KEMIJSKI RJEČNIK

grafit    →   graphite

Grafit je alotrop ugljika. Dobar je vodič topline i elektriciteta. U grafitu atomi su povezani u heksagonalne prstenove koji su složeni u slojevima. Kako ovi slojevi lako klize jedan preko drugog grafit se često koristi kao kruto mazivo. Sintetski grafit dobiva se zagrijavanjem smjese gline (aluminijeva silikata) i koksa u procesu koji je izumio američki kemičar Edward Goodrich Acheson (1856.–1931.). U reakciji nastaje silicijev karbid koji pri 4150 °C gubi silicij ostavljajući čisti grafit.

Achesonov proces    →   Acheson process

Achesonov proces je industrijski proces za dobivanje grafita i silicijevog karbida (karborund). Ime je dobio po svom izumitelju, američkom kemičaru Edwardu Goodrichu Achesonu (1856.–1931.). U ovom se procesu, u električnim pećima zagrijavaju (na temperature više od 2500 °C) čisti kvarcni pijesak (SiO₂) i fino usitnjeni petrol-koks (C) pri čemu nastaje silicijev karbid prema reakciji:

Proučavajući utjecaj visoke temperature na proizvedeni karborund Acheson je otkrio da pri 4150 °C silicij ispari ostavljajući čisti grafit.

alotrop    →   allotrope

Alotropi su elementi koji se mogu javiti u dva ili više modifikacija u istom agregatnom stanju. Alotropi obično imaju različita fizikalna svojstva a često su im i kemijska svojstva različita.

Dijamant, grafit i fuleren su tri alotropske modifikacije elementa ugljika. Grafit je mekana, crna tvar koja vodi struju a dijamant je najtvrđa poznata tvar, proziran je i izolator. Ta dva alotropa ugljika razlikuju se jedan od drugoga po kristalnom obliku. Dijamant kristalizira u teseralnom a grafit u heksagonskom sustavu. Ugljikovi atomi u fulerenskoj molekuli raspoređeni su unutar peterokuta i šesterokuta i čine šuplju kuglu koja se sastoji od 60 i više ugljikovih atoma.

U nekim slučajevima alotropi su stabilni samo u određenom temperaturnom području koje je definirano temperaturom pretvorbe pri kojoj jedan alotrop prelazi u drugi. Primjerice, bijeli (metalni) kositar stabilan je ispod 13.2 °C a sivi (nemetalni) kositar stabilan je iznad 13.2 °C.

Izraz alotrop koristi se i za različite molekularne oblike nekog elementa. Elementarni kisik ima dvije alotropske modifikacije: obični kisik i kemijski aktivniji troatomni kisik - ozon.

ugljik    →   carbon

Ugljik je poznat od davnih vremena. Ime mu potječe od latinskog naziva za ugljen - carbo. Lako izgara u prisustvu oksidansa. Javlja se u više alotropskih modifikacije, kao amorfni, grafit, dijamant i fulleren. Prirodni amorfni ugljik su razne vrste ugljena, koks i čađa. Grafit je crna, klizava krutina bez mirisa, visokog tališta i dobre električne vodljivosti. Ne tali se već sublimira na 3825 °C. Najviše se upotrebljava za proizvodnju elektroda. Dijamant je prozirna ili obojena, ekstremno tvrda krutina visokog indeksa loma. Ne vodi električnu struju a upotrebljava se kao drago kamenje i za izradu bušilica i bruseva. Četvrta alotropska modifikacija ugljika, fullerene (sačinjavaju je 60 ili 70 atoma vezanih zajedno), otkrivena je 1969. godine sublimacijom pirolitičkog grafita na niskom tlaku. U zraku dolazi kao CO₂ a u stijenama kao karbonat. U prirodi se nalazi u velikim količinama kao mineralni ugljen, nastao procesom pougljenjivanja. Suhom destilacijom ugljena proizvodi se koks. Koks se upotrebljava kao redukcijsko sredstvo u metalurgiji, naročito pri proizvodnji željeza. Čađa se upotrebljava kao boja i kao punilo u proizvodnji automobilskih guma. Aktivni ugljen ima veliku površinu i upotrebljava se kao adsorbens.

zemljana anoda    →   groundbed

Zemljana anoda je zakopani predmet poput odbačenog čelika ili grafitnih šipki koje služe kao anoda kod katodne zaštite cjevovoda ili nekih drugih podzemnih struktura.

izobara    →   isobar

Izobara je linija koja spaja točke jednakog tlaka na grafičkom prikazu fizikalnog sustava.

suhi članak    →   dry cell

Suhi članak Leclancheov članak primarni je članak koji se sastoji od grafitne katode okružene manganovim dioksidom i smještene u posudicu od cinka ispunjenu pastom amonijeva klorida kao elektrolitom. Elektromotorna sila ovog članka iznosi 1.5 V. Izumio ga je 1866. francuski inženjer Georges Leclanché (1839.-1882.).

izohora    →   isochore

Izohora je linija koja spaja točke konstantnog volumena na grafičkom prikazu fizikalnog sustava.

izoterma    →   isotherm

Izoterma je linija koja spaja točke jednake temperature na grafičkom prikazu fizikalnog sustava.

nuklearni reaktor    →   nuclear reactor

Nuklearni reaktori su postrojenja koja su projektirana za proizvodnju električne energije. Lančana reakcija fisibilnog materijala (uranij-235 ili plutonij-239) provodi se kontinuirano i pod kontrolom. Od sekundarnih neutrona samo jedan jedini smije izazvati daljnje cijepanje.

Osnovni dijelovi nuklearnog reaktora jesu:

1. Jezgra, metalne šipke koje sadrže dovoljno fisibilnog materijala da održe lančanu reakciju na željenom nivou (može biti potrebno i preko 50 t uranija).
2. Izvor neutrona koji će pokrenuti reakciju (kao što je mješavina polonija i berilija)
3. Moderator koji će smanjiti energiju brzih neutrona za učinkovitiju fisiju (materijali kao što su grafit, berilij, teška voda i laka voda)
4. Sredstvo za hlađenje kojim se uklanja fisijom stvorena toplina (obično voda, natrij, helij ili dušik)
5. Sustav kontrole kao što su primjerice šipke bora ili kadmija koji imaju visoki udarni profil (da apsorbiraju neutrone)
6. Adekvatna zaštita, kontrolna oprema i odgovarajuća instrumentacija neophodna za sigurnost osoblja i učinkoviti rad.