Структурные формы углерода

Роль отдельных групповых компонентов сырья, структурных форм углерода, влияния содержания парафина при производстве высокоплавких битумных материалов приобретает поэтому первостепенное значение. [c.8]

Особенности контактного взаимодействия между углеродным волокном и металлом определяются, по мнению авторов работы [155], несовершенством структурной формы углерода в волокне и, соответственно, возможностью перекристаллизации углерода через жидкую фазу при температурах выше эвтектической, а в случае более низких температур — диффузионным преврашением несовершенных форм углерода через карбидную фазу или через раствор углерода в металле. Для предотвращения этих процессов, как правило, разупрочняющих волокно, автор рекомендует покрывать его слоем углерода с более совершенной структурой, например пироуглерода. [c.183]

СТРУКТУРНЫЕ ФОРМЫ УГЛЕРОДА [c.19]

Температурно-временные режимы карбонизации. Температурно-временные режимы карбонизации имеют исключительно важное значение, так как во многом они определяют качество углеродного волокна. Как указывалось выше, при карбонизации протекают сложные химические и структурные превращения ПАН и образуется определенная структурная форма углерода. Графит по сравнению с другими переходными формами углерода термодинамически наиболее устойчив эта форма углерода соответствует минимальному значению свободной энергии или максимальному ее изменению (уменьшению) в процессе термического преобразования углерода. Однако такому переходу препятствует ряд моментов и прежде всего труднопреодолимые кинетические барьеры. Реальные углеродные волокна представляют собой неравновесные термодинамически неустойчивые системы, однако вследствие высоких кинетических барьеров эти системы необычайно стабильны и могут существовать неопределенно длительное время. В процессе получения углеродного волокна углерод из неравновесного состояния стремится перейти в равновесное состояние. Чем медленнее протекают процессы превращения углерода, тем более благоприятные условия создаются для образования совершенной его структуры (увеличение степени ароматизации, рост и ориентация кристаллов, снижение дефектности структуры и др.), определяющей свойства волокна. Это справедливо при условии, если не происходит окисления углерода следами кислорода, который может присутствовать при проведении реакции. Однако слишком медленные процессы невыгодны по экономическим соображениям из-за снижения производительности оборудования. В подобных случаях выбираются разумные временные режимы, обеспечивающие получение продукта высокого качества при сохранении определенного уровня производительности оборудования. [c.189]

Во всех этих структурных формах все три основные гомологические ряда углеводородов представлены одинаково, т. е. на долю каждого типа приходится 6 атомов углерода, или одна треть атомов, входящих в молекулу. Такую структуру нельзя отнести ни к одному гомологическому ряду, это молекулы смешанного или гибридного типа. [c.18]

Составить в структурной форме уравнения получения а) хлористого этила б) бромистого пропила в) первичного хлористого бутила (с атомом хлора при крайнем атоме углерода). [c.117]

Гибкость линейных цепных молекул (или линейных участков молекул других структур) и способность их принимать различную форму объясняется возможностью вращения атомов или атомных групп относительно углерод-углеродных С—С-связей. В результате такого вращения изменяется расположение атомов и групп друг относительно друга, а основная цепь может принимать различные формы, или, как принято называть, различные конформации. При свободе вращения число различных конформаций может быть бесконечно большим. В действительности же свободному вращению атомов вокруг связей мешают силы, которые проявляются при взаимодействии между группами атомов, принадлежащих той же цепной молекуле или соседним молекулам. Поэтому степень изогнутости макромолекул, а следовательно, гибкость или жесткость, колеблется в широких пределах. Это одна из причин многообразия структурных форм и их состояний с изменением условий (температуры, внешних сил). [c.13]

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]

Известно, что углеродистые стали и чугуны обладают значительной гетерогенностью химического состава и свойств из-за несовершенства строения. Поэтому в локальных областях сплавов вполне возможно наличие разных соединений углерода, в том числе и фуллеренов. Однако фуллерены, в отличие от других форм углерода, до сих пор не идентифицированы как структурная составляющая желе-зо-углеродистых сплавов, хотя существует достаточно большое количество экспериментальных данных, которые свидетельствуют в пользу их образования. Приведем наиболее важные, с нашей точки зрения, факты [c.8]

Во-вторых, энергия одной связи углерода с водородом, если исходить из значений коэффициента R (табл. 2), несколько меньше, чем энергия одной связи углерода с серой. Трудность удаления остатков водорода и серы из коксов нри температурах прокалки выше 2000° объясняется, по-видимому, как особенностями кристаллических структурных форм, так и особенностями атомных и электронных состояний остаточных количеств водорода и серы. [c.146]

В мартенсите углерод внедрен в решетку железа, искажая которую (создавая сильные внутренние напряжения), он увеличивает магнитную жесткость основы, вызывая рост коэрцитивной силы и уменьшение магнитной проницаемости. Чем больше содержание углерода, тем выше коэрцитивная сила сплава. Но в различных структурных составляющих углерод с различной интенсивностью увеличивает коэрцитивную силу сплава в меньшей степени, когда он внедрен в форме графита, сильнее в перлите и наиболее сильно в цементите. [c.362]

Карбонизованные полимеры обнаруживают парамагнетизм. Интенсивность, ширина и форма линий спектра ЭПР полимера меняются в ходе термообработки, указывая на изменение характера парамагнитных центров. Изучение ЭПР в карбонизованных материалах способствует выяснению поверхностных свойств, химич. реакционной способности переходных форм углерода, связи структурных особенностей с полупроводниковыми и др. свойствами. С ростом темп-ры обработки повышается электрич. проводимость, снижается энергия активации проводимости, в ряде случаев меняется знак носителей тока. Карбонизованные и графитированные полимеры ведут себя как полупроводники п- пли р-типа (см. Полупроводники полимерные). Структурные преобразования полимеров при термообработке сопровождаются появлением и изменением пористости материала. Дополнительная активация карбонизованных полимеров парами воды илн СОо прп повышенной темп-ре позволяет получить адсорбенты с развитой уд. поверхностью. Карбонизованные полнмеры с размером мнкро-пор 0,4—1 нм (4-10 A) м. б. применены в качестве молекулярных сит. [c.476]

Углеродистые стали. В настоящее время углеродистая сталь в качестве магнитотвердого материала находит ограниченное применение в промышленности. Магнитные свойства углеродистой стали находятся в зависимости от содержания в ней углерода и структурной формы расположения его в твердой фазе (рис. 28.95 и 28.96). [c.558]

Одной из специфических особенностей высокомолекулярных соединений нефти, обусловливающей основные трудности исследования и химической переработки их,является больщая их физическая и химическая неоднородность. Основной причиной такого многообразия является быстро увеличивающееся, с ростом числа атомов углерода в молекуле, число изомерных форм углеводородов. Число изомеров углеводорода, содержащего 20-атомов С, т. е. у соединения, лежащего на нижней грани высокомолекулярных углеводородов нефти, составляет более 366 тыс. В этом быстром нарастании числа изомерных форм с возрастанием молекулярного веса и кроется один из основных источников разнообразия структурных форм высокомолекулярных углеводородов. [c.85]

Эта категория шире предыдущей. Действительно, большинство разбиравшихся нами типов морфологической селективности по исходным веществам включает реакции, приводящие и к избирательному образованию определенных структур. В то же время, кроме таких случаев, когда одновременно имеет место селективность как по исходным веществам, так и по продуктам катализа, существует достаточное число типов реакций, при которых из исходных веществ с одной единственной устойчивой структурой избирательно, при наличии многих возможных структурных вариантов, получают продукты с определенными структурными формами. Один характерный пример реакции такого рода приводился уже выше для реакций водорода с окисью углерода. [c.41]

Несвязанный углерод в природе встречается в виде фафита, алмаза, несколько реже - кароина, а также ископаемых углей и шунгита. К искусственным структурным формам углерода относятся активированные угли, сажи, пирофафит, стеклоуглерод, волокна, ткани, войлоки и т.д. Многие формы полимерного углерода представляют собой высокомолекулярные многокомпонентные структуры. Непрерывные изменения физических и физико-химических свойств однокимпонентных систем зависят только от структуры, а не от состава, как это обычно наблюдается в многокомпонентных системах, [c.6]

Несвязанный углерод в природе встречается в виде графита, алмаза, а также ископаемых углей и шунгита. К искусственным структурным формам углерода относятся активированные угли, сажи, пирографит, стеклоуглерод, монокристаллы, волокна, ткани, войлоки. Здесь мы встречаемся с редким случаем непрерывных изменений физических и физико-химических свойств однокомпонентной системы, зависящих только от структуры, а не от состава, как это обычно наблюдается для многокомпонентных систем [1]. Вслед за Менделеевым [2] большинство исследователей считают, что различные формы углерода (кристаллические н переходные) представляют собой высокомолекулярные соединения. [c.18]

Необычайно велико число углеродсодержащих органических соединений. В настоящее время описано несколько миллионов органических соединений, тогда как для остальных 103 элементов периодической системы известно всего лишь около 200 000 соединений. Углерод является основным элементом ископаемых углей. Чистый углерод в природе встречается в виде графита и алмаза. Известно большое число переходных форм углерода. К новым структурным формам углерода относятся пироуглерод, пирографит, пленки и мембраны, стеклоуглерод, пеноуглерод, монокристаллы, волокна и др. Как отмечает В. И. Касаточкин [1] Здесь мы встречаемся с редким случаем непрерывных изменений физических и физико-химических свойств однокомпонептной системы, зависящей только от структуры, а не от состава, как это обычно наблюдается для многокомпонентных систем . [c.19]

Иная модель углеродного волокна предложена Джонсоном и сотр. [31—34]. По Джонсону, углеродное волокно представляет собой гетерогенную систему, состояп ую из пор и углерода. В зависимости от температуры обработки происходит изменение размера пор и соотношения между структурными формами углерода. Основными элементами структуры являются турбостратные кристаллиты (рис. 1.9), соединенные между собой ( конец к концу ) в пакеты. Размер пакета составляет 20—ПО А, но преимущественно 65 А, что согласуется со значением Ьс. Между кристаллитами расположены иглоподобные поры диаметром менее 10 А, которые хорошо видны под электронным микроскопом. В работе [31] исследовалось изменение Ьс, величины, пропорциональной внутренней поверхности параметра Порада /р, характеризующего внутреннюю пористость и гетерогенность материала, и механические свойства волокна в зависимости от температуры обработки. Полученные результаты приведены в табл. 1.2. С повышением температуры обработки модуль Юнга монотонно возрастает, прочность достигает максимального значения при температуре 1250 °С, затем уменьшается, а внутренняя поверхность вначале снижается, а при достижении температуры около 2000 °С мало изменяется. [c.34]

Как уже отмечалось, низшие алифатические кислоты нефтей представлены столь же широким разнообразием структурных форм, как и ниэкокипящие нефтяные углеводороды, причем соот- ношения изомерных кислот, по-видимому, тесно связаны с соотношениями соответствующих углеводородов и, следовательно, с химическим типом нефти в целом. Так, судя по составу продуктов деоксигенирования (см. рис. 3.1, табл. 3.7), в метано-нафтено-вой западносибирской нефти п. алкановые кислоты составляют около 46% алифатических кислот С,—(соответствующих полученным продуктам Сд—Се), а н. алканы — около 49% от суммы парафинов Се—С9. С увеличением числа атомов углерода в молекуле доля соединений с неразветвленными скелетами постепенно снижается как среди жирных кислот, так и среди углеводов родов. [c.95]

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]

Расчетные значения устойчивости модельной формы фуллерена Сбо в виде правильного усеченного икосаэдра и его реально наблюдаемой структуры близки друг другу и находятся в пределах погрешности определения. Различия в расчетных значениях устойчивости для модельных и реальных форм уменьшаются по мере роста числа атомов п в наноструктурах С , что позволяет получать надежные тфмохимические параметры любой молекулярной формы углерода, минуя стадию структурных исследований. [c.180]

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]

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]

В представленной монофафии с позиции науки о полимерах проведен анализ экспериментальных работ и модельных представлений о структурной организации различных форм полимерного (конденсированного) углерода. На основании десятилетних исследований автора подчеркнута роль межмолекулярных связей и других надмолекулярных образований в многоступенчатом пространственном структурировании полимерного углерода, и сделаны выводы, предполагающие существование, наряду с уже открытыми, множества других кристаллических и надмолекулярных форм углерода регулярного строения. [c.4]

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]

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]

А.П.Бронштейн и Г.Н.Макаров установили, что на долю атомов азота в составе шестичленных гетероциклов приходите от 7 до 30 % всего азота углей. Главной его структурной формой в органической массе углей являются пнтичленные гетероциклы. Незначительное количество азота может находиться в углях в виде нитридов и нитридов углерода. Объяняют это тем, что азотистые пнтичленные тетрациклические структуры имеются в составе исходного растительного материала. являясь основой порфириновых группировок хлорофилла — главного источника азота в углях. [c.57]

При 20. .. 25 °С железо растворяет до 0,006 % углерода при большем содержании углерода сплав Ре-С состоит из двух фаз феррита и цементита РезС в различных структурных формах. [c.362]

Рост реакционной способности термообработанных ламловой и термической саж может быть объяснен с точки зрения структурных изменений, происходящих при термообработке у графи-тирующихся форм углерода. (Подробнее этот материал будет изложен в отдельной статье.) [c.76]

Для облегчения приведенного в последующих разделах анализа связи между теплоемкостью и структурой твердых горючих ископаемых целесообразно кратко остановиться на применении изложенной выше теории теплоемкости к простым высокоуглеродистым полимерам — графиту и карбину, так как они представляют основные устойчивые формы структурной организации углерода, элементы которых могут присутствовать в более сложных структурах. [c.19]

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