Kluczowa różnica między karbonizacją a grafityzacją polega na tym, że karbonizacja obejmuje konwersję materii organicznej w węgiel, podczas gdy grafityzacja obejmuje konwersję węgla w grafit.
Karbonizacja i grafityzacja to dwa procesy przemysłowe, które różnią się od siebie, ale oba te procesy wykorzystują węgiel jako reagent lub produkt.
Co to jest karbonizacja?
Karbonizacja to proces przemysłowy, w którym materia organiczna jest przekształcana w węgiel. Rozważana tutaj materia organiczna obejmuje rośliny i martwą materię zwierzęcą. Proces odbywa się poprzez destrukcyjną destylację. Jest to reakcja pirolityczna, która jest uważana za złożony proces, w którym możemy obserwować wiele jednocześnie zachodzących reakcji chemicznych. Na przykład odwodornienie, kondensacja, transfer wodoru i izomeryzacja.
Proces karbonizacji różni się od procesu uwęglenia, ponieważ karbonizacja jest procesem szybszym ze względu na szybszą reakcję o wiele rzędów wielkości. Ogólnie, ilość zastosowanego ciepła może kontrolować stopień zwęglenia i resztkową zawartość obcych pierwiastków. Na przykład w temperaturze 1200 K zawartość węgla w pozostałości wynosi około 90% wagowo, podczas gdy w temperaturze około 1600 K wynosi ona około 99% wagowo.
Zazwyczaj karbonizacja jest reakcją egzotermiczną i możemy sprawić, że będzie ona samowystarczalna i wykorzystana jako źródło energii, które nie tworzy śladów dwutlenku węgla. Jeśli jednak biomateriał zostanie wystawiony na nagłą zmianę ciepła, na przykład podczas wybuchu jądrowego, biomateria ulega zwęgleniu tak szybko, jak to możliwe, i zamienia się w stały węgiel.
Co to jest grafityzacja?
Grafityzacja to proces przemysłowy, w którym węgiel jest przekształcany w grafit. Jest to zmiana mikrostrukturalna, która zachodzi w stali węglowej lub niskostopowej, wystawionej na działanie temperatur od 425 do 550 stopni Celsjusza przez długi czas, np. tysiąc godzin. Jest to rodzaj kruchości.
Na przykład mikrostruktura stali węglowo-molibdenowych zwykle zawiera perlit (mieszaninę ferrytu i cementytu). Grafityzacja tego materiału powoduje rozkład perlitu na ferryt i losowo rozproszony grafit. Może to prowadzić do kruchości stali, a gdy te cząstki grafitu są losowo rozmieszczone w osnowie, może to prowadzić do umiarkowanej utraty wytrzymałości.
Możemy jednak zapobiec grafityzacji, używając bardziej odpornego materiału, który jest mniej wrażliwy na grafityzację. Dodatkowo możemy temu zapobiec, modyfikując otoczenie, m.in. poprzez zwiększenie pH lub zmniejszenie zawartości chlorków. Istnieje inna metoda zapobiegania grafityzacji polegająca na stosowaniu powłok m.in. ochrona katodowa żeliwa.
Jakie są podobieństwa między karbonizacją a grafityzacją
Oba są ważnymi procesami przemysłowymi, w których węgiel jest reagentem lub produktem
Jaka jest różnica między karbonizacją a grafityzacją?
Karbonizacja i grafityzacja to dwa procesy przemysłowe. Kluczowa różnica między karbonizacją a grafityzacją polega na tym, że karbonizacja obejmuje konwersję materii organicznej w węgiel, podczas gdy grafityzacja obejmuje konwersję węgla w grafit. Dlatego karbonizacja jest zmianą chemiczną, podczas gdy grafityzacja jest zmianą mikrostrukturalną.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między karbonizacją a grafityzacją w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – karbonizacja kontra grafityzacja
Karbonizacja i grafityzacja to dwa różne procesy przemysłowe. Kluczowa różnica między karbonizacją a grafityzacją polega na tym, że karbonizacja obejmuje konwersję materii organicznej w węgiel, podczas gdy grafityzacja obejmuje konwersję węgla w grafit.
