Углерод структурные модификации

Впоследствии коллодиевые мембраны для препаративного диализа были повсеместно вытеснены целлофановыми. Целлофан представляет собой пленочный материал из особой структурной модификации целлюлозы — гидратцеллюлозы. Для его получения природную целлюлозу (из хлопка, древесины и т. п.) обработкой концентрированной щелочью и сульфидом углерода переводят в растворимое состояние. Продавливая раствор через узкие щели, формуют пленку или трубку, в которые вводят пластификатор — вещество, улучшающее эластичность материала. Пластификатором для целлофана обычно служит глицерин. [c.19]

Основные характеристики некоторых, наиболее широко употребляемых полупроводниковых материалов приведены в табл. 34. Общим свойством всех указанных материалов является ковалентный или близкий к ковалентному характер связей, реализуемых в их кристаллах. Ширина запрещенной зоны зависит от энергии этих связей и структурных особенностей кристаллической решетки полупроводника. У полупроводников с узкой запрещенной зоной, таких, например, как серое олово, черный фосфор, теллур, заметный перенос электронов в зону проводимости возникает уже за счет лучистой энергии, в то время как для полупроводниковых модификаций бора и кремния требуется довольно мощный тепловой или электрический импульс, а для алмаза II — даже облучение потоками микрочастиц большой энергии или у-облучение. Лишь некоторые из полиморфных форм кристаллов обладают полупроводниковыми свойствами. Так, полупроводниковый эффект наблюдается лишь у одной из трех возможных полиморфных форм кристаллических фосфора и мышьяка и лишь у двух из четырех кристаллических модификаций углерода. [c.311]

В табл. 2.1 приведены параметры кристаллической решетки и рентгенографическая плотность некоторых структурных модификаций углерода. Как видно из таблицы, плотности углерода, полученного из различных исходных материалов, сильно отличается от теоретической [c.15]

Решетке алмаза подобен структурный тип сфалерита — одной из модификаций ZnS (рпс. 1.86а). Структуру этого вещества можно получить из структуры алмаза, если половину атомов углерода в решетке алмаза заменить атомами Zn, а другую половину — атомами S (см. рнс. 1.86а н 1.85). Структурный [c.148]

Сходство между этими нафтенатами, солями модифицированной стеариновой кислоты и обыкновенным хозяйственным мылом заслуживает внимания. Обычные стиральные мыла представляют собой натриевые соли высокомолекулярных жирных кислот, таких как лауриновая, пальмитиновая и стеариновая, содержащих от 12 до 18 атомов углерода в молекуле. Эти натриевые мыла, или соли, преимущественно растворимы в воде и при введении в масло образуют взвеси или гели нетекучего характера. Таким образом, в то время как обычные натриевые мыла являются хорошими детергентами в воде, они не подходят для масла. НафтеНаты и модифицированные стеараты в воде практически не растворимы, но растворимы в масле с малым загустеванием и гелеобразованием или вовсе без них. Это различие в сиособности растворяться связано главным образом с наличием нафтеновых колец в структуре нафтеновой кислоты или групп фенила или хлора, связанных с цепью стеариновой кислоты, а также различием в характере металлов. Интересно, однако, что химическая структура этих продуктов весьма сходна и различие относится в основном к структурным модификациям, обусловливающим нужную растворимость. [c.181]

Электрофизические свойства углеродных материалов непосредственно связаны с их структурой. Электропроводность различных структурных модификаций углерода является предметом многочисленных исследований, результаты которых суммированы в [1, 3, 4, 14, 15, 19, 21]. [c.29]

В природе существуют две структурные модификации углерода, резко отличающиеся друг от друга алмаз и графит. Алмаз обладает плот- [c.80]

Ниже остановимся только на полиморфных превращениях — фазовых переходах первого рода, связанных со структурными изменениями кристаллических веществ. На примере переходов модификаций углерода — алмаза и графита — и олова (элементы, расположенные в одной подгруппе Периодической системы) обсудим термодинамический, кинетический и структурный аспекты полиморфных превращений. [c.219]

В результате такого процесса графит превращается в модификацию углерода, где атомы образуют структурный тип вюрцита (рис. 37) (гексагональная сингония) отсюда и произошло его первичное неудачное наимено- [c.142]

Все химические соединения в зависимости от условий кристаллообразования принимают ту или иную кристаллическую структуру. Это свойство соединений называется полиморфизмом. Каждая структурная вариация соединения постоянного состава именуется полиморфной модификацией, являясь особым минеральным видом. Например, углерод, при кристаллизации которого может возникать либо координационная структура кубической сингонии, либо слоистая структура гексагональной сингонии, образует соответственно либо алмаз, либо графит свойства этих минеральных видов резко отличны. В других случаях различия в свойствах полиморфных модификаций могут быть незначительными. [c.23]

С термохимическими уравнениями можно обращаться точно так же, как и с обычными математическими уравнениями все знаки в этих уравнениях могут быть изменены на обратные путем умножения всех членов уравнения на — 1, члены уравнения можно переносить из одной его части в другую, сопровождая это заменой знака, и 1.П. В качестве примера применения термохимических уравнений укажем, что изменение энтальпии при сгорании двух модификаций углерода— графита и алмаза—позволило обнаружить различие в структурной устойчивости этих двух кристаллических форм углерода. Термохимическое уравнение реакции сгорания для графита имеет вид [c.310]

Рациональные приемы выбора условий разделения основываются на закономерностях, связывающих величины удерживания со строением разделяемых веществ (структурными факторами) и составом фаз хроматографической системы (композиционными факторами). Влияние строения сорбатов обычно анализируют на основе различных модификаций аддитивных схем, исходящих из того, что вклад структурных фрагментов в величину 1д к является более или менее постоянной величиной, не зависящей от строения остальной части молекулы. Так, введение в молекулу органического соединения дополнительной метиленовой группы приводит к увеличению сродства к неполярным средам. Следовательно, при этом возрастают коэффициенты емкости на алкил-силикагелях. При постоянных условиях хроматографирования в гомологических рядах наблюдается линейная зависимость к от числа атомов углерода. Удерживание в зависимости от условий разделения возрастает в 1,3—2,2 раза на каждую метиленовую группу. В случае хроматографии на силикагелях увеличение углеродного скелета приводит к увеличению сродства- к подвижной фазе и, следовательно, уменьшению удерживания. Этот эффект, однако, выражен не столь явно и не отличается таким постоянством, как при обращенно-фазовой хроматографии. Величины [c.301]

В целом структурные и порошковые исследования четных парафинов подтвердили, что увеличению числа атомов углерода в молекулярной цепочке соответствует смена полиморфных модификаций в последовательности триклинная—>моноклин-ная ромбическая (см. разделы 1.3 и 1.4). [c.22]

Как и все химические соединения, алканы и циклоалканы имеют предел устойчивости и при высокой температуре подвергаются термическому разложению (пиролизу). Окончательными продуктами реакции являются углерод в его различных модификациях (сажа, графит, алмаз) и водород. Сажа представляет собой смесь большого числа структурных образований из атомов углерода, в том числе устойчивые ассоциаты сферической структуры — фуллерены С70 и др. [c.346]

Типичным представителем элементов 1У-Ь подгруппы является углерод, имеющий в модификации алмаза структуру с координационным числом 4. К тому же структурному типу принадлежат и остальные элементы этой группы 81, Ое, Зп, за [c.271]

В гл. 22 были рассмотрены две кристаллические модификации углерода — алмаз и графит. Структура последнего уникальна, тогда как в структурном типе алмаза кристаллизуются [c.92]

Открытие новых структурных разновидностей углерода - карбина, фуллеренов, нанотрубок и др. диктует необходимость поиска закономерностей их формирования. Нужна схема, которая позволила бы классифицировать разнообразные структурные модификации и предсказывать новые. Существующая на сегодня классификационная схема, основанная на определении степени гибридизации углеродных атомов [1,2], не может адекватно репшть эти задачи. Представляется необходимым введение раздельных классификаций - во-первых, структурных состояний углеродных аллотропов, во-вторых, состояния гибридизации отдельных углеродных атомов. Для построения первой диаграммы необходимо абстрагироваться от возможности существования не дискретных промежуточных состояний гибридизации углеродных атомов и считать, что структурных состояний только три. Тогда любая точка на такой тройной диафамме состояния даст однозначную информацию о соотнощении атомов углерода образующих ковалентные связи с двумя, тремя или четырьмя соседними атомами для соответствующей структурной модификации. Вторую диафамму состояния необходимо ввести для классификагщи состояний, в которых может находиться отдельный атом углерода. Разница между состояниями атома в различных гибридизированных состояниях заключается во взаимном пространственном расположении 4 орбиталей и их размере. Поэтому классификационная схема должна однозначно задавать эту конфигурацию, для этого необходимо определение б независимых переменных - углов между орбиталями. [c.56]

Углерод Б отличие от германия и кремния может находиться в трех структурных модификациях —алмаза, графита и карбина. Алмаз обладает объемной трехмерной кристаллической решеткой, в которой каждый атом углерода ковалентно связан с четырьмя другими атомами углерода, расположенными вокруг него по вершинам правильного тетраэдра. Эти связи возникают за счет гибридных 25р -орбита-лей атома углерода и направлены под углом 109°28. Межатомные расстояния С—С в алмазе равны 1,54 А. [c.306]

Несмотря на то, что механизм образования сферолитов полностью еще не раскрыт, уже сейчас можно утверждать, что у сех веществ, образующих сферолиты, имеются общие характерные черты. Большинство, если не все, образующие сферолиты поликристаллические агрегаты состоят из кристаллитов, которые анизотропны или асимметричны по форме. Ламеллярные кристаллиты гомополимеров явно попадают под эту классификацию. Жидкие кристаллы холестерического типа также асимметричны и образуют сферолиты, как, например, структурно асимметричные а-спирали поли-у-бензил-/--глутамата. В последнем случае сферолиты наблюдаются даже при кристаллизации из разбавленных растворов. Углерод (в модификации графита) имеет листоподобную или слоистую структуру в этой системе также наблюдаются сферолиты. В расплаве низкомолекулярных органических веществ сферолиты возникают при добавлении небольшого количества примесей. Эти примеси концентрируются на определенных гранях кристалла, замедляя их рост и вызывая развитие кристалла асимметричной формы. Сферолиты низкомолекулярных неорганических солей образуются в результате метатеза при возможности диффузии разбавленного раствора одного компонента в разбавленный раствор другого компонента, взвешенного в виде вязкого геля. Конвекция в этом геле исключена и рост определенной грани замедляется из-за ограниченного поступления необходимых ионов на ее поверхность. [c.320]

Методом нефелометрического титрования определено молекулярно-массовое распределение полифениленоксида [2178]. Молекулярную массу полифениленоксида вычисляли по поглощению терминальных гидроксильных групп на частоте 3615 см в тетрахлориде углерода [2179]. Структурные модификации поли-диоксолана и полиоксиметиленоксида были определены методами инфракрасного и рентгеновского анализа спиральная форма второго из полимеров была идентифицирована по полосам поглощения при 2900, 1125, 1028, 980, 970 и 938 см [2180]. [c.453]

Полиморфизм — это способность вемкств существовать в виде двух или нескольких кристаллических структур. Примером полиморфизма являются аллотропные тформы углерода алмаз, графит и карбин. Графит имеет слоистую, карбин — цепную, а алма — координационную решетку. Разные кристаллические структурные формы вещества называют полиморфными модификациями. [c.95]

Сочетание атомов углерода разных гибридных состояний в единой полимерной структуре порождает множество аморфных форм углерода. Типичным примером аморфного углерода является так называемый стеклоуглерод. В нем беспорядочно связаны между собой структурные фрагменты алмаза, графита и карбина. Его получают термическим разложением некоторых углеродистых веществ. Стеклоуглерод — новый конструкционный материал с уникальными свойствами, не присущими обычным модификациям углерода. Стеклоуглерод тугоплавок (остается в твердом состоянии вплоть до 3700°С), по сравнению с большинством других тугоплавких материалов имеет небольшую плотность (до 1,5 г см ), обладает высокой механической прочностью, электропроводен. Стеклоуглерод весьма устойчив во многих агрессивных средах (расплавленных щелочах и солях, кислотах, окислителях и др.). Изделия из стеклоуглерода самой различной формы (трубки, цилиндры, стаканы и пр.) получают при непосредственном термическом разложении исходных углеродистых веществ, в соответствующих формах или прессованием стеклоуглерода. Уникальные свойства стеклоуглерода позволяют использовать его в атомной энергетике, электрохимических производствах, для изготовления аппаратуры для особо агрессивных сред. Стекловидное углеродистое волокно, обладая низким удельным весом, высокой прочностью на разрыв и повышенной термостойкостью, может найти применение в космонавтике, авиации и других областях. [c.450]

Относительное расположение структурных элементов в кристаллите, размеры атомных сеток и боковых радикалов, количественное соотношение между атомами углерода той или иной валентной модификации определяются степенью уплотнения вещества углеродистого материала, которая в свою очередь изменяется в зависимости от условий термообработки его или степени метоморфизма [23, 25-27]. [c.7]

Согласно идеализированной модели, предложенной Берналом, структура графита представляет собой непрерывный ряд слоев, параллельных основной плоскости и состоящих из гексагонально связанных друг с другом атомов углерода. В природе встречаются две структурные формы графита, соответствующие двум кристаллическим модификациям, — гексагональная и ромбоэдрическая. Они различаются расположением слоев. Для гексагональной структуры характерно смещение слоев в плоскости так, что под центром и над центром каждого щестиугольника в прилегающих слоях находится атом углерода. При этом любой шестиугольник в каждом третьем слое лежит над шестиугольником в перйом слое. [c.7]

Явление полиморфизма очень распространено. Почти все вещества при известных условиях могут быть получены в разных модификациях. Общеизвестным примером полиморфизма являются три формы углерода алмаз, графит и карбин. Графит имеет слоистую, карбин-цепную, а алмаз — координационную решетку. Одна из модификаций хлорида аммония, существующая при обычной температуре, крист 1Л-лизуется в структурном типе СзС1 (к. ч. ионов 8), высокотемпературная модификация — в структурном типе МаС1 (к. ч. ионов 6). Несколько модификаций имеют 8102 и АЬОз. [c.128]

Рассмотрим ряд диоксидов р-элементов IV группы СОз, 8102, СеОз, ЗпОз. Для С (IV) характерно координационное число два, для 81 (IV) — четыре, для Се (IV) — четыре и шесть, а для 8п (IV) — шесть. Таким образом, только состав диоксида углерода СОз отвечает устойчивому координационному числу центрального атома и потому СОз мономолекулярен. Что же касается остальных диоксидов, то они должны быть полимерными соединениями. Координационные кристаллы одной из модификаций СеОз относятся к структурному типу 810з (см. рис. 69, Б), другой модификации — к структурному типу рутила ТЮз (см. рис. 69, Б). Структуру типа рутила имеют и кристаллы ЗпОз- [c.133]

П. широко распространен. Типичный пример — модификации углерода алмаз, лонсдейлит, графит. П. мол. кристаллов проявляется в разл. упаковке молекул, имеющих одинаковую структурную ф-лу переход от одной модификации к другой происходит без разрыва ковалентных связей, но конформация молекул может существенно изменяться (конформадионный П.). Известны полиморфные модификации, отличающиеся степенью упорядоченности. Напр., в высокотемпературной форме бензтиофена, существующей выше —11 С, в отличие от низкотемпературной молекулы статистически занимают четыре разл. положения. Особый вид П. связан со своб. вращением молекул или атомных группировок. Так, в кристаллах NHвращения ионов NO вокруг оси третьего порядка в интервале [c.464]

П. широко распространен в самых разнообразных классах в-в. Типичный пример полиморфных форм-модификации углерода алмаз и лонсдейлит, в к-рых атомы объединены ковалентными связями в пространств, каркас графит, в структуре к-рого имеются слои наиб, прочно связанных атомов карбин, построенный из бесконечных линейных цепочек. Эти модификации резко различаются по св-вам В случае молекулярных кристаллов (в частности, орг. в-в) П. проявляется в разл. упаковке молекул, имеющих одинаковую структурную ф-лу здесь переход от одной модификации к другой осуществляется без разрыва ковалентных связей, но конформация молекул может существенно меняться (конформационный П.). [c.16]

Возможно, что некоторые метастабильные формы углерода реа тзуются среди многообразия имеющихся кристаллических модификаций углерода с неустановленной структурой. Это свидетельствует в пользу вероятности существования в полимерном углероде различных структурных фрагментов. Кроме перечисленных выше сообщений о новых кристаллических модификациях углерода, существует множество работ, посвященных исследованию кристаллических модификаций углерода карбинового типа. [c.9]

Аналогично изменяются другие электрофизические свойства пленок оптическая плотность, ширина запрещенной зоны (0,5 эВ - в максимумах и 2 эВ в минимумах электропроводности). Совокупностью электронно-микроскопических и спектроскопических (оже, ИК, КР) исследований было установлено, что в аморфных углеродных пленках, полученных при Е=50 эВ и 125 эВ, преобладают элементы структуры с графитным ближним порядком.. А в пленках, полученных при Е=30 эВ, 90 эВ и 150 эВ (пленки с повышенными диэлектрическими свойствами), преобладают структурные элементы с ближним атомным порядком, организованным по типу различных метастабильных фаз при Е=150 эВ -карбиноподобные пленки, при Е=90 эВ - алмазоподобные, при Е=30 эВ образуется аморфная фаза на основе промежуточного типа гибридизации между зр и зр с ближним порядком, соответствующим фанецентрированной кубической решетке. Ранее такой фазы среди кристаллических модификаций углерода обнаружено не было. Итак, ионное облучение растущих углеродных пленок может стимулировать фазовые преврашения в них, и этот эффект является немонотонной функцией энергии ионов. [c.29]

Карбин, впервые полученный в ИНЭОСе АН СССР, представляет собой ранее неизвестную аллотропическую форму элементарного углерода, отличающуюся по своим физическим свойствам от ранее известных графита и алмаза. Открытие третьей аллотропической модификации углерода [2, 4, 12, 13] имеет принципиальное значение и закладывает теоретические основы структурной химии углерода. [c.302]

Подобно работам по Ш-нитридам, развитие компьютерного материаловедения нитридов р лементов IV группы следует двум направлениям. В рамках первого из них, используя современные первопринципные методы, добиваются наиболее полного описания электронных характеристик и возможно большего числа физико-химических свойств для чистых нитридов (в кристаллическом либо аморфном состояниях). Сюда же можно причислить работы по моделированию иных возможных форм Т У-нитридов — нанотубулярных, молекулярных (кластерных), которые рассмотрены нами на примере нитридов углерода, глава 3. Исследования второй группы ориентированы на описание микроскопических механизмов модификации свойств нитридов при создании на их основе разнообразных гетероструктур, композиционных и керамических материалов, связанных с изменением химического и структурного состояний исходного соединения. [c.84]

Полиморфизм в минералах — свойство минералов существовать в нескольких структурных формах (полиморфных модификациях) при одном и том же химическом составе. Устойчивость полиморфных модификаций определяется состоянием миним. свободной энергии и зависит от состава (с учетом изоморфных примесей, см. Изоморфизм) и термодинамических услови (давления, т-ры). Каждой полиморфной модификации соответствует определенное (по давлению и т-ре) поле устойчивости на диаграмме состояния, что определяет возможность их получения в процессе кристаллизации. Одни вещества (напр., азотнокислый аммоний, существующий в пяти модификациях при т-ре 17—80 С) легко получить в различных модификациях, для других (напр., углерода) необходимо очень резкое изменение внешних условий. Иногда один и тот же минерал существует в двух или нескольких модификациях при близких термодинамических условиях (напр., рутил — анатаз — брукит). Возникновение той или иной модификации может быть связано с составом раствора, содержанием примесей, условиями кристаллизации и др. генетическими факторами. Часто полиморфные модификации в метастабильном состоянин существуют вне термодинамического поля устойчивости опп могут указывать па усло- [c.220]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология