מהן גרפיטיזציה ופחממה, ומה ההבדל?

מהי גרפיטיזציה?

גרפיטיזציה היא תהליך תעשייתי שבו פחמן הופך לגרפיט. זהו השינוי במבנה המיקרו המתרחש בפלדות פחמן או סגסוגת נמוכה החשופים לטמפרטורות של 425 עד 550 מעלות צלזיוס לפרקי זמן ארוכים, למשל 1,000 שעות. זהו סוג של שבירות. לדוגמה, המבנה המיקרו של פלדות פחמן מוליבדן מכיל לרוב פרליט (תערובת של פריט וצמנטיט). כאשר החומר עובר גרפיט, הוא גורם לפרליט להתפרק לפריט ולגרפיט מפוזר באופן אקראי. זה גורם לשבירת הפלדה ולהפחתה מתונה בחוזק כאשר חלקיקי הגרפיט הללו מופצים באופן אקראי ברחבי המטריצה. עם זאת, אנו יכולים למנוע גרפיטיזציה על ידי שימוש בחומרים בעלי עמידות גבוהה יותר הרגישים פחות לגרפיטיזציה. בנוסף, אנו יכולים לשנות את הסביבה על ידי, למשל, הגדלת ה-pH או הפחתת תכולת הכלוריד. דרך נוספת למנוע גרפיטיזציה כוללת שימוש בציפוי. הגנה קתודית של ברזל יצוק.

מה זה פחמול?

פחמן הוא תהליך תעשייתי שבו חומר אורגני הופך לפחמן. החומרים האורגניים שאנו שוקלים כאן כוללים פגרי צמחים ובעלי חיים. תהליך זה מתרחש על ידי זיקוק הרסני. זוהי תגובה פירוליטית ונחשבת לתהליך מורכב בו ניתן להבחין בתגובות כימיות רבות בו זמנית. לדוגמה, דהידרוגנציה, עיבוי, העברת מימן ואיזומריזציה. תהליך הפחממה שונה מתהליך הפחממה כי הפחממה הוא תהליך מהיר יותר מכיוון שהוא מגיב בסדרי גודל רבים יותר מהר. באופן כללי, כמות החום המופעלת יכולה לשלוט במידת הפחמימה ובכמות היסודות הזרים שנותרו. לדוגמה, תכולת הפחמן של השאריות היא כ-90% לפי משקל ב-1200K וכ-99% לפי משקל בכ-1600K. באופן כללי, הפחממה היא תגובה אקסותרמית, שניתן להשאיר אותה לעצמה או להשתמש בה כמקור אנרגיה מבלי ליצור זכר לגז פחמן דו חמצני. עם זאת, אם החומר הביולוגי נחשף לשינויים פתאומיים בחום (כגון בפיצוץ גרעיני), החומר הביולוגי יתפחם במהירות האפשרית ויהפוך לפחמן מוצק.

גרפיטיזציה דומה לפחממה

שניהם תהליכים תעשייתיים חשובים הכוללים פחמן כמגיב או כמוצר.

מה ההבדל בין גרפיטיזציה לפחממה?

גרפיטיזציה ופחמול הם שני תהליכים תעשייתיים. ההבדל העיקרי בין פחמול לגרפיטיזציה הוא שהפחממה כרוכה בהמרת חומר אורגני לפחמן, בעוד שגרפיטיזציה כרוכה בהמרת פחמן לגרפיט. לפיכך, פחמול הוא שינוי כימי, בעוד שגרפיטיזציה היא שינוי מיקרו-מבנה.