Partikelgrößenbestimmung von Graphit

Graphit ist eine der natürlichen Modifikationen elementaren Kohlenstoffs. In seiner Kristallstruktur bilden 6 Kohlenstoffatome, die in einer Ebene liegen ein Sechseck. Die Ebenen verbinden sich miteinander und bilden ein zweidimensionales Netzwerk von Sechsecken. Nur jedes 2. Kohlenstoffatom verbindet sich mit Atomen der nächstgelegenen Schicht und bildet eine hexagonale Kristallstruktur aus. Die „übrigen“ Valenzelektronen sind über die eine Schicht frei beweglich, was Graphit parallel zu seinen Kohlenstoffschichten elektrisch leitfähig macht. Die „schwache“ Bindung zu Parallelschichten macht das Graphit weich und Spaltbar.

Diese Eigenschaften machen es zu einem vielfältig einsetzbaren Material: Aufgrund der guten elektrischen Leitfähigkeit wird Graphit als Elektrodenmaterial, etwa als Elektrode in Lichtbogenöfen (zur Elektrostahlgewinnung) oder als Kohlebürste in Elektromotoren verwendet. Durch seine geringe Härte, sowie durch die thermische Beständigkeit, wird es zudem als Schmiermittel genutzt.

Graphit wird sowohl im Tagebau, als auch Untertage, etwa in China oder Indien, gewonnen. Es kann aber auch synthetisch hergestellt werden, zumeist durch Pyrolyse von Erdöl oder Kohle.

Eine weitere wichtige Verwendung beschert die grau-schwarze Strichfarbe des Graphits: neben Ton als Bindemittel, sowie Fetten und Wachsen dient es als Schwarzpigment in der Mine eines Bleistift.

Woher stammt der Name “Bleistift”

Blei hinterlässt eine ähnliche Strichfarbe auf dem Papier wie Graphit und wurde schon vor tausenden Jahren, etwa von den Ägyptern zum Schreiben verwendet. Im 16. Jahrhundert wurde in Nordengland ein Graphitvorkommen entdeckt, das man fälschlicherweise für ein Bleimineral hielt. Hieraus wurden Schreibstifte hergestellt – dünne Minen eingehüllt in Holzstifte, die hieraus den Namen Bleistifte erhielten. Erst 200 Jahre später gelang der Nachweis, dass es sich bei dem eingesetzten Material um reinen Kohlenstoff handelt und nicht um ein Bleimineral – der Name „Bleistift“ aber, hat sich bis heute gehalten. (Hieraus leitet sich auch der Name des Graphits aus dem altgriechischen (graphein) ab, was „schreiben“ bedeutet)

SALD-7500nano

Messung

Die vielfältigen Einsatzgebiete des Graphits benötigen auch unterschiedliche Darreichungsformen bzw. Partikelgrößen. Das weiche Graphit wird dafür in unterschiedlicher Weise gemahlen und verwendet. Zum Test wurden 3 verschiedene Produkte aus der Qualitätskontrolle entnommen und zur Messung der Partikelgrößenverteilung gegeben. Die Muster sollten einen modalen Durchmesser von 2µm, 4µm und 20µm aufweisen.

Zur Messung wurde jeweils eine Spatelspitze des Graphits in die Nass-Dispergierstaion MS-23 in Wasser gegeben und mit Ultraschall behandelt. Graphit zeigt sich als hydrophob, daher ist die geringe Zugabe einer Dispergierhilfe (Tensid o.ä.) notwendig.

Empfohlenes Gerät / Ausstattung
SALD-2300 mit MS-23

SALD_Graphit_01
ProbenameModal D (μm)Median D (μm)Mean Value D (μm)Korngrößen Bereich (1% - 99% - D (µm))
Graphit (soll: 2µm)2,6592,2212,1410,482 - 5,680
Graphit (soll: 2µm) 2,6592,2232,1420,592 - 5,656
Graphit (soll: 20µm) 21,63319,74118,9664,169 - 60,088
Graphit (soll: 20µm) 21,63319,74518,9444,146 - 60,691
SALD_Graphit_02
ProbenameModal D (μm)Median D (μm)Mean Value D (μm)Korngrößen Bereich (1% - 99% - D (µm))
Graphit (soll: 4µm)5,3484,3194,5121,190 - 11,622
Graphit (soll: 4µm)5,3484,3124,5031,190 - 11,611

Gerne helfen unsere Kollegen Ihnen bei offenen Fragen weiter

Schreiben Sie uns