Углерод модификации

Охарактеризовать аллотропные модификации углерода и указать причину различия их свойств. [c.235]

На этой диаграмме сплошные кривые отражают температуры фазовых и полиморфных переходов с изменением давления в системе, пунктирная кривая В определяет плавление алмаза, ОС — плавление графита. Кривая аО определяет температурный переход графита в алмаз. Кривая 1т определяет полиморфный переход алмаза в металлический углерод. Остальные обозначения даны в подписи к рисунку. На диаграмме даны две тройные точки графит—алмаз—жидкий углерод — 1 и металлическая модификация—алмаз—жидкий углерод—2. [c.176]

В идеальных условиях циклизацию следует проводить при высоком разбавлении, чтобы внутримолекулярная реакция (независимая от концентрации) преобладала над межмолекулярной реакцией, т. е. реакцию следует проводить в растворе. Циглер модифицировал реакцию Торпа, применив сильное разбавление [123]. Первоначальный вариант процесса Торпа включал межмолекуляр-ную катализуемую основаниями конденсацию нитрилов позднее Торп разработал внутримолекулярный процесс, используя а,со-ди-нитрилы. Эта реакция пригодна для получения циклоалканов, поскольку первоначальный продукт — енаминонитрил — гидролизуется и декарбоксилируется в кислой среде. Циглер показал, что после модификации реакция Торпа может быть использована для синтеза циклических кетонов, содержащих от 5 до 33 атомов углерода. Модификация заключалась в использовании сильного разбавления, применении в качестве растворителя диэтилового эфира и Ы-метиланилина в качестве основания. Хотя реакция Торпа — Циглера хорошо проходит для обычных циклов и больших циклов, содержащих более 13 атомов углерода (циклооктадеканон, например, может быть получен с выходом 80% несмотря на сильное [c.142]

Ближайшие соседи углерода по группе периодической системы— кремний, германий и олово (в модификации серого олова) кристаллизуются в решетке алмаза. Однако- при нарастании металличности соответственно изменяется характер связи. [c.132]

Нами было установлено, что разогрев слоя для различных модификаций оксида алюминия (у-, т]-) при хлорировании примерно одинаков. Движение теплового фронта не коррелирует в полной мере со скоростью насыщения катализатора хлором. Был рассчитан тепловой эффект реакции хлорирования на основании материального баланса хлорирования, который составил около 125 кДж/кг катализатора. Максимальная температура разогрева слоя катализатора при хлорировании в выбранных условиях, по данным расчета, может составить 70 20 °С. На основании полученных данных о движении теплового фронта, изменении концентрации хлора в слое оксида алюминия, расчетного значения теплового эффекта была разработана математическая модель процесса хлорирования оксида алюминия парами четыреххлористого углерода в интервале температур 240-260 °С [89]. [c.71]

Для углерода недостаточно применять обозначение (кр.), поскольку кристаллический углерод может существовать в двух различных модификациях -в виде алмаза или графита.] Требуется выяснить, будет ли в этой реакции выделяться теплота, которую следует учесть при конструировании реактора. Подобный синтез никогда не проводился (и, по-видимому, никогда не будет осуществлен), но тем не менее можно получить ответ на поставленный вопрос, используя данные о теплотах некоторых легко осуществляемых реакций. Теплотой сгорания вещества, содержащего С, N, О и Н, называется теплота реакции данного вещества (в расчете на его одномолярное количество) с достаточным количеством кислорода, продуктами которой являются СО2, N2 и жидкая Н2О. Теплоты сгорания легко поддаются измерению и исторически были первыми теплотами реакций, измерявшимися и табулируемыми систематически. Подробные таблицы теплот сгорания можно найти в специальных термохимических справочниках. Теплоты сгорания метана и алмаза равны [c.92]

Как видно из изложенного, соединения бора с азотом во многом напоминают соединения углерода. Эту аналогию мы наблюдали на примерах двух модификаций нитрида бора (графито- и алмазоподобного), боразола и его производных. Ее можно проиллюстрировать также следующими примерами [c.450]

Для твердых веществ при 298 К — твердое состояние при 101325 Па. Если твердое вещество при 298 К может существовать в нескольких модификациях, стандартное состояние определяют по термодинамически устойчивой. Например, при 298 К термодинамически устойчивым состоянием углерода является графит, который и представляет стандартное состояние углерода. [c.44]

В промышленности широко используется твердый углерод, который может существовать в форме трех различных модификаций при изменении Р и Г в системе графит, алмаз и плотная металлическая модификация, что показано на диаграмме, приведенной на рис. 41. [c.174]

В твердом состоянии молекулы углеводородов расположены упорядоченно, образуя кристаллы различной структуры. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле и температуры кристаллизации индивидуальные н-парафины, относящиеся к полиморфным соединениям, могут кристаллизоваться в четырех формах гексагональной (а-форма), орторомбической (р-форма), моноклинной (у-форма) и триклинной (б-форма), причем последние две формы имеют угол наклона осей молекул к плоскости, в которой расположены концевые группы, соответственно 73° и 61°30. В кристаллах гексагональной структуры молекулы н-парафинов расположены так, что длинные оси их перпендикулярны плоскости, в которой расположены концевые группы молекул. При такой упаковке молекулы имеют свободу вращения вокруг своих длинных осей. Орторомбическая структура характеризуется таким же расположением молекул, однако отсутствие гексагональной симметрии обусловливает только колебательные движения молекул около своего среднего положения. Такая же форма движения имеет место и в случаях моно- и триклинной структуры кристаллов. Схематическое расположение молекул парафинов нормального строения в кристаллах разной модификации показано на рис. 28, а размеры элементарных ячеек приведены в работе [4], где указано на возможность образования кристаллов с 13 различными параметрами. Полиморфизм присущ всем нечетным н-па-рафинам, начиная с Сэ, и четным от С22 до С36. [c.120]

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]

Пиролиз различных индивидуальных углеводородов и нефтяных фракций имеет огромное техническое значение. Спрос на эти-ден, пропилен, бутадиен, бензол и другие продукты пиролиза непрерывно растет, что привело к созданию крупных установок производительностью несколько сот тысяч тонн этилена в год. Появились модификации процесса, в которых для увеличения выхода целевых продуктов пиролиз ведут с добавками кислорода, водорода, метана, аммиака, двуокиси углерода исследуется пиролиз с применением гомогенных и гетерогенных катализаторов. [c.227]

Карбид кремния Si (карборунд), подобно углероду и кремнию, существует в виде кубической (алмазоподобной) и гексагональной модификаций. В чистом виде алмазоподобный S — диэлектрик, но с примесями становится полупроводником (Д = 1,5—3,5 эВ) с п-пли / -проводимостью. Он тугоплавок (т. пл. 2830°С), по твердости близок к алмазу, химически весьма стоек. Разрушается лишь при нагревании в смеси HF + HNOg и при сплавлении со щелочами в присутствии окислителя, например [c.420]

Сопоставление элементного состава асфальтенов и смол различных нефтей показывает, что асфальтены богаче смол углеродом, серой, кислородом и азотом и содержат меньше водорода. Отношение углерода к водороду в смолах составляет примерно 8 1, а в асфальтенах 11 1 и более [19]. Сумма гетероатомов (S, N и О) в циклах у асфальтенов почти всегда выше, чем у смол. Хотя асфальтены более устойчивы, чем смолы, тем не менее в процессе хранения при доступе воздуха на свету или при нагревании они переходят в еще более сложную модификацию, не растворимую в растворителях, характерных для асфальтенов, и отвечающую карбенам и карбоидам. При действии на асфальтены (в растворе хлороформа) концентрированной серной кислоты наблюдается также частичный переход их в карбены и карбоиды. [c.33]

Однако молекула j имеет избыточные орбитали и недостаточное для их заполнения число электронов, поскольку вокруг каждого ее атома недостает электронов для завершения октета. Каждый атом углерода обладает тенденцией к образованию четырех двухэлектронных связей, как это видно на примере двух его основных аллотропных модификаций - алмаза и графита (рис. 14-5). По аналогичной причине Sij также является электроннодефицитной системой, которая не существует в виде индивидуальных молекул в кристаллическом кремнии. Структура кристаллического кремния скорее напоминает структуру алмаза (рис. 14-5,а). [c.603]

В связи с созданием и широким внедрением новых модификаций алюмоплатинового катализатора возникла необходимость дальнейшего снижения содержания окиси углерода, которая является сильнейшим ядом алюмоплатиновых катализаторов (адсорбция СО на поверхности катализаторов приводит к их необратимой дезактивации), до 0,1% (об.). Это было учтено при разработке в 1966—1968 гг. проектов новых установок инертного газа производительностью 300—360 и 1500 м ч. [c.260]

Известны четыре кристаллические модификации карбида кальция [12]. Модификация (фаза) I соответствует гранецентрированной тетрагональной решетке [13] с параметрами элементарной ячейки а = 5,48 и с = 6,37 А, плотностью 2,23 г/сж и стабильна в интервале температур 24—447° С. Модификация II характеризуется меньшей степенью симметрии и стабильна при температурах ниже 25° С, имеет плотность 2,17 г/см и содержит восемь молекул a j. в элементарной кристаллической ячейке. Эта модификация относится к три-клинной системе сингонии с параметрами ячейки а = 8,42, Ь = 11,84, = 3,94 A, а = 93,4°, = 92,5° и 7 = 89,9°. Шесть карбидных ионов окружают каждый ион кальция, образуя неправильный октаэдр, при этом каждый ион Са соприкасается с семью атомами углерода. Модификация III представляет собой метастабильную форму, в которой элементарная ячейка содержит восемь молекул СаСз и является моноклинной с параметрами ячейки а = 8,36 0,02, = 4,20 0,01, С = 11,25 + 0,03 А, = 96,3 0,5° плотность 2,17 г/см . Модификация IV представляет собой грапецентрированную кубическую решетку, которая содержит в элементарной ячейке четыре молекулы СаС [13]. Эта модификация стабильна при температурах выше 450 2°С. Величина а несколько зависит от предшествующей модификации [14] если модификация IV получена из модификации I, то а= 5,889 А из модификации II — о = 5,894 А и иа модификации III — а = 5,896 А. Ориентация карбидных ионов является [c.181]

Установлено, что в зависимости от температурного режима прс цесса взаимодействия углеводородов на катализаторах происходит перемена модификации образующегося углерода. При температурах ниже 800 °С углерод отлагается не только на поверхности, но и в порах катализатора. Выделяющийся при этом углерод напоминает рыхлую аморфную сажу глубоко-черного цвета. В результате происходит объемное зауглероживание и механическое разрушение катализатора. При температурах 900 °С и выше выделяется плотный слюдоподобный углерод, который покрывает тонкой пленкой на[1ужную поверхность катализатора. В результате поверхностного зауглероживания не происходит механического разрушения ката — ли 5атора. [c.161]

Наряду с этим, как уже отмечалось в 29, одно и то же вещество часто оказывается способным существовать в нескольких различных кристаллических формах, называемых также модификациями. Само явление это называется полиморфизмом. Примером его могут служить алмаз и графит, являющиеся различными кристаллическими формами углерода, или кварц, тридимит и кри-стобаллит —различные кристаллические формы кремнезема. [c.121]

Нормальные парафины от С1, до С34 могут существовать в трех и, возможно, в четырех кристаллических модификан,иях. Вблизи температуры плавления гексагональные кристаллы обладают устойчивой формой, и, так как исследование при помощи ренгеновых лучей показало, что оси парафиновых цепей перпзндикулярны к плоскости, содержащей концы цепей, эта форма была названа вертикальной и была уподоблена плотно упакованным шестигранным карандашам [22]. При низкой температуре кристаллы обычно приобретают орторомбическую форму, а при кристаллизации из раствора при низкой температуре они могут приобретать форму, соответствующую моноклинической или триклинической системе. При этих условиях другие авторы не наблюдали моноклинических кристаллов [12]. При температурах на 2—15° нин е точки плавления нормальные парафины обнаруживают точки перехода от гексагональной системы к другим кристаллическим модификациям, что С( провождается выделением тепла в количестве около 20 кал/е [21]. Разность между температурами точек перехода и температурами плавления уменьшается по мере увеличения молекулярного веса, и можно считать, что нормальные парафины с 36 атомами углерода и более не будут иметь точек перехода. При температурах между точками перехода и плавления парафины прозрачны, во при дальнейшем охлаждении становятся непрозрачными. Товарные парафины, обычно [c.44]

Лирдертсе [42] п 1944 г. разработал денсиметрический метод (метод плотности), представляющий собой упрощенную модификацию кольцевого анализа по Уотерману, требующую определения только молекулярного кеса, плотности и удельной рефракции (по Лорентц-Лоренцу) исходного масла. Как и в упомянутых выше методах, определение содержания колец а распределорие углерода производятся по графикам, построенным на основании экспериментальных данрых. [c.371]

Модификация ДСТ-30 с помощью окиси и двуокиси углерода позволила получить полимеры с карбоксильными и сложноэфирными группами в бутадиеновой части. При введении в модифицированный термрэластопласт окисей и гидроокисей металлов достигается увеличение тепло- и температуростойкости при сохранении вязкотекучих свойств, достаточных для осуществления экструзии материала [27]. Созданием композиций на основе термоэластопласта обычно преследуют цель снизить е.го стоимость, поэтому вводят такие материалы, как масла, различные смолы, мел и т. д. Однако модификация бутадиен-стирольного термоэластопласта хлоропреновыми, бутадиен-нитрильными каучуками и друсими высокомолекулярными добавками позволяет улучшить их масло- и бензостойкость, адгезию и снизить температуру переработки без существенного снижения физико-механических свойств [28]. Из композиций на основе бутадиен-стирольных термоэластопластов изготовляют формовые изделия, резиновую обувь, пластины, покрытия для полов, листы для печатных матриц, спортивные товары (ласты, маски, тенисные мячи), кожухи для оборудования и приборов, эластичную тару и др. [c.290]

Однии из распространенных методов очистки водородсодержащего газа от двуокиси углерода при производстве водорода является ыетод горячей поташной очистки, основанный на обратимой хемо-сорбции двуокиси углерода растворами карбоната калия [I]. К преимуществам этого метода, по сравнению с моноэтаноламиновой очисткой, относят высокую химическую и термическую стойкость абсорбента, возможность осуществления абсорбции и десорбции при одинаковой температуре, исключая затраты на теплообменную аппаратуру, более низкий удельный расход пара на регенерацию абсорбента, меньшую коррозионную активность рабочей среды. Однако, в отличие от моноэтаноламиновой очистки, поташный метод имеет ограничения по глубине извлечения двуокиси- углерода из газового потока, но разработанные в последнее время модификации процессов, включающие в состав хемосорбента различные активирующие добавки [2,3], способствуют устранению в некоторой степени этих недостатков. Усовершенствованием метода горячей поташной очистки является организация процесса по многопоточным схемам [4]. [c.94]

Чистое железо кристаллизуется в виде трех модификаций а, ( и 8, каждая из которых устойчива в своем интервале температур. Твердые растворы углерода в этих модификациях называются соответственно а-феррит, аустенит и оч )еррит. Модификации а и S обладают одинаковой кубической пространственно центрированной решеткой и представляют собой, строго говоря, одну фазу модификация 7 является кубической гранецентрированной решеткой. Последний тип решетки допускает значительно большую растворимость углерода. [c.415]

Энтальпия и внутренняя энергия образования простых веществ, согласно приведенному определению, равны нулю. Если элемент образует несколько простых веществ (гра(11ит и алмаз, белый и красный фосфор и т. п.), то стандартным считается состояние злег,1бнта в виде наиболее устойчивой при данных условиях модификации (например, при обычных условиях— графит в случае углерода, Оо в случае кислорода и т. д.) энтальпия и внутренняя энергия образования этой, наиболее устойчивой модификации принимаются равными нулю. [c.75]

Твердое железо обладает способностью растворять в себе многие элементы. В частности, растворяется в железе и уг [ерод. Его растворимость сильно зависит от кристаллической модификации >р елеза и от температуры. В а-железе углерод растворяется очень незначительно, в -у-железе — гораздо лучше. Раствор в ужелезе термодинамически устойчив в более Н1и-роком ипте])вале температур, чем чистое ужелгзо. Твердый раствор углерода в а-железе называется ферритом, твердый раствор углерода в у-железе — аустепитом. [c.674]

В периодической системе нет резкой границы между элементами с металлической структурой и элементами с ковалентной каркасной структурой (рис. 14-8). Это видно из того, что кристаллы некоторых элементов обладают свойствами, промежуточными между проводниками и изоляторами. Кремний, германий и а-модификация олова (серое олово) обладают кристаллической структурой алмаза. Однако межзонная щель между заполненной и свободной зонами в этих кристаллах намного меньше, чем для углерода. Так, ширина щели для кремния составляет всего 105 кДж моль (Как мы уже знаем, для углерода она равна 502 кДж моль .) Для германия ширина межзонной щели еще меньше, 59кДж моль а для серого олова она лишь 7,5 кДж моль Ч Металлоиды кремний и германий называются полупроводниками. [c.631]

Модификация поверхности приводила к различному изменению константы Генри и коэффициента поверхностной диффузии для полярных и неполярных газов, в результате существенно изменялась проницаемость и фактор разделения. На рис. 2.9 показан характер изменения коэффициента проницаемости диоксида углерода, пропана, дифторхлорметана СНС1Рг (Н-22)) и 1,2-дихлортетрафторэтана С2С1гр4 (К-114) при полной модифшсации поверхности пористого стекла спиртами (п = = 1—3). Исходное состояние поверхности пористой мембраны (п = 0) принято считать гидрофильным. Селективность процесса извлечения СО2 и СзНе из смеси с фреонами существенно улучшается в мембранах с модифицированной поверхностью. [c.67]

Теплотой образования называется тепловой эффект реакции образования данного соединения из простых веществ, отвечающих наиболее устойчивому состоянию рассматриваемого элемента при данной температуре . Например, теплота образования 1 моль СаСОз равна тепловому эффекту реакции образования карбоната кальция в данной его кристаллической модификации из металлического кальция, углерода (в виде графита) и газообразного кислорода [c.194]

При этих давлениях равновесие смещено в сторону алмаза. Следовательно, при повышенных давлениях можно смещать равновесие в сторону алмаза, а повышение температуры позволит преодолеть кинетические препятствия синтезу алмаза и графита. В промышленных условиях в настоящее время синтезируют алмазы при повышенных давлениях и температуре из технического углерода. В работе Банди (Bundy F. Р. S ien e, 1962, р. 137, р. 1067) была построена диаграмма превращения углерода в различные модификации с использованием Р, 7-плоскости (см. рис. 41). [c.176]

Состояние воды изучено в широком интервале температур и давлений. При высоких давлениях установлено семь кристаллических модификаций льда. Наличие различных модификаций вещества — явление полиморфизма — приводит к усложнению диаграммы состояния. На рис. 112 приведена проекция объемной диаграммы состояния воды на плоскость Р —Т при невысоких давлениях (Р < 2,03 10 Па), которая отличается от диагргшмы состояния диоксида углерода наклоном линии плавления ЬО (см. рис. 111). Это объясняется тем, что плавление диоксида углерода сопровождается увеличением объема, а плавление льда — уменьшением объема. Согласно уравнению Клапейрона-Клаузи са (105.9) наклон линии плавления определяется знаком производной йТ/йР. Для воды с[Т1йР сО [c.333]

Разработаны специальные модификации катализаторов и промоторов, позволяющие осуществлять в регенераторе окисление оксида углерода в диоксид, улавливание оксидов серы из дымовых газов регенерации и последующее их восстановление в сероводород в зоне крекинга, повышать на 3—4 пункта октановое число (и. м.). У катализаторов последних модификаций резко выросла способность сохранять каталитические свойства при осаждении больших количеств металлов из сырья. Так, на обычных промышленных цеолитсодержащих катализаторах при суммарном содержании никеля и ванадия 0,5% конверсия сырья снижается более чем в 2 раза, резко ухудшается селективность кре-КИН13, повышается выход кокса, сухого газа и водорода. На специально приготовленных цеолитсодержащих катализаторах в этих же условиях конверсия сырья практически не снижается, селективность изменяется незначительно. [c.115]

Е порфириновой молекуле могут происходить разные модификации при замещении различными функциональными группами водородных атомов на углеродах метиновых мостиков и пиррольных колец. Это приводит к появлению в молекуле порфирина таких функциональных групп, как алкильные радикалы (метил, этил, пропил и т. д.), карбоксильная группа, винильные, фенило-вые или бензиловые группы, возможно образование пятого изо-циклического кольца. [c.24]

После модификации во всех трех случаях выход кокса умень-щился при практически прежней глубине крекинга сырья, а выход извлекаемых жидких продуктов соответственно увеличился. Работа установки стала более устойчивой, так как при регенерации почти вся окись углерода окисляется и, как следствие, предотвращается порча конструкций, расположенных по ходу движения газов, из-за неконтролируемого их догорания. На рис. 55 показано [c.122]

Реконструкция была направлена в первую очередь на улучшение условий контакта закоксованного катализатора с воздухом. Новая технология противоточной регенерации в различных модификациях, реализованная на установках типа 1-А/ЬМ, без сушественных затрат вписывается в оформление установки, позволяет повысить температуру псевдоожижениого слоя в регенераторе, осушествить частичный дожиг монооксида углерода, исключив его самопроизвольное догорание в верхней части аппарата, и значительно снизить содержание кокса на катализаторе. Сущность этой технологии заключается в секционировании зоны регенерации тарелками , организации перетока твердой фазы и подаче наиболее холодного катализатора противотоком воздуху. Температура верхнего слоя катализатора подбирается таким образом, чтобы исключить догорание СО. Постепенное повышение температуры по ходу движения катализатора до 630-650 °С обеспечивает необходимую глубину регенерации, а перераспределение воздуха улучшает контакт фаз. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология