Карбиды из металлов и угля

Уголь является сырьем для химической промышленности. Важнейшая отрасль химической переработки каменного угля — коксохимическая промышленность. При коксовании, которое осуществляется нагреванием угля до 900—1100° С без доступа воздуха, получают целый ряд ценных продуктов кокс, газ, смолу, аммиачную воду и т. п. Кокс используется в качестве высококалорийного топлива и, главным образом,, в черной и цветной металлургии для восстановления металлов из руд. Он является хорошим и сравнительно дешевым восстановителем. Кроме того, кокс служит сырьем для получения карбида кальция (см. гл. И, 7). Химической переработкой каменноугольной смолы н аммиачной воды получают ряд необходимых для народного хозяйства продуктов бензол, фенол, удобрения для сельского хозяйства и т. п. [c.86]

Химические свойства. При обычной температуре уголь весьма инертен. Его химическая активность проявляется лишь при высоких температурах. В качестве окислителя уголь реагирует с некоторыми металлами и неметаллами. Соединения углерода с металлами называются карбидами. Например [c.209]

В качестве восстановителей могут быть использованы уголь (кокс), активные металлы, карбид кальция, гидрид натрия и др. [c.104]

Кроме того, в процессе хлорирования из алюминия удаляют растворенные в нем водород и значительную часть других газов и примесей. Пары хлористого алюминия и хлора выносят эти примеси (глинозем, фтористые соли, карбид алюминия и уголь) на поверхность расплавленного алюминия. Всплывшие примеси образуют шлак в виде-рыхлого серого порошка, который периодически снимают с поверхности алюминия дырчатой ложкой — шумовкой. Процесс хлорирования ведут в течение 10—15 мин, пропуская хлоргаз через расплавленный металл. По окончании хлорирования ковш с металлом подают к разливочной машине. [c.503]

Углем как восстановителем нельзя пользоваться в тех случаях, когда сродство кислорода к металлу значительно больше, чем к углю. Это относится к щелочным и щелочноземельным металлам. Уголь не может применяться также и в тех случаях, когда он с металлами легко образует карбиды. К таким металлам относятся бериллий, алюминий, молибден, вольфрам, щелочноземельные металлы, хром, марганец и многие другие. В этих случаях для восстановления окислов применяют другие восстановители либо получают металлы при помощи электролиза. [c.102]

В электрохимических системах имеют дело с проводниками первого рода, в которых электрический ток переносится электронами, и с проводниками второго рода, в которых наблюдается исключительно ионный перенос электрического тока. К проводникам первого рода, или электронным проводникам, относят все металлы и сплавы, графит, уголь, а также некоторые твердые окислы, карбиды и сульфиды металлов. Металлические проводники состоят из положительно заряженных ионов и отрицательно заряженного газа , образованного коллективизированными электронами. Этот газ равномерно заполняет все пространство между нонами. [c.13]

Следует иметь в виду, что метод БЭТ позволяет измерять лишь общую поверхность адсорбентов. Между тем в ряде случаев в электродах топливных элементов используются высокодисперсные носители (уголь, карбиды металлов), активированные небольшим количеством благородных металлов. В этом случае возникает задача раздельного измерения поверхностей носителя и катализатора, которая может быть решена при проведении селективной адсорбции. Подбором условий эксперимента или типа адсорбента [21, 25, 26] можно обеспечить протекание хемосорбции только на катализаторе и, таким образом, найти его поверхность. [c.284]

Уголь и металл отвешивают на аналитических весах в соответствии с формулой получаемого карбида, 4—5 г смеси тщательно перемешивают и прессуют в таблетки под давлением не менее 15-10 Па. Спрессованную смесь помещают в фарфоровую или кварцевую трубку и прокаливают в атмосфере аргона, азота или в вакууме. Газ необходимо тщательно очистить от следов кислорода. Лучше всего для этой цели его пропустить через раскаленную трубку, наполненную магниевыми, кальциевыми или железными стружками, или через промывалку с расплавленным натрием. Синтез проводят в установке, схема которой показана иа рисунке 1. Лодочку со спрессованными таблетками помещают в трубку. Время прокаливания зависит от степени измельчения металла, его природы и температуры. Если используют металл в виде тончайшего порошка, реакция при соответствующей температуре заканчивается за 2—3 ч. Для гомогенизации продукт следует (после охлаждения в токе инертного газа) измельчить в ступке, немного смочить спиртом или глицерином, спрессовать и снова прокалить. При отсутствии пресса исходную смесь можно прокалить, утрамбовав ее в фарфоровой или кварцевой лодочке. В этом случае процесс образования карбидов замедляется вследствие ухудшения контакта между частичками исходных веществ. [c.53]

Превращение угля в графит может происходить различным образом. Например, путем превращения угля сначала в карбиды или растворы в металлах, или путем кристаллизации паров углерода и разложения его газообразных соединений. Графитация угля является своеобразным процессом, который отличается тем, что уголь сразу превращается в графит. В этом смысле ее называют гомогенной графитацией , подчеркивая тем самым, ЧТО для других случаев характерны гетерогенные физические процессы. [c.198]

Др. важный фактор, влияющий на св-ва Т. с.,-смачиваемость МХ расплавом металла триады Ре. Карбиды Сг, Мо, W полностью смачиваются расплавом металла (краевой угол смачивания 0 = 0°). Для карбидов Т1, V, НЬ и Та характерны след, краевые углы смачивания [c.509]

При катализе циклогексана на нагреваемых нихромовых спиралях автор и Н. 3. Котелков наблюдали [309] значительное углеобразование. Удивительной особенностью этого процесса является то, что с накоплением угля скорость реакции не только не падает, но сначала даже возрастает. Это было объяснено дендритной гипотезой образования угля уголь растет в виде дендритов, основания которых лежат на границе раздела хрома (или окиси хрома) и никеля (ср. выше). Молекулам циклогексана дендриты не мешают попадать на никель, так же как деревья не мешают дождю попадать на землю в лесу. Первоначальное ускорение реакции, происходящее по мере накопления угля, было объяснено разъеданием металла вследствие образования карбидов как первой стадии углеобразования и восстановления этих карбидов. Когда угля становится слишком много, то реакция замедляется. [c.79]

Другие виды катализаторов менее универсальны, чем платиновые металлы. Во многих случаях они химически недостаточно устойчивы и поэтому не могут быть использованы. На практике в качестве электродов-катализаторов применяют металлы (никель и другие металлы железной группы, серебро, золото, ртуть), углеродные материалы (графит, активный уголь, стекло-углерод, сажа), оксиды (простые оксиды ряда металлов, смешанные оксиды шпинельной или перовскитной структуры), твердые соединения (карбид вольфрама). В последние годы было показано, что в ряде реакций в качестве катализаторов могут быть использованы органические комплексные (металлосодержащие). соединения—фталоцианины, порфирины, а также полимерные вещества, получающиеся при их термической обработке. [c.384]

Исследование смачивания тугоплавких карбидов жидкими металлами проведено в работе . Были использованы карбиды тугоплавких металлов IV Б — VI Б подгрупп периодической системы. Применяли расплавы следующих металлов Си А1, Оа, 1п, ТЬ 51, Ое, 5п, РЬ 8Ь, В Мп, Ре, Со, N1. Краевой угол определяли методом лежащей капли в вакууме в среде аргона при температуре, превышающей на 50—100 °С температуру плавления металла, и экспозиции, равной 15 мин. Работу адгезии рассчитывали по формуле (I, 10). [c.266]

Известно получение тетрахлорида титана из карбида титана, хлорирование карбида начинается при температуре около 200°С. При хлорировании технического титана добавляют восстановитель (например, уголь) с целью предотвращения образования оксихлорида титана, обусловленного присутствием в исходном сырье примеси TiO. Для этого смесь титана с углем предварительно прокаливают в среде диоксида углерода. Тетрахлорид титана можно получить также действием хлористого водорода на металлический титан при температуре выше 300 °С. Наиболее распространены способы получения тетрахлорида титана хлорированием диоксида титана в присутствии восстановителей (угля, оксида углерода, фосгена). Для снижения температуры хлорирования рекомендуют добавлять хлориды или оксиды марганца, циркония, церия и других редкоземельных металлов. [c.245]

Улучшения смачивания керамических материалов из окиси алюминия можно достичь легированием металла применяемого в качестве расплава. Легирование кобальта и никеля производят карбидами молибдена, вольфрама, титана и меди. Расплавы исходных никеля и кобальта дают на поверхности из окиси алюминия при температуре 1950 °С краевой угол, равный 120°. При введении легирующих элементов происходит снижение краевого угла по мере увеличения доли вводимого легирующего компонента в последовательности медь, молибден, вольфрам и титан. [c.278]

Краевой угол для системы карбид — расплав металла с учетом пористости смачиваемой поверхности может быть оценен при помощи формулы [c.286]

Значительное количество ацетилена (а также и карбида кальция) потребляется для автогенной сварки и резки металлов в смеси с кислородом температура такого пламени доходит до 3000° С и выше. При этом ацетилен получается обычно на месте потребления в переносных генераторах, работающих по мокрому способу , а иногда доставляется в баллонах в виде раствора его в ацетоне, которым пропитывается пористая масса (пемза, силикагель, древесный уголь и т. д.). Давление в баллоне доходит до 16 ат (при 20° С). [c.277]

Восстановление может идти не только под действием водорода. На практике часто используется уголь. Применение твердого восстановителя несколько упрощает производство, однако в этом случае требуется более высокая температура — до 1300—1400° С. Кроме того, уголь и примеси, которые он всегда содержит, вступают в реакцию с вольфрамом, образуя карбиды и другие соединения. Это приводит к загрязнению металла. Между тем, электротехнике нужен весьма чистый вольфрам, Всего 0,1% же- [c.144]

Химические свойства углерода. Карбиды. При низки.х температурах и уголь, и графит к, в особенности, алмаз инертны. Пря на.гревании их активность увеличивается уголь легко соединяется с кислородом и служит хорошим восстановителем. Важнейший процесс металлургии — выплавка металлов из руд — осуш есТ вляется путем восстановления оксидов металлов углем (или оксидом углерода). [c.437]

Физические свойства. У. известен в виде двух кристаллич. модификаций — алмаза и графита. Термодинамически стабильным при обычных условиях является графит. Область устойчивости алмаза находится при высокпх давлениях, однако благодаря кинетич. затрудненности перехода в графит он также существует при обычных условиях. Расчетным путем получено следующее ур-ние для кривой равновесия алмаз графит 7(атм) = 7000 - - 27 Г (при Т> >1200° К). Тройная точка равновесия алмаз гра-фит гжидкий У. на диаграмме состояния У. находится ок. 3800+200° и 125 кбар. Для твердого У. характерно также состояние с неупорядоченной структурой, называемое часто аморфным У. кокс, сажа, уголь древесный, активный уголь и др. Все формы У. нерастворимы в обычных неорганич. и органич. растворителях и растворяются в расплавленных металлах железе, кобальте, никеле, платиновых металлах и др., из к-рых при охлаждении У. кристаллизуется в виде графита или карбидов металлов. Нек-рые физич. свойства кристаллов алмаза и графита приведены в таблице. [c.153]

Получение именно этих двух карбидов карбида кальция и карбида кремния, обратилось в мощные отрасли химической промышленности. Карбид кальция впервые был получен при попытке синтеза искусственного алмаза. Так же, как Муассан для той же цели предпринял кристаллизацию углерода из железа, воспроизводя условия образования алмазов в железных метеоритах, была сделана попытка воспроизвести в лабораторных условиях образование алмазов в неметаллических горных породах. Широкая распространенность в природе известняков побудила сплавить уголь именно с известняком. Таким образом вместо алмаза и был получен карбид кальция — источник ацетилена, газообразного горючего, превосходящего по развиваемой им температуре все другие обычные горючие газы, а потому особенно пригодного для сварки и резки металла. [c.532]

Важнейшим сырьем, используемым в Европе для получения активного угля, являются древесина (в виде опилок), древесный уголь, торф, торфяной кокс, некоторые каменные и бурые угли, а также полукокс бурых углей. При получении углей для противогазов и других углей специального назначения, которые должны обладать высокими прочностными свойствами и большим объемом тонких нор, используется скорлупа кокосового ореха. В США широко используются лигннтовые угли, а также нефтехимические продукты. Кроме того, в литературе приводятся сведения о возможном использовании большого числа других углеродсодержащих природных и синтетических материалов. Здесь следует назвать скорлупу различных видов орехов, фруктовые косточки, асфальт, карбиды металлов, сажу, углеродсодержащие отходы разного рода — мусор, осадки сточных вод, летучую золу, изношенные резиновые покрышки, от- [c.36]

Карбиды мо.лпбдена можно также получать из смесп двуокиси молибдена с углем в электрической дуге методом, примепяемым для изготовления карбида кальция. Уголь берут в таком количестве, чтобы его было достаточпо д.чя восстанопления двуокиси молнбдепа и для насыщения металла углеродом. Эту смесь нужно прикрыть сверху кусочками древесного угля, чтобы предупредить выгорание угля из смеси. [c.309]

Независимо от случаев соприкосновения различных металлов, электрохимическая коррозия может возникать на внешне однородном металле, например на каком-либо изделии из стали или железа, в зависимости от особенностей его состава и обработки. Это обусловлено тем, что сталь на самом деле не однородна. В ее состав входят, как известно, графит в виде вкрапленных чешуек и аморфный уголь затем феррит (раствор углерода в а-железе), цементит или карбид железа — РезС аустенит — твердый раствор углерода в у-железе перлит — эвтектическая смесь феррита и цементита мартенсит — твердый раствор углерода в с.-железе, иного типа, чем феррит, — первый продукт распада аустенита при быстром охлаждении, входящий в состав закаленной стали, и др. [c.408]

Воду нельзя применять для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением горючих газов. К таким веществам относятся металлы (особенно опасны щелочные металлы, которые реагируют со взрывом), многие металлоорганические соединения (концентрированные алюминийорганические, литийоргани-ческие соединения и др.), карбиды металлов, многие гидриды металлов и т. д. В обычных условиях, как отмечалось выше, опасность разложения воды с образованием гремучей смеси маловероятна. Но эта опасность становится реальной при попадании воды на раскаленные уголь, железо. [c.67]

КЧЗО-6, ковким перлитным КЧ50-4, высокопрочным магниевым ВЧ 50—1,5) установлено [204], что смачиваемость улучшается при переходе от карбидов металлов IV группы к карбидам металлов V и VI групп в случае карбида вольфрама краевой угол смачивания близок к нулю. [c.61]

К проводникам первого рода, или электронным проводникам, относятся все металлы и их сплавы, графит, уголь, а также некоторые твердые окислы, карбиды и сульфиды металлов. Металические проводники состоят из положительно заряженных ионов и отрицательно заряженного газа , образованного коллективизированными электронами. [c.23]

При сплавлении цинка, кадмия с платиной или палладием вполне пригодным материалом тигля оказывается электрографитированный уголь, между тем как AI2O3 при повторных плавках может служить лишь в течение незначительного времени. Потеря летучего металла из сплава может достигать 25%. Угольная трубка и приспособления для ее крепления могут выдерживать 40— 70 плавок по 10 мин каждая. Ясно, что металлы, образующие устойчивые карбиды, в этой установке нагревать нельзя. [c.2156]

Известны. взрывоопасные, термически малоустойчивые карбиды, такие как карбид серебра Agj j и меди uj a они разлагаются на металл и уголь. Особой твердостью отличаются карбид бора В4С, карбид кремния Si и карбид вольфрама W2 . Карбид железа Fe (цементит) является компонентом железоуглеродных сплавов (сталь, чугун). [c.319]

Адгезия и науглероживание металлов. Как уже отмечалось в этой главе, при смачивании графита расплавами железа, кобальта, никеля, палладия и платины происходит науглероживание металлов, что соответствует второ1 у виду физико-химического взаимодействия (см. табл. VIII, 3). Науглероживание резко изменяет смачивание. Поэтому лишь начальные значения краевого угла в какой-то степени соответствуют ненауглероженному металлу Расплавы железа, никеля, кобальта и палладия образуют краевые углы порядка 50—70°. Если эти металлы насытить углеродом, то смачивание ухудшается, а краевой угол увеличивается до 110°. Небольшие добавки хрома (0,5 вес.%) приводят к уменьщению краевого угла от 110 до 70°, так как имеет место образование карбида хрома на границе фаз. При содержании хрома, равном 5— 10 вес.%, происходит почти полное смачивание [c.263]

Из приведенных данных следует, что при смачивании карбидой для большинства расплавов металлов краевой угол превышает 95°, а работа адгезии колеблется в пределах 70—754 эрг/см . В этих условиях физико-химическое взаимодействие влияет на адгезию незначительно. [c.267]

В табл. 39 приведены краевые углы смачивания, образуемые металлами на поверхности тугоплавких соединений. Из табл. 39 видно, что металлы железной группы (Fe, Ni, Со) хорошо смачивают карбиды (W , Т1С) и бориды (TIB2, СгВа), что характеризуется величиной краевого угла смачивания 0<О,5 рад (90°). В связи с этим железо, никель, кобальт, а также сплавы на их основе чаше всего применяются при жидкообразном спекании и пропитке. Пористые тела из AI2O3 нельзя пропитать жидкими металлами группы железа, так как краевой угол смачивания 8>0,5 рад (90°). [c.282]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология