S: Apakah panjang ikatan dan jarak lapisan dalam grafit?
Panjang ikatan karbon-dalam satah-adalah kira-kira 142 pikometer dan jarak antara lapisan adalah kira-kira 335 pikometer, dengan lapisan dipegang oleh daya van der Waals yang lemah.
S: Berapa banyak abu yang dibenarkan dalam elektrod?
Gred kuasa biasa biasanya membenarkan sekitar 0.5 peratus abu, manakala gred kuasa tinggi-tinggi-dinyatakan pada tahap yang lebih rendah untuk melindungi kebersihan keluli.
S: Adakah formula berbeza antara elektrod RP, HP dan UHP?
Tidak. Ketiganya adalah karbon. Mereka berbeza dalam bahan mentah, ketumpatan, kerintangan, pengembangan terma dan tahap abu dan bukannya dalam formula kimia.