Czy granit przewodzi prąd? 7 faktów, które powinieneś wiedzieć

Granit ma blady kolor natrętna skała który występuje głównie w górskich regionach skorupy kontynentalnej. Przetestujmy granit pod kątem przewodności elektrycznej.

Granit nie jest bynajmniej doskonałym przewodnikiem elektryczności. Granit to magmowa mieszanina plagioklazów, skaleni i kwarcu. Wszystkie te substancje są słabymi przewodnikami elektrycznymi. kwarc składa się z dwutlenku krzemu, podobnie jak szkło.

Kwarc i szkło działają dobrze izolatory. Dodatkowo świetnym izolatorem jest skaleń. Omówimy przewodnictwo elektryczne granitu, jak granit przewodzi elektryczność i czy marmur przewodzi elektryczność.

Jak granit przewodzi prąd?

Granit zwykle waży średnio od 2.65 do 2.75 gramów na centymetr sześcienny. Zobaczmy, jak granit przewodzi prąd.

Wysoka gęstość wolnych elektronów w granicie ułatwia jonom przekazywanie ładunków. Granit ma strukturę atomową, która pozwala mu na przepływ energii elektrycznej bez zużywania dużej ilości energii do przesyłania jonów z jednego atomu do drugiego. Skała magmowa o wysokiej zawartości żelaza jest uważana za granit.

Zastosowanie ciśnienia i wynikające z tego odkształcenie kryształów składowych skały w wielu różnych rodzajach skał, w szczególności w granicie, przekształca niektóre atomy tlenu w tych kryształach w nośniki ładunku. Atomy te są naładowane dodatnio, ponieważ brakuje im elektronu.

Czy granit jest złym przewodnikiem elektryczności?

Podstawowe minerały w granicie mają przewodność cieplna w zakresie od 1.6 do 1.7 W/mK w temperaturze otoczenia. Sprawdźmy, czy kamień źle przewodzi prąd.

Elektryczność nie przewodzi dobrze przez granit. Ponieważ granit nie jest bardzo dobrym przewodnikiem tej bardziej powszechnej formy energii, elektrony z naprężonej skały nie są w stanie podążać za otworami.

Granit ma przewodność cieplną 0.03 W/mK w temperaturze otoczenia, czyli znacznie wyższą niż powietrze. W rezultacie przewodność cieplna zmniejsza się wraz ze wzrostem porowatości.

Przewodnictwo elektryczne granitu

Wszystkie niezbędne cechy potrzebne do wykorzystania granitu jako kamienia wymiarowego są obecne w granicie. Zbadajmy przewodność elektryczną granitu.

Zdolność różnych materiałów granitowych do przenoszenia siły elektromotorycznej lub ogrzanego powietrza może być wykorzystana do opisania przewodności elektrycznej granitu.

640px Granit strzeliński2
Credit Image - Granit Strzeliński 2 by Piotra Sosnowskiego (CC-BY-SA-4.0)

Na ich właściwości mają wpływ następujące właściwości materiałów ziemskich przewodnictwo elektryczne: ilość obecnych glin, ich porowatość, przepuszczalność, zawartość metali i stopień nasycenia porów.

Czy marmur przewodzi prąd?

Kiedy wapień jest poddawany działaniu ciepła i ciśnienia metamorfizmu, marmur powstaje jako skała metamorficzna. Przetestujmy kamień pod kątem przewodnictwa elektrycznego.

Marmur nie przewodzi skutecznie prądu elektrycznego. Ze względu na fakt, że większość marmurów ogranicza przepływ prądu, marmur był historycznie używany do tworzenia izolatorów elektrycznych.

Wyższe poziomy izolacji sprawiają, że substancja jest mniej przewodząca, ponieważ w materiale jest mniej wolnych elektronów.

Czy grafit przewodzi prąd w stanie stałym?

Obliczenia wskazują, że grafit ma a temperatura wrzenia około 3827 stopni Celsjusza lub 4098 stopni Kelvina. Sprawdźmy, czy stały grafit może przenosić elektryczność.

W stanie stałym granit jest przewodnikiem elektrycznym. Każdy atom węgla w granicie tworzy wiązanie kowalencyjne z trzema innymi atomami węgla, co nadaje materiałowi jego strukturę. Każdy atom węgla ma jeden finał elektron który nie jest związany z żadnym innym atomem węgla i może się swobodnie poruszać.

Nieograniczony swobodny elektron wędruje po całej matrycy grafitowej i nie tworzy żadnych powiązań z przesłanką lub poza nią. Wolne atomy mają zdolność migracji do lub z tej warstwy.

Czy grafit przewodzi prąd po stopieniu?

Gdy węgiel jest wypychany do wysokiego ciśnienia, ciepła górnej skorupy i płaszcza ziemi, powstaje grafit. Zobaczmy, czy stopiony grafit może przewodzić prąd.

Po stopieniu grafit jest skutecznym przewodnikiem elektryczności. Dzieje się tak ze względu na jego strukturę molekularną, która umożliwia swobodny przepływ elektronów.

Grafit składa się z atomów węgla z czterema elektronami na zewnętrznej powłoce. Podczas gdy pozostałe trzy elektrony tworzą stałe wiązanie, czwarty elektron jest zdelokalizowany, czyli swobodnie się porusza. Warstwy granitu wahają się między wiązaniami pojedynczymi i podwójnymi. W tego typu układzie elektrony mogą łatwo przechodzić przez warstwy.

Czy granit przewodzi ciepło?

Granit ma temperaturę topnienia 1260 stopni Celsjusza. Sprawdźmy przewodnictwo cieplne granitu.

Granit może przenosić ciepło. Aby zbadać wpływ porowatości i zawartości wody na przewodność cieplną, przewodność cieplną granitu badano w różnych warunkach porowatość i zawartość wody.

Przewodności cieplne próbek suchych wahają się od 3.12 W/mK dla skał niskoporowatych do 2.12 W/mK dla skał o dużej porowatości. Próbki tego samego granitu wystawione na działanie wody wykazują wyższą przewodność cieplną niż próbki suche.

Wnioski

Biały granit, czarny granit, czarno-biały granit, różowy granit, czerwony granit, niebieski granit i zielony granit to tylko kilka różnych kolorów granitu, które można uzyskać przez zmieszanie kryształów granitu. Granit był używany od tysięcy lat jako kamień wymiarowy, materiał budowlany oraz kamień ozdobny.

Przeczytaj także: