Qual é a diferença entre grafitização e carbonização

O que é grafitização?

A grafitização é um processo industrial no qual o carbono é convertido em grafite. Essa alteração microestrutural ocorre em aços carbono ou de baixa liga expostos a temperaturas entre 425 e 550 graus Celsius por longos períodos, às vezes até mil horas. Este processo pode levar à fragilização.

Por exemplo, a microestrutura dos aços carbono-molibdênio normalmente contém perlita, que é uma mistura de ferrita e cementita. Quando submetido à grafitização, esse material se decompõe em ferrita e partículas de grafite dispersas aleatoriamente. Essa transformação enfraquece o aço porque a presença do grafite reduz sua resistência devido à distribuição aleatória das partículas dentro da matriz.

Para evitar a grafitização, podemos utilizar materiais mais resistentes e menos sensíveis a esse processo. Além disso, modificar o ambiente – como aumentar o pH ou reduzir o teor de cloreto – também pode ajudar a mitigar o risco de grafitização. Outro método eficaz de prevenção é a aplicação de revestimentos, incluindo proteção catódica para ferro fundido.

O que é Carbonização?

A carbonização é um processo industrial que converte matéria orgânica em carbono. Os materiais orgânicos envolvidos normalmente incluem plantas e carcaças de animais. Esse processo ocorre por meio de destilação destrutiva e é classificado como reação de pirólise, que envolve múltiplas reações químicas acontecendo simultaneamente. Exemplos dessas reações incluem desidrogenação, condensação, transferência de hidrogênio e isomerização.

A carbonização difere da produção de carvão porque ocorre em um ritmo muito mais rápido; sua velocidade de reação é muitas ordens de magnitude mais rápida. A temperatura aplicada durante o processo pode influenciar a extensão da carbonização e o conteúdo remanescente de elementos estranhos no produto final. Por exemplo, a uma temperatura de 1200 K, o teor de carbono do resíduo é de aproximadamente 90% em peso, enquanto que a cerca de 1600 K, o teor de carbono aumenta para cerca de 99% em peso.

Em geral, a carbonização é uma reação exotérmica, o que significa que libera calor. Pode ser autossustentável e utilizado como fonte de energia sem gerar qualquer gás dióxido de carbono. No entanto, se a matéria orgânica for submetida a uma mudança brusca de temperatura, como numa explosão nuclear, a matéria biológica carbonizará quase instantaneamente, transformando-se em carbono sólido.

Concluindo, tanto a grafitização quanto a carbonização são processos industriais que envolvem carbono como reagente ou produto. A carbonização refere-se ao processo de conversão de matéria orgânica em carbono, enquanto a grafitização envolve a transformação de carbono em grafite. Portanto, a carbonização é classificada como uma alteração química, enquanto a grafitização é reconhecida como uma alteração microestrutural.

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