Кристаллическая структура углеродов

В этом случае на процесс о,кисления оказывает влияние кристаллическая структура углерода — графита, для которого ха- [c.209]

Активированный уголь. Повышение адсорбционной способности достигается разрыхлением кристаллической структуры углерода путем осторожного окисления. Углерод с высокой адсорбционной способностью при комнатной температуре, например, при контакте с полунасыщенным паром тетрахлорида углерода адсорбирует количество U, равное собственной массе угля. [c.671]

Такие соединения в некоторой степени аналогичны цеолитам, в которых кристаллический алюмосиликатный каркас заменен кристаллической структурой углерод — графит полостям цеолита соответствуют пространства между углеродными сетками графита, заполненные различными добавками. [c.69]

Рис. 5.16. Кристаллическая структура углерода в форме графита. Обратите внимание на то, что в плоских слоях, состоящих из правильных шестиугольников, КЧ=3. Силы взаимодействия между гексагональными слоями значительно слабее (и, следовательно, межъядерные расстояния намного больще), чем между атомами одного слоя.

Следует иметь в виду [22], что рентгеноструктурный анализ позволяет определить размеры основной элементарной ячейки кристаллической структуры углеродов что касается других параметров, то их следует рассматривать после общего изучения кристаллической структуры таких материалов и их физических свойств. [c.66]

Парафиновые углеводороды нормального строения относятся к изоморфным веществам, образующим при совместной кристаллизации твердые растворы. При понижении температуры в первую очередь выделяются кристаллы наиболее высокоплавких углеводородов, на кристаллической решетке которых последовательно кристаллизуются углеводороды с меньшей температурой плавления и меньшим числом атомов углерода в молекуле [6, 7]. Исследовать кристаллическую структуру твердых углеводородов масляных фракций нефти весьма сложно ввиду их многокомпонентно-сти. Даже кристаллическая структура нормальных парафинов — наиболее простых по строению компонентов установлена лишь в последнее время. [c.118]

Образование комплекса — экзотермический процесс. По данным [3], теплота комплексообразования, отнесенная к числу атомов углерода в молекуле нормального парафина, составляет около 6,7 кДж (1,6 ккал), что вдвое больше теплоты плавления этих углеводородов и значительно меньше теплоты их адсорбции на твердой поверхности. Отсюда следует, что тепловой эффект комплексообразования есть результат экзотермического процесса адсорбции и эндотермического процесса перехода тетрагональной структуры карбамида в гексагональную в момент комплексообразования. Теплота образования комплекса складывается из теплот трех процессов преодоления сил межмолекулярного сцепления молекул парафинового углеводорода, численно равных теплоте испарения ориентации молекул карбамида в отношении молекул парафиновых углеводородов (экзотермический процесс) превращения кристаллической структуры карбамида из тетрагональной в гексагональную (эндотермический процесс). [c.201]

В процессе всего термического изменения угля нет такой температурной зоны, где явления имели бы такое важное значение, как во время последних двадцати градусов, предшествующих затвердеванию. Именно в этом интервале происходит предварительное формирование кристаллической структуры кокса. Позднее не могут быть изменены ни относительное расположение атомов углерода, ни пузырчатая структура кокса. Механические напряжения, которые вызывают трещиноватость кокса во время его дальнейшего коксования, зависят главным образом от того, что происходит вокруг этой точки затвердевания. Если бы можно было ее произвольно изменить при данной скорости нагревания на 10 С, то можно было бы превратить посредственно коксующийся уголь в хорошо коксующийся, и наоборот. [c.109]

Промежуточное положение между процессами хемосорбции и разделением с помощью чисто адсорбционных сил занимают методы, основанные на образовании некоторыми веществами непрочных соединений (комплексов, аддуктов), которые характеризуются строго определенной кристаллической структурой. Наиболее характерный пример таких методов — выделение парафиновых углеводородов нормального строения с числом атомов углерода выше 6—7, а также их некоторых производных путем образования аддуктов с карбамидом (мочевиной) O(NH2)2. [c.314]

Изучение кристаллической структуры индивидуальных н-алканов [78] показало влияние четного и нечетного числа атомов углерода в молекуле на температуру перехода, фазовое состояние (рис. 22), а также на кристаллическую структуру. [c.84]

Между молекулярной структурой нефтяного сырья и кристаллической структурой изготовленной из него углеродной продукции существует четкая связь, что позволяет управлять процессами производства нефтяного углерода и его облагораживания. Кристаллит-ную структуру нефтяного углерода определяют методами рентгеноструктурного анализа, электронно-парамагнитного резонанса и др. [c.148]

Хорошо известная диаграмма равновесия системы железо— углерод исключительно сложна. Она позволяет судить о том, как широк диапазон режимов термообработки и закалки. Сплавы цветных металлов имеют несколько иную кристаллическую структуру, поэтому для них используют ограниченный диапазон режимов термической обработки. Некоторые сплавы меди, алюминия и никеля можно подвергать различным методам термообработки. [c.316]

Основные различия в свойствах и химическом содержании примесей аморфизированных и кристаллических графитов показаны в табл. 5-4. Из данных таблицы видно, что аморфизированные графиты имеют пониженные по сравнению с кристаллическими содержание углерода, степень графитации и повышенное удельное электросопротивление. Они неоднородны по макроструктуре и в основном не имеют текстуры, лишь отдельные рудные тела имеют слоистую структуру. Их существенной особенностью является микропористость в основном с радиусом пор менее 2 нм [5-15]. [c.242]

Термическое рафинирование до температур начала заметной сублимации углерода обеспечивает не только удаление зольных примесей, что уменьшает толщину чешуек, но и упорядочение кристаллической структуры графита и его текстурирование. Об этом свидетельствуют данные рентгеноструктурного анализа и электронно-микроскопические исследования [В-4, 6-143]. [c.367]

Структура. В процессе фторирования гибридизация атомов углерода в углеродной матрице постепенно переходит из состояния в зр . При этом слоистые гексагональные плоскости преобразуются в слоистую структуру с ковалентно связанными атомами фтора и деформированными углеродными слоями. Деформация слоев связана с механическими напряжениями графитовой матрицы и ее разрушением, которые имеют место при диффузии фтора между слоями углерода и при формировании ковалентных С—Г связей. С увеличением температуры фторирования напряжение в углеродной матрице возрастает. Это приводит к ее расслоению и ускоренному образованию (СГ )п. Если внутренние напряжения при расслоении понижаются, то скорость формирования кристаллической структуры фторуглерода уменьшается. [c.388]

Установлена принципиальная возможность существования новых кристаллических структур углерода с sp -гибридизацией атомных орбиталей, топологически отличных от известных модификаций фафита, алмаза и карбина. Подобные структуры возникают в результате образования ковалентных связей между спирально расположенными углеродными цепочками. Хотя кинетически образование таких полимеров углерода зафуднено, но термодинамически они, по-видимому, устойчивы из-за наличия [c.39]

В большинстве соединений зтлерод образует четыре ковалентные связи, но они не могут быть реализованы в двухатомной молекуле Сз, поэтому простые вещества представляют собой полимерные кристаллические структуры. Углерод образует четыре простых вещества - алмаз, графит, карбины и фуллерены. [c.303]

Тейлор, Кистяковский и Перри [439], изучая различные способы получения платиновой черни, показали, что образцы с частицами меньшего размера обладали более высокой каталитической активностью. Гофман [201] обратил внимание на зависимость между адсорбционной способностью, каталитической активностью и кристаллической структурой углерода, а Гсфман и Лемке [202] установили, что натуральный графит имеет гораздо большие кристаллы и что образцы активированного угля и актив ированной сажи имеют почти одинаковое кристаллическое строение, хотя обладают заметно отличающимися адсорбционными свойствами. При соединении водорода и брома образцы активированного угля обладали высокой каталитической активностью, тсгда как каталитическая активность сажи была значительно меньше, а натурального графита еще меньше. Активность активированного угля несколько увеличивается при нагревании в двуокиси углерода до 950°. Таким путем в 17 раз была увеличена его эффективность при реакции разложения бензола. [c.246]

Полиморфизм широко распространен среди природных соединений. Например, карбонат кальция a Og образует минералы кальцит — гексагональной системы и арагонит — ромбической системы двуокись титана ТЮа встречается в виде минералов анатаза, рутила и брукита, отличающихся друг от друга кристаллической структурой углерод существует в гексагональной и в кубической форме (графит и алмаз). [c.87]

Как мы уже отметили, кристаллизация происходит в области термодинамической устойчивости алмаза поэтому наблюдаемые различия в кристаллической структуре углерода, выпадающего из раствора, могут быть обусловлены лишь различием скоростей образования зародышей двух конкурирующих форм. В свою очередь образование зародышей зависит от величины свободной энергии новой фазы относительно ее растворенного состояния, а также от поверхностной энергии зародыша. Последняя 1мало меняется с давлением изменение же указанной разности свободных энергий определяется разностью величин парциального атомного объема растворенного вещества и его атомного объема в кристаллическом состоянии [c.82]

Полиморфизм — это способность вещества образовьшать несколько кристаллических стрзгктур, которые идентичны в химическом отношении, но отличаются по своим физическим свойствам. В качестве примера можно привести свойства кристаллических структур углерода (графит, уголь и алмаз). Кристаллические структуры [c.101]

ИК-спектроскопией адсорбированного аммиака и пиридина установлено усиление апротонной кислотности и образование центров протонной кислотности в результате хлорирования т -оксида алюминия четыреххлористым углеродом. Исследования масс-спектров продуктов десорбции с поверхности образцов -у- и tj-оксидов алюминия до и после хлорирования и электронная оптическая спектроскопия адсорбированных состояний некоторых оснований позволили установить, что причиной принципиальной разницы в каталитической активности хлорированных tj- и 7-оксидов алюминия в низкотемпературной изомеризации парафиновых углеводородов являются различия в свойствах поверхности прокаленных при 500 °С оксидов алюминия, в том числе в количестве и расположении гидроксильных групп, обусловленных особенностями кристаллической структуры 7 - и 7-оксидов алюминия [90]. Хлорирование поверхности оксида алюминия, сопровождающееся выделением хлороводорода и диоксида углерода, усиливает кислотность апротонного и протонного типа. Бренстедовская кислотность обусловлена хемосорбированнымНС . [c.72]

Большое значение в метал лургии имеет диаграмма состояния системы железо—углерод, дающая возможность сознательно намечать пути исследований для создания различных сортов сталей и чугуна. Начало исследованиям системы железо—углерод было положено работами Н. П. Аносова 1831 —1841 гг. и Д. К- Чернова 1868—1869 гг., которые устано-мнлн, что сталь и чугун обладают кристаллической структурой. В качестве убедительного доказательства кристаллической структуры стали Чернов приводил мелкие и крупные разветвленные [фисталлическпе образования— дендриты, находимые в медленно охлажденных стальных слитках. [c.414]

Содержанию в железе 6,67%(масс.) углерода отвечает химическое соединение— карбид железа, или цементит, РезС. Это вешестно имеет сложную кристаллическую структуру и характеризуется высокой твердостью (близка к твердости алмаза) п хрупкостью. При температуре около 1600 °С цементит плавится . [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]

В связи с переработкой остаточного сырья разработана схема двухстадийной регенерации катализатора, протекающей в двух последовательно соосно расположенных аппаратах, как это показано на рис. 5.9. В нижнем регенераторе первой ступени при частичной и недостаточной подаче воздуха сгорает основная часть водорода и незначительная часть углерода. При этом защитная оболочка из углерода кокса предохраняет ванадий от окисления и образования с цеолитом низкоплавкой эвтектики, вызывающей разрушение кристаллической структуры цеолита. Двухстадийная регенерация обеспечивает снижение содержания остаточного кокса с 0,2 до 0,05%. Благодаря этому на 3—4% увеличивается выход бензина, снижается кратность циркуляции катализатора, требуется меньший предварительный нагрев сырья. В случае необходимости температуру регенерированного катализатора можно регулировать с помощью холодильника, расположенного на выходе из верхнего регенератора. [c.130]

Кристаллизация индивидуальных -алканов. Кристаллическая структура индивидуальных н-алканов довольно сложна, так как они являются полиморфными кристаллическими веществами и в зависимости от температуры кристаллизации и числа атомов углерода в н-алкане образуют монокристаллы , относящиеся к четырем различным сингониям гексагональной (а-форма), ромбической (р-форма), моноклинной (уформа) и триклинной (б-форма). [c.81]

Кристаллизация в среде инертного газа. Для каждого сырья существуют определенные температурные пределы, в которых можно существенно улучшить кристаллическую структуру суспензии при охлаждении путем подачи в нее инертного газа (азота или двуокиси углерода) [141 —143]. Действие инертного газа объясняется сокращением длительности диффундирования молекул твердых углеводородов к центрам кристаллизации и устранением местной перенасыщенности раствора. На поверхности пузырька инертного газа сорбируется часть содержащихся в сырье асфаль-то-смолистых веществ, которые таким образом становятся подвижными центрами кристаллизации, способствующими образованию дендритных агрегатов. Подача инертного газа оказывает и чисто механическое воздействие, разобщая кристаллы и снижая структурную вязкость суспензии. Скорость фильтрации при применении инертного газа увеличивается в 1,4—2,0 раза, а содержание масла в гаче снижается на 40—60 вес. %. Длительность обработки суспензии 12—15 мин, расход инертного газа 0,4—0,8 объема на [c.155]

Исследованиями зарубежных и отечественных ученых усгановлено, что эксплуатационные свойства углеродных материалов находятся в прямой зависимости от структуры и, в частности, кристаллической структуры нефтяных коксов. При высокотемпературной обработке нефтяных коксов при прокаливании и графитации происходит целый ряд физико-химических превращений, в результате которых несоверщенный по своей структуре кокс перестраивается в кристаллический материал с трехмерно упорядоченной структурой. Особый интерес представляет перестройка тонкой кристаллической структуры, так как многообразие переходных форм углерода, многообразие свойств углеграфитовых материалов определяется сочетанием углерода в различных гибридных состояниях с разным типом углерод-углеродных связей, а также надмолекулярной структурой, определяемой ориентацией графитовых слоев и степенью их совершенства. [c.117]

Характер распределения ССЕ в твердых телах позволяет разделить их по степени симметрии на кристаллические п аморфные нефтяные дисперсные структуры. Твердые нефтяные тела, в которых расположение соединений имеет дальний порядок, соответствующий периодическому повторению определенной архитектуры в трех измерениях, называют кристаллическими, а расположение соединений в них — кристаллической структурой. Порядок, свойственный расположению соединений внутри твердого тела, часто приводит к симметрии его внешне] ) формы. Например, кристаллы графита имеют гексагональную форму, в базисных плоскостях атомы расположены в углах шестиугольников, на расстоянии 0,142 нм, т. е. на таком же расстоянии, как и в молекулах бензола. Прочность связей углерода в базисной плоскости кристалла графита примерно в шесть раз выше, чем в атомах углерода, расположенных на двух плоскостях, находящихся на расстоянии 0,3345 нм. Кристаллы графита имеют высокую симметрию. Аналогично другая форма кристалла углерода — алмаз — образует куб. В узлах кристаллическо 1 решетки алмаза а-связи каждого атома углерода направлены к четырем соседним атомам. Теплота сгорания алмаза несколько выше, чем графита. В связи с этим осуществляется переход при нагреве алмаза в графит в термодинамически более устойчивое состояние, в результате чего формируется новая симметрия. Симметрия также свойственна таким твердым нефтяным телам, как парафины. Известны нефтяные твердые тела с ближним порядком расположения соединений, они являются не кристаллами, а крайне вязкими жидкостями. К ним относятся, например, битумы, пеки, остаточные крекинг-остатки и др. [c.165]

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]

Наряду с получением алмаза в условиях, когда он является термодинамически устойчивым веществом (при высоких давлениях), алмазы можно синтезировать в области его неустойчивости, т.е. при относительно низких давлениях. Для этого проводят термическое разложение углеродсодержащих газообразных веществ, например метана, ацетилена, оксида углерода и др. В реакционный сосуд предварительно вводят кристаллы алмаза. Если имеется граш. кристалла алмаза, вблизи которой концентраты атомов углерода в виде пара превышает соответствующую равновесную, то избыток атомов углерода будет осаждаться на этой грани, воспроизводя кристаллическую структуру алмазной решетки. Процесс этот очень медленный. Кроме того, рабочие условия благоприятствуют образованию на поверхности подложки графита, который нужно периодически удалять с нее. Удельная производительность таких установок невелика, и сам процесс пока не нашел промышленного применения. [c.50]

Свойства УУКМ изменяются в широком диапазоне. Прочность карбонизованного УУКМ пропорциональна плотности. Графитация карбонизованного УУКМ повышает его прочность. Прочность УУКМ на основе высокопрочных УВ выше прочности КМ на основе высокомодульных УВ, полученных при различных температурах обработки. К уникальным свойствам УУКМ относится высокая температуростойкость в инертных и восстановительных средах. По способности сохранять форму и физико-механические свойства в этих средах УУКМ превосходит известные конструкционные материалы. Некоторые УУКМ, особенно полученные карбонизацией углепластика на основе органических полимеров, характеризуются увеличением прочности с повышением температуры эксплуатации от 20 до 2700 С. При температурах выше 3000°С УУКМ работоспособны в течение короткого времени, так как начинается интенсивная сублимация графита. Чем совершенней кристаллическая структура графита, тем при более высокой температуре и с меньшей скоростью происходят термодеструктивные процессы. Свойства УУКМ изменяются на воздутсе при длительном воздействии относительно невысоких температур. Так, при 400 - 650°С в воздушной среде происходит окисление УУКМ и, как следствие, быстрое снижение прочности в результате нарастания пористости. Окисление матрицы опережает окисление УВ, если последние имеют более совершенную структуру углерода. Скорость окисления УУКМ снижается с повышением температуры их получения и уменьшением числа дефектов. Эффективно предотвращает окисление УУКМ пропитка их кремнийорганическими соединениями из-за образования карбида и оксида кремния. [c.92]

Влияние кристаллической структуры природных графитов на антифрикционные свойства твердых смазочных покрытий. Луценко Г. А.. Хакимова Д. К., Сентюрихина Л.Н. В сб. Конструкционные материалы на основе углерода , № 10. М., Металлургия , 1975, с. 148—152. [c.266]

Переход углеродных матриц в кристаллическую структуру монофторида углерода и монофториддиуглерода всегда сопровождается значительным увеличением удельной поверхности. [c.388]

Чем выше степень трехмерного упорядочени углерода, тем совершеннее кристаллическая структура фторированного углерода. Четко выраженные рефлексы косых плоскостей кристаллов монофторидов углерода получены только при использовании чешуйчатого природного графита. [c.391]

Фторирование углеродных волокон из полиакрилонитрильного (ПАН) волокна [6-163,178]. Исследования показали, что фторирование поверхности волокна, полученного при 1200-2100 С, вызывает привес 8-10% (масс.) и приводит к росту его плотности, модуля упругости и предела прочности при растяжении. Увеличение прочности при фторировании поверхности связано с дефторированием неупорядоченной части волокна. По данным рентгеноструктурного анализа, текстура углеродных волокон не изменяется до содержания фтора 17% (масс.). После достижения содержания фтора 20-27% (масс.) и до 54-56% (масс.) фтора наблюдается резкий переход от фибриллярной структуры углеродной матрицы к слоистой кристаллической структуре полимонофторида углерода. [c.400]

Фторирование активированных углеролиых волокон [6-153]. Активация углеродных волокон, предшествующая фторированию, позволяет резко снизить температуру фторирования. Уже при комнатной температуре достигается отношение F/ в интервале от 0,68 до 0,72, а при 200 С от 1,22 до 1,28. При этой температуре, по данным рентгеноструктурного анализа, образуется трехмерная кристаллическая структура ( F ) . Часть углерода выше 150 С удаляется в виде летучих F4 или [c.402]

При разряде кристаллическая структура фторуглерода изменяется. На рентгенограммах исчезают пики, соответствую1Щ1е решетке фторуглерода, и появляются пинии аморфного углерода и фторида лития. Образующийся по мере разряда углерод повышает электрическую проводимость электрода, что способствует поддержанию плато на кривой разряда (рис. 6-64). [c.407]

И сам углерод, и его аналоги могут существовать в нескольких аллотропических модификациях. Если для типичных неметаллов, например кислорода и серы, явление аллотропии связано с возможностью образования молекул различного состава, то в простых телах кристаллической структуры, например у у1 лерода, олова, кремния, аллотропия связана с возможностью построения кристаллических решеток различного типа. Так, в кристаллической структуре алмаза каждый атом углерода связан четырьмя связями с другими атомами таким образом, что все углы между связями равны 109,5°. Модель кристаллической решетки алмаза можно получить, если поместить атом углерода в центр тетраэдра на пересечении его высот и соединить его с четырьмя Е ершинами тетраэдра, поместив в них еще четыре атома углерода рассматривая каждый из этих атомов как центр нового тетраэдра, можно таким путем воспроизвести всю решетку. [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология