Графит слоистые соединения

Рис. 5-2. Степень расширения при термоударе слоистых соединений графитов в зависимости от их межслоевого расстояния [5-10]. Графи-

Ввиду того, что равновесие в системе графит - водород сильно зависит от температуры, причем с повышением температуры количество метана уменьшается и при 1000 °С близко к нулю, возможен перенос углерода из мест с более низкой температурой в места с более высокой температурой (где углерод может осаждаться). При взаимодействии с диоксидом углерода направление переноса массы углерода имеет обратное направление - от более горячих мест к менее горячим. Водород не образует с графитом слоистых соединений. Хемосорбция водорода происходит по активным местам, на что указывает полное прекращение хемосорбции водорода после адсорбции кислорода на поверхности графита при температуре жидкого азота. При повышенных температурах водород реагирует с адсорбированным на графите кислородом, что является эффективным способом удаления поверхностных оксидов с графита, т.е. методом очистки его поверхности. [c.127]

Графит, таким образом, участвует только в реакциях трех типов—окисления, образования слоистых соединений и растворения в карбидообразующих металлах при высоких температурах. [c.39]

При высокой температуре мелкие частички графита, близкого к идеальному, проходя через водяной пар, реагируют с ним гораздо быстрее, чем углерод со значительными дефектами [246]. Поскольку на графите слоистые соединения могут образовываться значительно легче, чем на дефектном углероде, то это позволяет предположить,-что при окислении Н2О образует слоистые соединения (по меньшей мере на внешних поверхностях). [c.214]

Иногда к Г. ф. относят соед. внедрения галогенфторидов, также с[)торидов металлов в графит (см. Графита слоистые соединения). [c.143]

Реакции могут протекать в поверхностных слоях графита, и роль внедренной кислоты состоит в создании (регулировании) положительного заряда на его углеродных сетках. Если молекулы субстрата внедряются в незаполненное межплоскостное пространство графита, то реакция будет протекать без непосредственного контакта молекул субстрата с молекулами внедренных кислот, и направление реакции определяется в основном пространственными затруднениями, создаваемыми углеродными слоями графита. При локализации процесса в заполненном кислотами межплоскостном пространстве графита на процесс влияет природа кислоты-катализатора и вышеуказанные пространственные затруднения. Каталитическими центрами могут быть и внедренные кислоты, расположенные по краям кристаллов графита. В этом случае роль пространственных затруднений, создаваемых сеткой графита, должна быть незначительной. Самый неспецифический путь каталитического действия заключается в вымывании внедренных веществ в раствор и протекании реакции вне графита. Другими словами, слоистые соединения графита являются внутренними дозаторами катализатора. С точки зрения возбуждения реакций полимеризации мономера предпочтительны умеренные температуры процесса (-20°С), усиливающие влияние и природы внедренной кислоты, и параметров пространственной сетки графита. На это указывают зависимости эффективности катализатора от природы кислоты Льюиса и неактивность индивидуально взятых графита или кислоты [154, 155]. Низкие, как правило, скорости превращений определяют недостаточную технологичность катализаторов - соединений включения в графит, хотя у них есть и очевидные достоинства стабильность на воздухе, устойчивость к гидролизу, селективность в некоторых процессах. [c.60]

Известно, что графит образует слоистые соединения со щелочными металлами, с хлоридами переходных металлов, с солями металлов и другими соединениями. В слоистых соединениях один или несколько углеродных слоев графита чередуются с двумерным слоем соли или металла. Предполагают, что часть металла или окисла металла (например, N1 или N10) в виде атомов или молекулярных кристаллов находится между углеродными сетками графита, образуя соединения включения [142]. [c.69]

Часто удается разрушить слоистые соединения графита так, что происходит выделение молекул- гостей . Однако некоторое количество их все же может оставаться связанным с графитом [145]. В таких случаях продукт называют остаточным соединением. Примером может служить остаточное соединение системы бром — графит, которое гораздо легче поглощает хлор, хлорид алюминия или иод, чем исходный графит [145, 158]. Было показано, что хлор-графитовое остаточное соединение так же энергично поглощает хлор, как бисульфат-графитовое сорбирует бром. [c.331]

В связи с поиском наиболее перспективных элементов, удовлетворяющих этим требованиям, активно проводятся исследования и разработка так называемых литиевых элементов, в которых используются органический электролит и литиевый отрицательный электрод. Основным направлением этих исследований является определение вещества положительного электрода, которое сочеталось бы с литиевым электродом наилучшим образом. В качестве объектов исследования выбирались различные соединения фтора, начиная с СиР и В результате было выяснено, что фториды металлов не дают положительного эффекта, в частности не позволяют решить проблему саморазряда. Однако было впервые обнаружено, что фторированный графит, представляющий собой слоистое соединение фтора и углерода, является превосходным веществом для изготовления положительного электрода. [c.132]

Фторированный графит, использующийся в электрохимических системах, является сравнительно новым промышленным материалом и представляет собой разновидность слоистого соединения с химической формулой (СР) . [c.142]

Существуют два основных типа слоистых соединений соединения, в которых графит, обладающий высокой электропроводностью, становится изолятором, и соединения, в которых высокая электропроводность не только сохраняется, но и увеличивается. Известны лишь два вещества первого типа — окись графита и фторид графита. [c.127]

В отличие от графита у нитрида бора очень высокое электрическое сопротивление, которое возрастает с увеличением чистоты [817]. Это мягкое вещество (твердость 1—2) оно хорошо раскалывается по плоскостям, параллельным плоскостям кристаллических решеток [346]. Хотя нитрид бора иногда добавляется в смеси, его смазывающие свойства, по-видимому, уступают свойствам графита [775]. Значение теплоемкости, соответствующее закону Дюлонга и Пти, не достигается даже при 900° С [649]. Попытки выяснить тип связи в нитриде бора предпринимались многими исследователями [123, 131, 780, 781]. Ввиду слоистой структуры нитрида бора интересно отметить, что он так же, как и графит, образует слоистые соединения [199, 200]. Добавки, которые удавалось ввести до настоящего времени,-представляют собой молекулярные образования молекулы, внедряющиеся между сетками нитрида бора, отличаются от молекул, внедряющихся в графит (гл. V). [c.86]

Образование остаточных соединений наблюдалось также в процессе приготовления слоистых соединений при анодном окислении графита. Если одновременно с приготовлением слоистого соединения исследуется изменение его физических свойств и, в частности, электрического сопротивления, то после замены полярности электродов на обратную, как правило, сравнительно легко удаляется только часть сорбированного материала. Количество оставшегося в графите вещества составляет более или менее постоянную долю первоначально внедренного количества, которая зависит от природы используемого графита. Как показывает химический анализ, даже продолжительная промывка водой не приводит ни к дальнейшему изменению физических свойств, ни к дополнительному удалению материала, внедренного 1в самом начале [408]. В этом случае для выяснения природы связи добавки в остаточном соединении необходимо установить, происходит ли внедрение добавки между углеродными гексагональными сетками остаточных соединений или она удерживается с помощью иного механизма. [c.151]

Рентгенографические исследования [441, 447, 896, 897] показывают, что расстояние между слоями углеродных макромолекул в графите увеличивается при образовании окиси графита. Окись графита в некоторых отношениях отличается от других слоистых соединений. В зависимости от количества введенной воды расстояние между слоями макромолекул меняется от 6 до 11 А. [c.188]

Графит участвует главным образом только в реакциях трех типов окисление, образование карбидов, образование слоистых соединений. [c.54]

Как уже отмечалось, по химической активности алмаз отличается от графита избыток энергии, которым обладает алмаз, приводит к более высоким теп-лотам реакций взаимодействия этой формы углерода с, другими элементами. Графит реагирует быстрее, чем алмаз, из-за большей развитости поверхности и наличия я-электронов в легко доступных местах между слоями. Важной особенностью графита, обусловленной своеобразием структуры, является способность образовывать слоистые соединения, часто даже при простом воздействии на графит паров различных элементов и соединений. [c.138]

Если слоистое соединение, полученное на базе ромбоэдрического графита, разлагается при нагревании, то слои Р исчезают, а графит регенерируется в более устойчивой гексагональной форме. Как уже говорилось, образование сложного соединения приводит к изменению положения слоев в графите, и при разложении такого соединения слои приобретают более устойчивую последовательность по сравнению с первоначальной. Это можно сравнить с превращениями, совершающимися с участием паровой фазы или промежуточного раствора. [c.140]

Ценным свойством графита является его высокая химическая стойкость. Графит участвует только в реакциях трех типов он окисляется, образует слоистые соединения и растворяется в карбидообразующих металлах. [c.24]

Остов полимеров. В наиболее ясно выраженном виде остовы разных видов существуют в строении атомных соединений, что не удивительно, так как преобладающие в строении этих соединений ковалентные связи отличаются не только направленностью, но и прочностью. Так, в органических соединениях часто встречаются цепные, слоистые и каркасные остовы, построенные из атомов углерода, соединенных а-связями. Цепочечный остов можно обнаружить в твердом парафине, в полиэтилене (рис. 20) трехмерный— в активированном угле, в алмазе. Остовы всех этих трех видов часто имеют ароматические соединения. Подобным двухмерным, слоистым остовом обладает графит. [c.78]

К твердым растворам внедрения близко примыкают соединения включения (или а д д у к т ы). При образовании аддук-тов решающую роль играют не столько силы взаимодействия между частицами (обычно молекулами) веществ в смеси, сколько структурные возможности основного вещества включать в себя частицы добавки. В зависимости от вида полостей в структуре вещества — хозяина аддукты могут быть слоистого типа (как в графите), кана-лового (в крахмале) и клеточного (в кубической воде). Аддукты последнего типа чаще называются клатратами. [c.126]

Черный фосфор имеет слоистую структуру подобно графитовой. В этом, так же как и в черном цвете, можно усматривать одно из указаний на сходство углерода и фосфора, стоящих на одной диагонали в Системе (алмаз и белый фосфор — оба бесцветны). Слои атомов фосфора в кристалле черной модификации связаны ослабленной связью друг с другом (как и в графите), но внутри слоя каждый атом фосфора прочно соединен с тремя другими атомами (рис. 153). [c.277]

Различают три основных типа полостей в структуре хозяина замкнутый со всех сторон клеточный (например, в кубическом льде), линейно-открытый каналовый (например, крахмале или обычном льде) и открытый по плоскостям слоистый- (например, в графите). Аддукты клеточного типа часто называют клатратными соединениями (или просто клатратами). [c.125]

Атомы некоторых элементов, а также многоатомные соединения могут внедряться в графит и образовывать слоистые соединения. Наиболее изучены слоистые соединения щелочных металлов [84]. Как правило, они получаются нагревом графита и соответствующего щелочного металла до температуры, отвечающей определенному давлению паров металла. Считается, что могут образовываться слоистые соединения определенного состава. Такой вывод делается из рассмотрения кривых зависимости состава слоистого соединения от температуры его получения. Эти кривые имеют вид изотерм сорбции, причем каждой ступеньке соответствует слоистое соединение определенного состава (рис. 55). Соотношение между углеродом и металлом имеет дискретные значения, которые для щелочных металлов составляют С Мё, С Ме, СзвЛ е, С Ме, С,(,(,Ме, что отвечает расположению слоя атомов металла через один слой углерода, два и т.д. соответственно. Такие соотношения характерны при применении для синтеза слоистых соединений достаточно совершенных кристаллических форм углерода. Наличие дефектов структуры в реальных материалах может приводить к образованию соединений, отличающихся составом от приведенных. [c.137]

Предполагается, что атомы щелочного металла находятся над центрами шестиугольников углеродных сеток. При этом углеродные сетки по обеим сторонам слоя атомов металла оказываются расположенными так, что атомы углерода находятся один над другим, т.е. при образовании соединений внедрения происходит сдвиг углеродных сеток. Внедрение щелочных металлов приводит к росту электропроводности, что объясняется переходом электронов в незаполненную зону. Одновременно исчезает диамагнетизм, характерный для углероднь Х материалов. Некоторые слоистые соединения графит а имеют удельное электросопротивление, близкое к электросопротивлению меди. [c.138]

Кроме щелочных металлов, графит образует слоистые соединения с галогенами и некоторыми хлоридами (А1С1з, РеС1з). Образование слоистых соединений графита сопровождается уменьшением свободной энергии, однако в том случае, когда это уменьшение невелико, для проведения реакции необходимо присутствие катализаторов. ., [c.42]

При высоких температурах (670—870 К) в присутствии сильных окислителей графит претерпевает окислительные превращения, которые в конечном счете приводят к образованию газообразных продуктов. При более низких температурах (570—670 К) могут образовываться слоистые соединения графита, в которых еще сохраняется слоистый каркас углеродных сеток. Среди слоистых соединений графита большую группу составляют продукты, содержащие калий и другие щелочные металлы. Так, расплавленный металлический калий поглощается графитом с образованием при 670 К продуктов приблизительного состава СаК, С1бК, С24К, СзбК. Атомы калия, внедряясь между базисными плоскостями графита, увеличивают расстояние между ними до (5,40—5,65) X X м [31]. Внедрение атомов щелочных металлов в кристаллическую решетку графита вызывает разрыхление материала. В ряде случаев графит выступает донором электронов в так называемых графитовых солях. Известны синие соли графита, и среди них особой стабильностью обладают нитрат графита 24 NOз-, который характеризуется расстоянием между слоями углеродных атомов 8-10 м [31]. Существует мнение, что нитрат графита можно рассматривать в качестве некоторого промежуточного продукта, возникающего при одновременном действии температуры и окислителя с образованием предельно окисленного продукта. [c.473]

Сила взаимодействия варьируется в зависимости от свойств внедряющихся примесей и от стехиометрического соотношения компонентов в образующихся соединениях внедрения. Оно может быть значительным, как в случае системы калий — графит, где теплота внедрения находится в пределах от 29,31 до 75,36 кДж/моль. Это сильное взаимодействие приводит к изменению свойств графита. Так, при внедрении калия электропроводность изменяется в 10 раз [32], а расстояние между слоями увеличивается до 0,540 нм [33]. Это расстояние может быть увеличено до 0,945 нм в случае СпРеС1з, в других слоистых соединениях, таких как ТаЗг, наблюдалось увеличение расстояния между слоями вплоть до 5,0 нм [34]. [c.252]

Пар хромилхлорида внедряется в графит, если только давление значительно превышает пороговое давление летучего оксихлорида. Состав образующегося соединения приближается к С4о-Сг02С1а [155]. Предельное содержание хромилхлорида в соединении, полученном из жидкого rOa la, отвечает формуле ja- rOa lg [225]. Однако внедренные молекулы хромилхлорида медленно, но необратимо фиксируются, вероятно, вследствие образования слоистых соединений. Поэтому с увеличением времени сорбции все меньшее и меньшее количество хромилхлорида извлекается при десорбции [155]. [c.333]

Слоистые минералы или глины, такие, как галлозит [22, 27] или монтмориллонит, способны к набуханию и взаимодействию со многими органическими веществами, с которыми они образуют комплексоподобные продукты. Эти минералы не отличаются избирательностью, и устойчивость их комплексов часто зависит от того, возникают ли водородные связи. Неизбирательные слоистые комплексы образует также графит, их иногда называют слоистыми соединениями. [c.497]

Рентгеновские исследования спелевого графита и углерода отжига показывают, что их структуры почти идентичны структуре естественного графита [497]. Эти выводы подтверждают также результаты более поздних исследований [677, 1088]. Однако пластинчатый и зернистый графит, а также углерод отжига обладают, по-видимому, менее совершенной структурой, чем спелевый графит. Это различие можно объяснить, если предполол<ить, что первоначально образуется соединение со слоистой структурой, в состав которого входит железо [365]. Эти соображения интересны в связи с ранними работами, в которых также высказывается предположение о возможности образования слоистого соединения графита с железом [560, 859] (см. разд. V. 2). При окислении наружных слоев в углероде отжига в центре гранулы получается [c.28]

Окись графита является одним из первых исследованных слоистых соединений [133, 354]. Штауденмайер [978—980] и Хамди [385] показали, что в том случае, когда азотная и серная кислоты нагреваются с графитом в присутствии небольшого количества окисляющего агента, например в присутствии хлорновато1кислого калия, графит набухает и претерпевает последовательное изменение окраски в конце концов реакция завершается образованием окиси графита. На первый взгляд кажется странным, что образование бисульфата и других кислых соединений графита происходит аналогичным путем. Однако бисульфат графита образуется лишь в тех случаях, когда концентрированная серная кислота добавляется к графиту в присутствии различных окисляющих агентов. Подобно другим слоистым кислым соединениям, бисульфат графита образуется достаточно быстро, а при добавлении воды к раствору— также быстро разлагается [855]. [c.187]

Дефекты, обусловленные чужеродными атомами, и нерегулярности собственной структуры графита взаимосвязаны. Известно, например, что облучение способствует диффузии бора в графит [98], что при закалке графита поверхностный слой его пересыщен вакансиями за счет химического взаимодействия атомов углерода с молекулами газа [89]. Примесные атомы, по-видимому, концентрируются вокруг точечных де( ктов структуры графита и дислокаций и образуют так называемые облака Коттрелла. Сгущение последних может привести к конденсации и выпадению примесей. Можно предполагать, что так образуются слоистые соединения графита. Это явление используется также в известных методах наблюдения дислокаций (декорирование). [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология