Углероды в электрической дуге

Метан составляет сырьевую основу важнейших химических промышленных процессов получения углерода и водорода, ацетилена, кислородсодержащих органических соединений — спиртов, альдегидов, кислот. Получаемый при термическом разложении метана (реакция 1) мелкодисперсный углерод (газовая сажа) используется как наполнитель при производстве резины, типографских красок. Водород используется в различных синтезах, в том числе в синтезе аммиака. При высокотемпературном крекинге метана (реакция 2) получается ацетилен, необходимая высокая температура (1400—1600 С) создается электрической дугой. Одной из важных областей применения метана является получение так называемого синтез-газа — смеси оксида углерода(П) и водорода (реакции 3 и 4), используемого в дальнейшем для получения многих органических соединений. [c.69]

При температуре электрической дуги углерод соединяется с водородом, образуя метан [c.217]

Если для образования S2 требуется нагревание примерно до 800°С, то для получения соединения углерода с азотом 2N2— дициана необходима еще более высокая температура (электрическая дуга). Дициан удобнее получать по реакциям [c.363]

Связь С—Н в бензольном кольце прочнее, чем в молекулах парафиновых углеводородов, исключая простейший углеводород метан. Экспериментально разрыв связи С—С в ароматическом кольце наблюдается при крекинге в электрической дуге (распад до ацетилена) и, возможно, при крекинге до углерода, В последнем случае всегда в небольших количествах образуется метан, что может происходить только в результате разрыва бензольного кольца. Однако при этом идут глубокие вторичные химические процессы, так что бо энергии разрыва бензольного кольца можно говорить с большой условностью. [c.153]

Благодаря дальнейшим творческим изысканиям ученых всего мира на сегодняшний день открыты способы генерации фуллеренов, содержащих от 28 до 960 атомов углерода. Поскольку структура фуллеренов близка к структуре фафита, наиболее эффективные способы их синтеза, как показано в обзоре основаны на термическом и лазерном испарении фафита, а также на использовании электрической дуги между фафитовыми стержнями. Во всех случаях процесс идет в атмосфере гелия, давление которого является решающим фактором, обеспечивающим оптимальный режим охлаждения и конденсации углеродного пара в кластеры. Наиболее простым является электродуговой метод, который обеспечивает выход фуллеренов до 45% От испаренного углерода. [c.114]

Общие сведения. Технический карбид кальция полу> д от в руднотермических печах, где окись кальция и углерод взаимодействуют в электрической дуге согласно уравнению [c.129]

Ацетилен при обычной температуре очень неустойчив. Поскольку он является весьма эндотермическим соединением, его нестойкость уменьшается с повышением температуры. Хотя ацетилен и образуется из углерода и водорода в электрической дуге, его следует считать неустойчивым в отношении распада на элементы при всех температурах, так как при температуре, для которой изменение свободной энергии реакции [c.271]

Реакцию (1) проводят при температуре электрической дуги, пропуская через нее метан и азот [3]. Реагирующие вещества могут быть разбавлены инертными газами. В случае, когда исходная смесь состояла из 8,3% метана, 42,7% азота, 33,7% водорода и 5,3% окиси углерода, расход электроэнергии на 1 кг цианистого водорода был равен 19,8—22,0 квт-ч. Этот процесс можно объединить с электродуговым процессом получения ацетилена. Действительно, когда углеводородные газы, являющиеся сырьем для производства ацетилена, содержат даже следы азота, в продуктах реакции, кроме ацетилена, всегда присутствует заметное количество цианистого водорода (гл. 15, стр. 276). [c.376]

Представляет интерес также образование ацетилена из водорода и углерода при высоких температурах, происходящее, по Бертло, в пламени электрической дуги между угольными электродами в атмосфере водорода. При этом выход ацетилена может достигать 8% от количества водорода, находящегося в сфере реакции. [c.78]

В качестве исходных продуктов при работе в электрической дуге можно брать и оксиды. Вначале они восстанавливаются углеродом, а затем полученные металлы дают карбиды (карбиды, получаемые этим методом, часто имеют пониженное содержание углерода по сравнению с теоретическим). [c.54]

В 1ламени электрической дуги метан может быть разложен на углерод (сажу) и водород. Сколько сажи можно получить и- 1 кг метана [c.116]

Графит стоек к водным растворам плавиковой и фосфорной кислот (при любых температурах) и щелочей любой концентрации, но взаимодействует с расплавами щелочей. Графит устойчив к действию растворов всех солей, кроме окисляющих, не взаимодействует с водой и водяным паром при температуре до 600 °С. Атомарный фтор и углерод вступают в реакцию присоединения с выделением значительной энергии даже при обычных температурах. Хлор непосредственно не взаимодействует с углеродом, за исключением условий электрической дуги. При высоких температурах углерод взаимодействует с металлами, образуя карбиды. [c.88]

При температуре электрической дуги масло полностью разлагается на углерод и простые газы. [c.239]

Год спустя Д.Хаффман и его коллеги подвергли испарению графитовый стержень путем его нагрева в электрической дуге в атмосфере гелия. При этом частицы углерода оседали в виде сажи на стенках реактора. Исследователи заметили, что когда давление гелия становилось в семь раз меньще атмосферного, пыль сильно поглощала излучение в дальней ультрафиолетовой области, давая необычный двугорбый" спектр (рис.62). Предполагалось, что причиной этого является образование достаточно большого количества молекул с четным числом атомов углерода, особенно кластеров Сбо. Было решено измерить поглощение в инфракрасной области (т.е. в диапазоне длин волн, который связан с колебательными движениями молекул) для того, чтобы сравнить полученные результаты с теоретическими предположениями, которые к этому времени были сделаны по поводу существования С о. [c.112]

Карбин получается синтетически при каталитическом окислении ацетилена и является наиболее стабильной формой углерода, алмаз — наименее стабильная форма В 1990 г из сажи, образованной при испарении графита в электрической дуге в атмосфере гелия, была выделена еш,е одна новая форма углерода, так называемые фуллерены Это многогранники (своеобразные круглые молекулы), содержаш,ие от 60 до ПО и более атомов углерода Наиболее изученным является фуллерен состоящий, как и футбольный мяч, из 13 пятиугольников и 20 шестиугольников [c.220]

В промышленности, однако, 8Ю2 восстанавливают углеродом в электрической дуге между графитовыми электродами. Результат восстановления силиката железа — сплав кремния с железом (ферросилиций) — используется в производстве стали для ее раскисления (удаления кислорода) и легирования, а также для производства металлов (Са, Ме, 2г, редкоземельных элементов) из оксидов (силикотермия). [c.148]

В 1990 г. из сажи, образованной при испарении графита в электрической дуге в атмосфере гелия, была выделена еще одна новая форма углерода, так называемые фуллерены. Это многогранники (своеобразные круглые молекулы), содержащие от 60 до 110 и более атомов углерода. Наиболее изученным является фуллерен Сво, состоящий, как и футбольный мяч, из 13 пятиугольников и 20 шестиугольников. [c.220]

Вам уже известно, что до начала XIX столетия господствовало мнение, что между неорганическими и органическими веществами существует резкая грань. Но первые же синтезы органических веществ показали несостоятельность этих взглядов. Так, например, немецкий химик, Ф. Вёлер в 1824 г. доказал, что из неорганических веществ можно получить органическое — щавелевую кислоту, которая содержится в некоторых растениях, например в щавеле. Процесс получения щавелевой кислоты из неорганических веществ в лаборатории можно осуществить следующим путем. В электрической дуге при взаимодействии азота с углеродом образуется дициан СгЫа [c.141]

Процесс пиролиза обычно проводят при температурах от 300 до 900°С в стационарных или вращающихся вертикальных цилиндрических печах (ретортах), различающихся способом подвода теплоты к перерабатываемым материалам. В качестве теплоносителя используются жидкие продукты разложения твердых горючих материалов, расплавы солей (КС1, Mg b) и другие материалы. Используется также нагрев с помощью электрической дуги и токов высокой частоты. Состав газообразных продуктов процесса можно изменять в широких пределах в зависимости от состава перерабатываемого сырья, температуры и содержания кислорода в реакционной зоне. Часто для предупреждения образования углерода и токсичных продуктов в реакционную зону вводится водяной пар. Твердый остаток может использоваться в качестве наполнителя при производстве различных резинотехнических или пластмассовых изделий или как сорбент. [c.260]

Прямой синтез из углерода и водорода. В электрической дуге, горящей в атмосфере водорода, образуется значительное количество метана. [c.57]

Синильная кислота H N. При высокой температуре, например в электрической дуге, углерод может непосредственно соединяться с азотом, образуя бесцветный ядовитый газ дициан, молекулярная масса которого соответствует формуле 2N2. По своим химическим свойствам дициан имеет некоторое сходство с галогенами. Подобно им, он образует соединение с водородом H N, обладающее кислотными свойствами и получившее название циановодорода, или синильной кислоты. [c.414]

Твердый силав вокар так же, как и сталинит, представляет собой зернообразную массу с величиной отдельных зерен 1—3 мм. Эта масса, состоящая из зерен вольфрама и углерода, электрической дугой наплавляется на поверхность детали в один, два или три слоя. [c.234]

К Электрокрекинг, предназначенный, главным образом, для получения ацетилена и лишь частично этилена и других олефинов, впервые подробно изучен и разработан советскими учеными, показавшими его большие практические возможности. Процессы крекинга в электрической дуге не получили широкого промышленного распространения, несмотря на то, что несколько установок были построены и испытаны давно. Так, для производства ацетилена в Германии на заводе в г. Хюлье во время второй мировой войны была сооружена промышленная установка электро-крекинга метана, работавшая при температуре 1600° С и весьма ограниченном времени реакции (10 с). Мощность установки составляла 200 т ацетилена в сутки. Получаемый газ содержал 13,3% по объему ацетилена, 46 — водорода, 8,9 — азота, 2,9 — окиси углерода, 27,8% — парафинов, а также диацетилен, метилацетилен и винилацети-лен. Позднее по результатам исследований, проведенных в Техасском университете, была построена другая установка электрокрекинга в тихом разряде мощностью 7500 т ацетилена в год. В конце пятидесятых годов в Румынии была сооружена установка электрокрекинга метана, на которой выполнено большое число экспериментов. Но из-за сильного сажеобразования эксплуатация этой полузаводской установки затруднена. [c.25]

Полимерные пленки получают при испарении тонких слоев растворов полимеров, нанесенных на поверхность воды или стекла. Углеродные и кварцевые пленки получают распылением материалов в электрической дуге в специальных вакуумных установках. Пары углерода и кварца осаждают на чистые стеклянные пластинки, покрытые слоем полимера, на поверхность слюды илп монокристаллов хлорида натрия. Затем нленки отделяют от поверхности и переносят на поддержчгваю-щие сетки. Такие пленки в отличие от полимерных устойчивее к действию электронного луча и химически инертны. К недостаткам углеродных пленок следует отнести их гидрофобность. [c.124]

Из способов получения метана особенный теоретический интерес представляет образование его непосредственно из элементов. Так, по Боне и Иердану, этот углеводород получается из углерода и водорода при температуре около 1200°, а также наряду с ацетиленом и небольшим количеством этана в пламени электрической дуги в атмосфере водорода между угольными электродами выход 1,25% СНл .. Примснские повышенного давленья водорода оказывает благоприятное [c.30]

Конденсация первоначально диспергированных частиц илн атомов углерода. Частищ>1 УЛС были зарегистрированы в продуктах конденсации атомов углерода при термическом распылении графитовых электродов в электрической дуге, после абляции фафита под воздействием высокоэнергетических лазеров или нагревании фафита в солнечных печах. В дальнейшем был разработан метод, базирующийся на конденсации углеродньгх кластеров и атомов в матрице металла. Недавно формирование частиц УЛС было также зарегистрировано в электрической дуге под слоем воды. [c.125]

Фуллерены являются единственной из трех известных в настоящее время аллотропных модификаций углерода (графит, алмаз, фуллерены), которые обладают растворимостью в широком классе органических растворителей [20]. Такая особенность фуллеренов связана с их молекулярной структурой, в отличие от сшитых полимерных сеток графита и алмаза. Свойство растворимости фуллеренов имеет широкое практическое применение. Прежде всего - в процессах выделения фуллеренов из продукта термического разложения графита в электрической дуге - фуллеренсодержащей сажи, а также при разделении смесей фуллеренов различного сорта, например, гюсредством хроматофафических методов. Фуллеренсодержащая сажа (Ф-сажа) представляет собой мелкодисперсный порошок черного цвета, основную долю которого (80-90 % по массе) составляет аморфный углерод. Остальные 10-20 % по массе Ф-сажи составляют фуллерены (80-95 % С60, 5-20 % - С70 и следовые количества высших фуллеренов - С7б, С78, С84, до С100). При обработке Ф-сах<и органическими растворителями (эксфакции) фуллерены количественно переходят в раствор, тогда как мафица из аморфного углерода является нерастворимой частью Ф-сажи. [c.40]

П. Цианистые соединения углерода. При температуре электрической дуги углерод соединяется с азотом с образованием бесцветного очень ядовитого газа jNj, называемого цианом или синеродом. По свойствам синерод имеет много обш,его с галогенами образует соединения с водородом, металлами и т. д. [c.442]

При температуре электрической дуги углерод с азотом образуют дициан 2N2— бесцветный, ядовитый газ, раздражающий дыхательные пути. Подобно галогенам, дициан соединяется с водородом, образуя бескислородную цианистоводородную кислоту [c.326]

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]

Элементарный фтор и углерод вступают в реакцию присоединения с выделением значительной энергии даже при обычных температурах. Углерод самопроизвольно воспламеняется в присутствии фтора. Хлор непосредственно не взаимодействует с углеродом, за исключением условий электрической дуги, когда образуются небольшие количества a U и СеСЬ. [c.40]

При высоких температурах окись углерода непосредственно взаимодействует с аммиаком [19]. При этом вследствие неблагоприятных условий равновесия требуется большой избыток окиси углерода, но достигаются высокие выходы цианистого водорода. Метанол при пропускании с аммиаком и воздухом над окисномолибденовым катализатором гладко взаимодействует с аммиаком, образуя цианистый водород [28]. Цианистый водород образуется также непосредственно из метана и аэота в электрической дуге [60]. [c.226]

Пример 5.3. В электрической дуге между двумя угольны(Ми электродами некоторые атомы углерода переходят в возбужденное состояние, шринем спектроско- [c.117]

Разложение применяемых в трансформаторах твердых изоляционных материалов при 150 °С может быть лишь незначительным, однако оно увеличивается по мере возрастания температуры. В интервале 200—400 С большинство органических материалов будет в не-стайильном состоянии. Продуктами разложения могут быть газы, жидкости или твердые вещества. При температуре электрической дуги твердые изоляционные материалы разлагаются более или менее полно на углерод и простые газы, образующиеся из элементов, составляющих твердую изоляцию. [c.239]

Фуллерены - совершенно новый класс соединений, химия которых начала развиваться немногим более 10 лет назад, после открытия удобного способа их пол ения сжиганием графитовых электродов в электрической дуге в атмосфере инертного газа . Нетривиальная история предсказания стабильности Сбо и последующего открытия семейства углеродных кластеров, получивших название фуллерены, хорошо известна и не раз описана Каркас молекул, имеющих форму эллипсоида, образован атомами углерода, соединенными с тремя соседними вершинами одна из этих связей обязана быть двойной в силу 4-валентности углерода. Вследствие этого фуллерены являются напряженными поли-алкенами с существенной делокализацией электронов по поверхности эллипсоида. Уникальной структурной особенностью фулле-ренов является наличие внутренней полости достаточно большого размера, чтобы вместить один или несколько атомов. Впервые в химии появилась возможность изучить молекулярные топологические объекты, различающиеся расположением внутри и вне замкнутой поверхности Соответственно, в химии фуллереиов существуют внешние (экзо) и внутренние (эндо) производные. Последние получили название эндоэдральных и специальное обозначе- [c.351]

Широкое применение нашел метод испарения спектрально чистых углей в электрической дуге . При достаточно медленной полимеризации паров углерода на холодной кристаллической подложке в образующемся продукте конденсации доминируют карбиновые формы углерода. Осадок при этом представляет собой совокупность сфуктурных фрагментов пластинчатой (ламелярной) морфологии, для которых наблюдалась значительная анизофопия электропроводности в направлениях вдоль и поперек пленки. Аномально высокая анизофопия, вероятно, обусловлена включениями карбина. [c.28]

Другой тип углерода - фуллерен обнаружен в природных условиях. Это углерод, сложенный из пятнчленных и шестичленных циклов п виде фу ольного мяча, содержащего 50-60 атомов углерода [З]. Он найден в составе одной из разновидностей углей, шунгита, а также в фульгнрите, который образуется при мгновенном воздействии высокой температуры (удар молнии) на скопление органического материала с низким содержанием минеральных компонентов 14]. В лабораторных условиях его получают при мгноветюм воздействии высокой температуры на углеродный материал в инертной среде -в условиях электрической дуги или при лазерном облучении 4]. Особенностью фуллерена является сверхпроводимость при низких температурах. [c.6]

Особые трудности вызывает определение температуры плавления углерода, у которого вследствие значительного давления пара точка плавления сильно зависит от продукта, получающегося после нагревания. Однако в настоящее время Баззету [25] и Стайнле [26] однозначно удалось получить углерод в виде королька в электрической дуге или при нагревании сопротивлением при давлении более 100 ат. В результате этих опытов было установлено, что тройная точка углерода лежит при 100 а/п и 4000° К однако это не согласуется с тем, что частички углерода можно расплавить и выкристаллизовать в электронном микроскопе, т. е. в вакууме [27]. [c.562]

Циан gNj представляет собой бесцветный чрезвычайно ядовитый газ, который можно применять как топливо, обладающее высокой теплотворной способностью. Его можно получать из углерода и азота в электрической дуге. В 1907 г. циан был синтезирован из элементов при 3800 °К с выходом 44% [64]. При 6000 °К в электрической дуге образуется лишь небольшое количество циана, но в струе плазмы при 12 ООО К достигаются высокие его выходы [22]. Этот процесс доказывает целесообразность применения температур выше 10 ООО °К в некоторых химических синтезах. В плазменном реакторе удалось получить выход циана 15% на введенный углерод [38а]. Константа равновесия при синтезе циана из графита и и двухатомного азота представлена на рис. 1. [c.307]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология