Kľúčový rozdiel medzi karbonizáciou a grafitizáciou je v tom, že karbonizácia zahŕňa premenu organickej hmoty na uhlík, zatiaľ čo grafitizácia zahŕňa premenu uhlíka na grafit.
Karbonizácia a grafitizácia sú dva priemyselné procesy, ktoré sa navzájom líšia, ale oba tieto procesy zahŕňajú uhlík ako reaktant alebo ako produkt.
Čo je karbonizácia?
Karbonizácia je priemyselný proces, pri ktorom sa organická hmota premieňa na uhlík. Organické látky, o ktorých tu uvažujeme, zahŕňajú rastliny a mŕtve živočíšne látky. Proces prebieha deštruktívnou destiláciou. Ide o pyrolytickú reakciu, ktorá sa považuje za zložitý proces, pri ktorom môžeme pozorovať mnohé chemické reakcie prebiehajúce súčasne. Napríklad dehydrogenácia, kondenzácia, prenos vodíka a izomerizácia.
Proces karbonizácie sa líši od procesu uhoľovania, pretože karbonizácia je rýchlejší proces, pretože rýchlosť reakcie je rýchlejšia o mnoho rádov. Vo všeobecnosti môže množstvo použitého tepla riadiť stupeň karbonizácie a zvyškový obsah cudzích prvkov. Napríklad pri teplote 1200 K je obsah uhlíka vo zvyšku asi 90 % hmotnosti, zatiaľ čo pri teplote asi 1600 K je to asi 99 % hmotnosti.
Karbonizácia je zvyčajne exotermická reakcia a môžeme ju urobiť samoudržateľnou a môžeme ju použiť ako zdroj energie, ktorý nevytvára žiadne stopy oxidu uhličitého. Ak je však biomateriál vystavený náhlej zmene tepla, napríklad pri jadrovom výbuchu, biohmota sa čo najskôr karbonizuje a mení sa na pevný uhlík.
Čo je grafitizácia?
Grafitizácia je priemyselný proces, pri ktorom sa uhlík premieňa na grafit. Ide o mikroštrukturálnu zmenu, ku ktorej dochádza v uhlíkovej alebo nízkolegovanej oceli, ktorá je vystavená teplotám v rozsahu od 425 do 550 stupňov Celzia po dlhú dobu, napríklad tisíc hodín. Je to druh skrehnutia.
Napríklad mikroštruktúra uhlíkovo-molybdénových ocelí zvyčajne obsahuje perlit (zmes feritu a cementitu). Keď je tento materiál podrobený grafitizácii, dochádza k rozkladu perlitu na ferit a náhodne rozptýlený grafit. To môže viesť ku krehnutiu ocele a keď sú tieto grafitové častice náhodne rozložené v matrici, môže to viesť k miernej strate pevnosti.
Grafitizácii však môžeme zabrániť použitím odolnejšieho materiálu, ktorý je menej citlivý na grafitizáciu. Navyše mu môžeme predísť úpravou prostredia, napr. zvýšením pH alebo znížením obsahu chloridov. Existuje ďalší spôsob prevencie grafitizácie, ktorý zahŕňa použitie povlakov, napr. katodická ochrana liatiny.
Aké sú podobnosti medzi karbonizáciou a grafitizáciou
Obidva sú dôležité priemyselné procesy, ktoré zahŕňajú uhlík ako reaktant alebo ako produkt
Aký je rozdiel medzi karbonizáciou a grafitizáciou?
Karbonizácia a grafitizácia sú dva priemyselné procesy. Kľúčový rozdiel medzi karbonizáciou a grafitizáciou je v tom, že karbonizácia zahŕňa premenu organickej hmoty na uhlík, zatiaľ čo grafitizácia zahŕňa premenu uhlíka na grafit. Karbonizácia je preto chemická zmena, zatiaľ čo grafitizácia je mikroštrukturálna zmena.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiel medzi karbonizáciou a grafitizáciou vo forme tabuľky.
Zhrnutie – Karbonizácia verzus grafitizácia
Karbonizácia a grafitizácia sú dva rôzne priemyselné procesy. Kľúčový rozdiel medzi karbonizáciou a grafitizáciou je v tom, že karbonizácia zahŕňa premenu organickej hmoty na uhlík, zatiaľ čo grafitizácia zahŕňa premenu uhlíka na grafit.
