Кислород, в составе сажи

На поверхности частиц всегда имеются минеральные вещества, попадающие в сажу на различных стадиях ее производства. В состав сажи входят (мас.%.) углерод 89 - 99 водород 0,3 - 0,5 кислород 0,1 - 10 сера 0,1 - 1,1 минеральные вещества - до 0,5. мас.% Величина частиц сажи, а также удельная поверхность (суммарная поверхность частиц, содержащихся в 1 г сажи) и степень структурности (т е. разветвленность сажевых цепочек) зависят от условий ее образования. Свойства сажи определяются главным образом этими характеристиками. [c.38]

В настоящей работе исследовано 12 типов саж, среди которых были печные, ацетиленовые и канальные сажи, применяемые для производства резины, а также сажи, используемые в производстве красителей. Элементарный состав этих саж был определен еще в 1952 г., а затем позже—в 1954 г. При хранении содержание водорода и кислорода в сажах значительно увеличилось, поэтому в настоящей работе использованы данные 1954 г. Образцы обрабатывали эфирным раствором диазометана минимальная продолжительность обработки составляла 60 час. В начале обработки раствор содержал приблизительно 2 вес, % диазометана. Более продолжительная обработка (до 30 суток) не эффективна. [c.77]

Основная составная часть сажи — углерод, количество которого колеблется в различных видах сажи от 88,0 до 99,9%. Кроме углерода в состав сажи входят кислород и водород, присутствующие в саже вследствие адсорбции их частицами сажи из продуктов сгорания сырья. Ниже приведен состав (в %) некоторых видов сажи [1] [c.541]

Технический углерод (сажа). Технический углерод (сажа) — высокодисперсный искусственный материал различного происхождения. Частицы саж имеют сферическую форму, их размер очень различен у разного вида саж обычно у термической сажи 250-350 мкм, тогда как у специальных саж может быть 10-15 мкм (размер первичных частиц сажи 10-40 нм) соответственно и величина удельной поверхности составляет от 10 до 300 м /г. Химический состав саж углерода более 90%, кислорода до 10 %, водорода 0,3-0,8 %. [c.122]

Элементарный состав. Сажа является продуктом непо.п-ного горения или термического разложения углеводородов. Основной составной частью ее является углерод, которого в различных ее сортах содержится от 99,5 до 90%. Кроме углерода, сажа содержит водород, кислород, минеральные примеси (золу) и следы смолистых углеводородных веществ. [c.201]

Выход сажи,% на сырье 40,0 Состав сухого дутья, об.% кислород 60,0 азот [c.165]

Летучие вещества выделяются из сажи при ее нагревании без доступа воздуха. Состав и количественное содержание летучих в большой степени зависит от условий термического воздействия на сажу, т. е. температуры и длительности нагревания. Поэтому говорят не о содержании, а о выходе летучих и условно принимают температуру 800—820° С и длительность нагрева 15 мин. При этом режиме из сажи выделяются адсорбированные водород, кислород, азот, частично образовавшиеся окись и двуокись углерода, углеводороды (не сгоревшие и не разложившиеся до углерода) и влага. [c.238]

Состав типичных саж приведен в табл. 10. В основном они состоят из карбоида, но могут содержать сорбированные вещества битумного характера. Несомненно присутствуют химически связанные водород и кислород. В состав могут также входить сера (до 0,1%)) и азот (до 0,1 7о)- При низкотемпературном окислении в газовой и водной среде содержание кислорода увеличивается до 12%. [c.68]

В случае 1 состав равновесной смеси рассчитывается только по уравнениям материального баланса, поскольку углерод и водород полностью окисляются до СО2 и Н2О. В случае 2 содержание основных (по объему) компонентов тоже можно рассчитывать только по уравнениям материального баланса, считая что весь кислород реагирует с углеродом до СО, а весь водород и оставшийся углерод (сажа) выделяются в свободном виде. В обоих случаях содержание компонентов, присутствующих в небольших количествах (СО, N0 в случае 1, СО2, Н2О, СН4 в случае 2), можно рассчитать по равновесию соответствующих реакций с основными компонентами, не пересчитывая после этого концентрацию последних. [c.193]

Как мы уже отмечали, горючая часть топлива содержит органические соединения, в состав которых входят углерод, водород, кислород и сера. Негорючая часть состоит из влаги, минеральных веществ, которые прц сжигании образуют золу и сажу, а также балластных газов в виде азота и двуокиси углерода. [c.25]

Содержание летучих и их состав зависят прежде всего от способа Производства сажи и режима процесса. Вполне понятно, например, что термические сажи, получаемые при высоких температурах, имеют мало летучих и эти летучие совсем не содержат кислорода. [c.65]

Причина высоких значений pH, т. е. щелочных свойств поверхности, термических и печных саж не установлена. Возможно, что здесь известную роль играет присутствие водорода, так как при дезактивации сажи нагреванием с одновременным удалением водорода сажа после повторной активации кислородом имеет по сравнению с исходной сажей несколько меньшее значение pH Одпако характер связей водорода и углерода, на поверхности частиц до сих пор не ясен водород либо входит в состав высокополимерных углеводородов, которые могут содержаться в саже, либо адсорбирован поверхностью. Для выделения этого водорода из сажи требуется температура не ниже 1000°. [c.66]

Сажа содержит от 88 до 99,3% углерода, от 0,4 до 0,8% водорода и от 0,3 до 17% кислорода (табл. 3). Водород и кислород можно удалить из сажи в виде летучих веществ нагреванием до 1000° С в отсутствии кислорода при этом водород выделяется в виде молекулярного водорода, а кислород в виде СО и СОг. Предполагается, что водород является остатком первичной углеводородной молекулы и входит в состав графитовой решетки. [c.200]

В противоположность ему кислород не входит в кристаллическую решетку, а удерживается на поверхности сажи в результате хемисорбции. Некоторое количество кислорода попадает в сажу в процессе ее получения, но большая часть его вводится специально при последующей окислительной обработке. Кислород входит в состав углерод-кислородного комплекса, структура которого еще точно не установлена. Однако недавно было высказано предположение, что эти комплексы, по-видимому, представляют собой лактоны, присутствующие вместе с фенолами, подобно комплексам в красителях тина флуоресцена и фенолфта- [c.200]

Следует отметить, что состав получаемого газа не зависит от химической структуры исходного горючего (природный газ, нафта, мазут), а зависит от соотношения в сырье исходных элементов С, Н, О, 8, Для всех процессов парциального окисления должно соблюдаться условие, которое заключается в том, что атомное отношение входящих в процесс кислорода и углерода должно быть больше 1. Если это соотношение не соблюдено, в процессе выделяются значительные количества сажи. Второе правило парциального окисления углеводородов заключается в том, что из трех элементов С, Н и 5, которые могут вступить в реакцию с ограниченным количеством кислорода, поступающего в процесс, он в первую очередь связывается с углеродом, который превращается в оксид углерода, при этом связанный водород углеводорода освобождается. [c.315]

Элементарный состав. Кроме углерода, сажа содержит (табл. 2) водород, серу, к-рые переходят в сажу из сырья и распределены по всему объему частицы, кислород, к-рый связывается с сажей при ее окислении, концентрируясь преимущественно в поверхностном с.юе частицы, а также минеральные вещества, к-рые могут попадать в сажу при охлаждении саже-газовой смеси промышленной водой. [c.177]

Второй очень распространенный тип нежелательных процессов — это образование в органическом катализе богатых углеродом отложений каталитического кокса . Часто это своеобразное продвижение в сторону термодинамически выгодного процесса выделения всего углерода органической молекулы в виде сажи или графитоподобных слоев. От такого процесса их обычно защищает большая величина энергии образования кристаллических зародышей углерода. Движение к этому через полимерные органические соединения с конденсированными ароматическими кольцами широко распространено в катализе. Часто такие пленки содержат и кислород. К сожалению, состав и химическое строение этих поверхностных пленок, играющих немаловажную роль в органическом катализе, пока недостаточно выяснены. В подавляющем большинстве случаев хорошие катализаторы должны позволять производить желаемые органические реакции с минимальным развитием глубокого окисления до СО2. [c.27]

Газы, полученные при газификации топлива, содержат окись и двуокись углерода, метан, водяной пар, аргон и небольшое количество вредных примесей (пыль, кислород, сероводород), В состав этих газов могут входить также частицы сажи, окись азота и органические соединения серы. Соотнош ение азота и водорода в таких газах значительно отличается от 1 3. Более точно этому соотношению отвечает газ, полученный смешением азота и электролитического водорода. Но даже в этом газе содержится небольшое количество нежелательных компо- [c.123]

Водород, окись углерода, синтезгаз, H N, ацетилен и сажу получают, как правило, из сухих природных газов. Синтезгаз образуется нри конверсии метана водяным паром либо при неполном горении мегана в кислороде. Состав получающейся пря конверсии метана водяным паром смеси газов (СН , Н.2О, СО, [c.386]

Основной составной частью сажи является углерод, количество которого колеблется в различных видах сажи от 94,0 до 99,9%. Кроме углерода, в состав сажи входят кислород, водород и различное количество минеральных веществ. Кислород и водород присутствуют в саже вследствие адсорбции их частицами сажи из продуктов сгорания сырья. Присутствие в саже минеральных примесей и их количество объясняются характером технологического процесса. В канальную сажу минеральные вещества попадают в виде окалины, образующейся на металлических поверхностях, на которых осаждается сажа. В другие виды сажи минеральные вещества попадают в результате испарения воды, вбрызгиваемой в поток сажевых частиц для их охлаждения. В последнем случае минеральные вещества осаждаются тонким слоем на поверхности сажевых частиц и могут, как было указано, оказывать влияние на величину рн водной сажевой пасты, повыщая ее до 9 и выше. [c.282]

В ЭТОМ случае следует контролировать состав саже-газовон смеси и, обнаружив повышенное содержание кислорода, тщательно проверить состояние борова. [c.151]

Водород, окись углерода, синтезгаз, HGN, ацетилен и сажу получают, как правило, из сухих природных газов. Синтезгаз образуется при конверсии метана водяным паром либо при неполном горепии метана в кислороде. Состав получающейся при конверсии метана водяным паром смеси газов (СН4, НоО, СО, На, Oj) зависит от темп-ры и количества нара, вводимого в процесс. Реакция идет со значительным потреблением тепла, проводится обычно на никелевом катализат(и)е при 700—800 . Реактор представляет собой трубчатую печь. Реагирующие газы проходят по вертикальным трубкам из жаропрочной стали, заполненным катализатором. Снаружи трубки обогреваются горячими дымовыми газами. При неполном горении метана в кислороде (наз. также кислородной конверсией) процесс протекает при 1400— 1300 без катализаторов, в печах, выложенных огнеупорным материалом. Состав сырого газа, получаемого при конверсии метана водяным паром и при неполном горении метана в кислороде, приведен в таблице. [c.386]

Сажа представляет собой твердый тонкодисперсный углеродистый продукт неполного сгорания или термического распада углеводородов. В зависимости от характера применяемого сырья и технологии производства сажа имеет следующий состав углерода 89—99,0%, водорода 0,3—0,5% и кислорода от 0,1% до нескольких процентов. Кислород пребывает в виде функциональных групп гидроксильной, карбонильной, карбоксильной и др. Помимо этого в саже находится от 0,1 до 1,1% серы и от 0,1 до 0,5% золы. Источйиком золы главным образом является вода, используемая для охлаждения горячих частиц сажи при ее производстве и грануляции. [c.145]

Углеводородные Смолы, асфальтены, карбены, карбоиды, ас-фальтогеновые и окси-кислоты, кокс, сажа и т. д. Окисление углеводородов, входящих в состав масла, термическое разложение и сгорание масла Контакт с кислородом воздуха при высокой температуре, неблагоприятный тепловой режим работы двигателя и неполное сгорание топлива (для моторных масел) [c.26]

Выполнение предварительного термодинамического анализа процесса позволяет получить данные для осуществления п )Оцесса газификации с минимально возможным выходом сажи, определигь оптимальные параметры процесса, допустимые количества кислорода и пара и выяснить, как сказывается изменение выбранных параметров процесса на состав получаемого газа и выход сажи. [c.114]

При оптимальных условиях процесса, то есть применении нагретого до 400—600°С 98% -ного кислорода, температуре пиролиза 1450—1500 С и времени контактирования 0,004—0,006 с, степень конверсии метана в ацетилен достигает 0,3 при общей степени превращения метана 0,9 и кислорода 0,99. Газ процесса окислительного пиролиза метана имеет состав (% об.) С2Н2 —8,0 С2Н4 — 0,5 СОа — 4,0 СО — 26,5 На — 54,0 Na — 3,0 СН4 — 4,0. Кроме того, в газе содержится 0,2—0,3% гомологов ацетилена, следы ароматических соединений и 1—3 г/м сажи и смолы. [c.254]

Средний диаметр первичных агрегатов, элементный состав различных саж, отношение содержания кислорода к водороду и выход летучих даны в табл. 4-2 [4-11]. Из таблицы видно, что наибольшее отношение 0/Н при максимальном содержании этих элементов имеет газоканальная сажа К354. Специально окисленная сажа ПМО-101Н имеет наибольшее содержание кислорода. [c.192]

Каменноугольный пек представляет сложную смесь различных органических веществ (до нескольких сот). Из них химически индентифици-рованы лишь несколько десятков [93]. Поэтому пеки характеризуют по фракционному или компонентному составу. Группы веществ в пеках, имеющих определенную молекулярную массу, растворяются в одних растворителях и не растворяются в других. В результате многочисленных работ по разделению селективным растворением пека на фрак ции в настоящее время отобраны следующие растворители петролейный эфир (гептан), бензол (толуол), пиридин (хинолин). Часть пека, растворяемая в петролейном эфире, названа -у-фракцией, или мальтенами растворимая в бензоле, нерастворимая в петролейном эфире — -фракцией, или асфальтенами часть, нерастворимую в бензрле (толуоле), а-фрак-цией, или карбоидами. В последнее время а-фракцию стали подразделять на ai-фракцию и а2-фракцию. Фракция а не растворима в пиридине (хинолине). Предполагается, что она состоит из частичек угля, попавших в смолу, частичек сажи, образовавшихся при деструкции летучих продуктов, выделяющихся из каменного угля при его нагреве, а также из высокомолекулярных органических веществ. Молекулярная масса (средняя величина) каждой фракции мальтены 400—500 асфальтены — 700-800 карбоиды - 2000. Каменноугольный пек состоит в основной своей массе из ароматических, а также из гетероциклических молекул. В пеке обнаружены соединения, имеющие гетероциклы с кислородом, азотом и серой. Элементарный состав пека, отличающийся способом получения и температурой начала размягчения, представлен ниже, % [94] [c.150]

О2, до 0,8% Н2, до 1,1% 8 и до 0,45% минер, примесей. За исключением кислорода примеси равномерно распределены в объеме частиц Т. у. Кислород находится преим. на пов-сти частиц, входя в состав функц. групп (СООН, С=0 и т.д.), связанных с углеродным скелетом сажи. [c.561]

Переходные формы углерода, в том числе сажи и углеродные волокна, в отличие от основных кристаллических форм (алмаза и фафита) имеют более сложное строение, что связано с различной природой поверхностных атомов углерода сажецых частиц, находящихся в разных гибридных состояниях. Краевые атомы в кристаллитах сажи, как и в кристалле фафита, имеют менее фех соседей, т.е. их валентности насыщены не полностью. Они насыщаются водородом или углеводородными радикалами, образовавшимися в процессе получения сажи. Сажа содержит помимо углерода также водород, серу, кислород и минеральные вещества. Водород и кислород входят в состав различных химических фупп поверхностного слоя, определяющих его химические свойства. Физико-химическими методами анализа установлено существование на поверхности саж как кислотных,так и основных фупп. [c.14]

Еслн не принять мер, то разложение пероксида водорода протекает замедленно. Скорость ее зависит от материала электрода и ускоряется в присутствии некоторых сортов активного угля, марганца, палладия и др. Накопления пероксида водорода в растворе допускать нельзя, так как при этом увеличивается расход кислорода, снижается потенциал положительного электрода и усиливается саморазряд отрицательного цинкового электроца. В батарее Крона ВЦ в состав положительного электрода кроме активного угля в ацетиленовой саже вводят до 30% МпОа для полного разложения Н2О2. [c.351]

Метод основан на сожжении пробы в трубке в токе кислорода, проходящего со скоростью 35—50 мл/мин. Продукты окисления углерода и водорода поглощаются аскаритом и аигидроном, а образующиеся окислы фосфора, бора и кремния удерживаются неорганическим наполнением резины (редоксайд, белая сажа, цинковые белила и т. д.). Содержание фосфорборсилоксанового полимера в резине рассчитывают по элементному соста ву — углероду, водороду, фосфору, бору и группе 510. Содержание двуокиси кремния, фосфора и бора определяют в отдельных навесках. [c.125]

Дополнительной обработкой можно сильно изменить химический состав поверхности саж, а также их адсорбционные и адгезионные свойства в двух противоположных направлениях, как в сторону гидрофили-зации, так и в сторону гидрофобизации. Во многих работах [46, 47, 72, 83, 98-105] показано, что к гидрофилизации поверхности приводит окисление в газовой и особенно в жидкой среде. Окисление в газовой среде, на воздухе и в кислороде, при повышенных температурах приводит к резкому увеличению удельной поверхности сажи за счет частичного выгорания углерода и образования пор. Однако концентрация окислов па единице образующейся повер ности, по-видимому, существенно не увеличивается [100]. Непродолжительное окисление в таких жидких средах, как растворы перекиси водорода, гипохлорита натрия, марганцевокислого калия, азотной и серной кислот и в растворах других сильных окислителей, наоборот, не изменяя существенно величину поверхности, приводит к резкому увеличению поверхностной концентрации функциональных групп. Это значительно увеличивает адсорбцию на такой поверхности молекул, относящихся к группам В ш В [46, 47] (рис. П,4). Такая сажа становится настолько гидрофильной, что диспергируется в воде без внесения смачивателей [99, 100]. [c.44]

Активные угли обычно содержат заметные количества водорода и кислорода. Водород может быть связан с концевыми углеродными атомами ароматических колец, либо входить в состав функциональных групп. В некоторых активных углях, в состав которых входит 0,24—2,25% кислорода, содержание водорода может в несколько раз превышать содержание кислорода [70] Киплинг и Шутер [85] полагают, что адсорбция паров иода, например, осуществляется только на тех местах сажи сферон-6, которые связаны с атомами водорода, а на окисленных участках, по их мнению, иод не адсорбируется совершенно. [c.48]

Химический состав частиц. В работе [87] отмечается, что частицы дыма состоят из 92,6% углерода и 0,8% водорода, остаток, по- видимому, составляёт кислород. Содержание водорода в частицах составляет около 5% от водорода, первоначально имевшегося в углеводо.роде. По данным работы [88], в состав проб сажи исследованных пропановых пламен входит 94,2% углерода и 3,2% водорода. В работе [85] определен химический состав дымообразующих частиц, отобранных из пламени разложения ацетилена при различных температурах. Анализ частиц при 700 °С дает 93,7% углерода и 5,8% водорода, что примерно соответствует формуле (СвНб)ж. Анализ частиц при 800 °С дает 95,6% углерода и 4,2% водорода, что соответствует формуле (С8Н4)ж. Таким образом, состав конденсированных частиц зависит от условий отбора и может изменяться в процессе горения. [c.137]

Обращает на себя внимание различие в скоростях взаимодействия близких по химическому составу шихт. Скорости разложения окисно-карбидной смеси оказываются намного больше, чем оксикарбида ниобия. Это показывает, что условия получения исходных реагентов оказывают большое влияние на структурные свойства промежуточных продуктов. Из экспериментальных данных следует, что если смесь пятиокиси ниобия и сажи, взятых в стехиометрическом отношении на металл (NbjOg-j-S ), нагревать в атмосфере окиси углерода при 1500°, то в зависимости от продолжительности нагревания можно получить различные конечные продукты. Если скорость нагрева высокая, а продолжительность выдержки небольшая (5—10 минут), то конечные продукты взаимодействия в основном содержат двуокись и карбид ниобия (NbOjH-Nb J, причем этот состав, как показали предыдущие исследования [ ], имеет место в довольно широком температурном интервале (1400—1800°). При длительных выдержках фазовый состав меняется в результате взаимной диффузии атомов кислорода и углерода в решетках карбида и окисла в конечных продуктах при атмосферном давлении окиси углерода образуется оксикарбид ниобия с кубической решеткой. Разложение иослед- [c.235]

Вследствие высокой степени раздробления газовая сажа всегда окклюдирует большие количества газов, главным образ-ом кислорода, азота и окислов углерода. При обычной температуре состав газа, откачанного из образцов газовой сажи, ие отличается от воздуха, причем объем газа приблизительно равен объему пустот и капилляров в угле. Ни1ей и Сис1е получили результаты, приведенные в табл. 55, откачивая газы из различных типов газовой сажи при обычной температуре с помощью насоса Тбр1ег. [c.272]

В [5] отмечают, что в пламени смеси циана с воздухом, а также при горении смеси четыреххлористого углерода и фтора выделить углерод довольно трудно это явление объясняется отсутствием водорода. Так, при горении смеси хлороформа с хлором или смеси четыреххлористого углерода с водородом и фтором свободный углерод (сажа) образуется очень легко. Более поздние исследования показали, что совсем не обязательно, чтобы водород входил в состав молекулы разлагающегося газа, необходимо только, чтобы он присутствовал в системе. Однако в обогащенном кислородом пламени сероуглерода нельзя получить углерод [5, 66], и добавка водорода не дает положительного результата. Сделать какие-нибудь выводы из этих наблюдений очень трудно, так как, несомненно, механизм окисления в этих случаях значительно отличается от взаимодействий в типичных системах кислород— углеводород. Очень мало вероятно, что при горении смеси четыреххлористого углерода с фтором и водородом могут образовываться полиацетилены. По-видимому, этот случай представляет исключение и не похож на рассмотренный выше. Пиролиз недокиси углерода при достаточно высокой концентрации паров позволил [138, 139] получить сажу. Кроме того, было обнаружено, что при низком давлении в пламени паров натрия или калия с четыреххлористым углеродом, четырехбромистым углеродом, четырехиоди-стым углеродом или тетрахлорэтиленом [ 40] можно получить аморфный углерод, хотя сажа при этом не образуется. [c.304]

На состав и выход газа оказывает влияние присутствие в сырье кислорода. Опытами устаповлоно. что в процессе крекинга в малых дугах кислород неизменно связывается с углеродом и переходит в виде СО в газ. Часть кислорода с водородом образует воду, но количество ее незначительно. Интересно отметить, что большое количество кислорода в молекуле не только снижает выход ацетилена за счет спижеиия доли углерода, идущей на образование ацетилена, но и уменьшает сажеобразование, а в случае слишком большого содержания кислорода по отношению к углероду сажи совершенно не образуется. Так, метиловый и этиловый спирты нри разложении сажи не образуют. Поэтому с целью уменьшения сажеобразования и повышения выхода непредельных углеводородов необходимо к исходному сырью с высоким содержанием углерода добавлять продукты с повышенным содержанием водорода и кислорода. И, наоборот, к исходному сырью с высоким содержанием кислорода и водорода необходимо вносить добавки с большим относительным содержанием углерода. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология