Углерода аморфные модификации

Физические свойства. Полученный указанными выше способами аморфный кремний представляет собой бурый порошок с температурой плавления 1420°С. Существует и другая аллотропная модификация кремния — кристаллический кремний. Это твердое вещество темно-серого цвета со слабым металлическим блеском, обладает тепло-и электропроводностью. Кристаллический кремний получают перекристаллизацией аморфного- кремния. Аморфный кремний является более реакционноспособным, чем химически довольно инертный кристаллический кремний. Кристаллический кремний — полупроводник, его электропроводность возрастает при освещении и нагревании. Это обусловлено строением кристаллов. Структура кристаллического кремния аналогична структуре алмаза. В его кристалле каждый атом окружен тетраэдрически четырьмя другими и связан с ними ковалентной связью, хотя эта связь значительно слабее, чем между атомами углерода в алмазе. В кристалле кремния даже при обычных [c.419]

Из природных органических полимеров к карбоцепным относится натуральный каучук, а из неорганических — все модификации элементарного углерода (аморфный углерод, графит, алмаз). К синтетическим карбоцепным полимерам относятся все высокомолекулярные предельные, непредельные и ароматические углеводороды. [c.31]

Рассмотренные модификации углерода являются кристаллическими. Существует и аморфная модификация углерода — это уголь и сажа. Однако их нельзя считать особой модификацией углерода. Данные рентгеноструктурных исследований показывают, что аморфный углерод сходен с графитом. [c.307]

Сажа является продуктом неполного сгорания или термического разложения газообразных, жидких и твердых углеводородов или их смесей. Она представляет собой почти чистый углерод аморфной модификации. Частицы сажи имеют сферическую или близкую к ней форму и состоят из беспорядочно, но компактно расположенных отдельных кристаллитов оо структурой, близкой к структуре графита. . [c.286]

Технически важными сортами угля — черного графита — является кокс, древесный уголь, сажа. Существуют аморфные модификации углерода, например стеклоуглерод. Он тугоплавок, химически инертен, обладает электрической проводимостью, характеризуется небольщой плотностью. Все это определяет его использование в атомной энергетике при изготовлении аппаратуры для особо агрессивных сред. [c.188]

В природе углерод встречается в виде двух кристаллических (алмаз и графит) и ряда аморфных модификаций. Углерод может переходить из одной модификации в другую. Тройная точка на диаграмме состояния, соответствующая равновесию алмаз — графит — жидкий углерод, лежит при температуре 3800 °С и давлении 12,5-13,0 ГПа. Равновесие графит — пар при нормальном атмосферном давлении (0,1 МПа) имеет место при 3270 °С. С ростом давления до 10 МПа равновесная температура увеличивается до 3700 °С. Температура тройной точки (графит -жидкость — пар) составляет 3750 50 °С при давлении 12,5 1,5 МПа. В данной работе рассматривается только одна форма углерода — графит. [c.12]

Как а углерод, кремний обладает металлоидными свойствами. Атом кремния, как и атом углерода, имеет в своей наружной электронной оболочке 4 электрона. При химических взаимодействиях он может, в зависимости от условий, как отдавать, так и принимать 4 электрона. Способность принимать электроны у кремния выражена слабее, чем у з 1 лерода его соединения с водородом менее прочны, чем аналогичные соединения углерода. Кремний в химическом отношении довольно инертен. Более активна его аморфная модификация. Однако цри высокой температуре кремний соединяется с кислородом, хлором, азотом, серой, многими металлами. С водородом кремний непосредственно не образует соединений, но косвенным путем могут быть полз чены его соединения с водородом. Кислоты на кремний при обычных условиях не действуют, щелочи же, даже очень разбавленные, [c.183]

Сопоставить химическую активность алмаза, графита и аморфной модификации элементарного углерода. [c.161]

Однако в отличие от углерода атомы кремния как элемента третьего периода л-связей друг с другом образовывать не могут. Поэтому для кремния не характерна аллотропия, ои образует одну алмазоподобную модификацию, где атомы кремния связаны только а-связями за счет перекрывания 5рЗ-гибрид-ных орбиталей. Такой кристаллический кремний представляет собой темно-серое металловидное тело, обладающее электропроводностью, т. е. кремний по физическим свойствам близок к металлам. Так называемый аморфный кремний (коричневый порошок) не является аллотропной модификацией. Он представляет собой мелкокристаллическую форму алмазоподобной модификации. [c.249]

Уже в конце прошлого столетия было установлено, что даже при комнатной температуре аморфные модификации углерода поглощают кислород, причем часть его остается прочно связанной с углеродом и может быть удалена с угля только при нагреве и только в виде смеси СО и СОа. [c.39]

Следует заметить, что явления, происходящие при значительном измельчении проб, интересны сами по себе. Полагают, что при таком измельчении проб имеет место не только увеличение дисперсности, но и глубокое изменение структуры частиц. Это явление сходно с эффектом разупорядочения кристаллической решетки графика, приближающим ее к структуре аморфных модификаций углерода [45]. [c.102]

Белая кристаллическая модификация сс-Ве(0Н)2 с плотностью 1,920 г сл труднее растворяется в воде, чем аморфная модификация, медленно растворяется в кислотах и не поглощает двуокись углерода. [c.157]

Свойства и применение углерода. Чистый углерод встречается в двух кристаллических модификациях кубической, кристаллизующейся в форме алмаза, и гексагональной, кристаллизующейся в форме графита. В то время как алмаз бесцветен, а графит серого цвета, углерод, полученный при термическом разложении его соединений, имеет глубокую черную окраску (например, сажа). Раньше черный углерод считали особой аморфной модификацией. По новейшим исследованиям эта модификация совпадает в основном по своей тонкой структуре с графитом (ср. стр. 414). [c.410]

Устойчивая при обычной температуре модификация углерода— графит — представляет собой непрозрачную, серую жирную массу. Алмаз — самое твердое вещество на земле — бесцветен и прозрачен. Кристаллические структуры графита и алмаза приведены на рис. 17.12. Важными сортами аморфного угля являются кокс и древесный уголь. [c.454]

Высокомолекулярными соединениями являются и встречающиеся в природе различные модификации элементарного углерода (алмаз, графит, аморфный углерод). Поныне нет основания для определепия меры полимеризации угольной, графитной и алмазной частицы, только должно думать, что в них содержится Сп, где л — есть большая величина ,— писал Д. И. Менделеев. Это замечание сохраняет силу и сейчас. [c.15]

Свободный углерод встречается в виде двух простых веществ — алмаза и графита. С некоторой натяжкой (ввиду наличия примесей) к этим двум формам можно прибавить и третью — так называемый аморфный углерод, важнейшими представителями которого являются сажа и древесный уголь. По внешним свойствам алмаз резко отличается от обеих других модификаций. Он бесцветен, прозрачен, имеет плотность 3,5 г/см и является самым твердым из всех минералов. Графит представляет собой серую, непрозрачную и жирную на ощупь массу с плотностью 2,2 г/см . В противоположность алмазу он очень мягок— легко царапается ногтем и при трении оставляет серые полосы на бумаге. Аморфный углерод по свойствам довольно близок к графиту. Плотность его колеблется обычно в пределах 1,8—2,1 г/см . У некоторых разновидностей аморфного углерода сильно выражена способность к адсорбции (т. е. поглощению на поверхности) газов, паров и растворенных веществ. [c.292]

Древесный уголь или кокс, имеющие аморфное строение, нельзя рассматривать как аллотропические модификации углерода, поскольку они являются сложными органическими соединениями (хотя главной их составной частью является углерод). [c.343]

Свойства. Кремний существует в двух модификациях аморфной и кристаллической. Аморфный кр мний представляет -собой темнобурый порошок, который, будучи нагрет на воздухе, может окисляться кристаллический же кремний не изменяется при прокаливании на воздухе или дз же в ат.мосфере кислорода при прокаливании на воздухе, содержащем углекислый газ, он окисляется в двуокись кремиия, причем выделяется углерод [c.484]

Оксид бора (III) В2О3 — очень устойчивый оксид, который не восстанавливается углеродом даже при температуре белого каления. При получении синтезом из бора и кислорода (при 700°С) он представляет собой бесцветную стекловидную массу. Это аморфная модификация В2О3. Более устойчива кристаллическая модификация, в которой полимерные слои образуют упорядоченную структуру [c.289]

Несмотря на большое многообразие твердых конденсированных систем углерода (угли, кокс, сажа, графит, алмаз и др), он имеет две кристаллические модификации гексагональную (равновесную) в виде графита и кубическую (метастабильную) в виде алмаза. Углерод, полученный при термическом разложении его соединений, имеет плотную черную окраску. Ранее черный углерод считали особой аморфной модификаций элемента. Согласно последним данным, тонкая структура 0Т0Й модификации отвечает графиту. [c.196]

Уже отмечалось, что одно и то же чистое вещество в твердом состоянии может существовать в виде различных фаз. Например, углерод существует в виде графита, алмаза или аморфной модификации. Это явление — полиморфизм — анализируют с помощью правила фаз, которое показывает, что две модификации (фазы) данного вещества могут сосуществовать только при одной температуре, поскольку С=1—2+1=0 1шже этой температуры устойчива и существует одна модификация, а выше— другая. [c.80]

Для решения всех этих проблем на начальной стадии последования полезными оказываются соображения, основанные на теории, графов, так как оч)стов в таких кристаллических или аморфных модификациях углерода описывается в терминах бесконечных графов, степени верпшн которых не превосходят 4. Конечно, в случае аморфных систем число неизоморфных графов, пригодных для описания структуры углерода, весьма велико, даже если пользоваться какими-то достаточно строгими критериями отбора. В случае кристаллических модификаций углерода (КМУ) ситуация несколько проще, так как в этом случае можно ограничиться, например, такими графами, которые наряду с высокой симметрией допускают геометрическую реализацию с валентными углами, равными 180° (вершина степени 2), 120° (для вершин степени 3) и 109°28 16" (для вершин степени 4). Опишем некоторые из таких решеток, в которых валентные углы в 120° сочетаются с трехмерной структурой [42, 43]. Образуем из атомов углерода цепочки с винтовыми осями симметрии га-го порядка, расположив атомы углерода на ребрах правильной га-гранной призмы (рис. 1.23). При п = 3 или 4 можно выбрать шаг спиральной цепочки таким, чтобы углы между связями в каждой из таких цепочек были равны 120°. Расположив такие призмы параллельно друг другу в пространстве и согласованно по высоте, можно получить при и = 3 и га = 4 кристаллические [c.43]

Первая рабочая гипотеза, объясняющая связь защитных характеристик противогазовых углей по отравляющим веществам с их исходным строением, была предложена в 1919 г. Чаннеем. Он предположил, что активность угля обусловлена наличием в его составе аморфной модификации углерода. Последняя образуется при низкой температуре разложения растительного сырья. Выделяющиеся в процессе термического разложения летучие продукты адсорбируются на поверхности аморфного углерода и блокируют ее. Дальнейшее повышение температуры способствует переходу адсорбированных продуктов и аморфной модификации в кристаллическую. Поэтому, по Чаннею, процесс активирования заключается в освобождении активной поверхности аморфной модификации от адсорбированных веществ путем деликатного окисления при низких температурах. Для этих целей он предложил использовать воздух при температуре активирования не выше 450 °С. [c.517]

К настоящему времени отсутствует единое мнение относительно механизма низкотемпературного восстановительного взаимодействия в системе окисел металла—углерод, и этот вопрос является одним из наиболее дискуссионных в теоретической металлургии [ " J. Поэтому требуется дальнейшее накопление экспериментального материала и обобщение его усилиями ряда исследователей. Для изучения механизма низкотемпературного углетермического восстановления удобным объектом ис- следования является полиморфная трехокись урана. Существует по крайней мере пять кристаллических (кроме одной аморфной) модификаций этого соединения В то же время почти полностью отсутствуют данные о кинетике восстановления кристаллических форм трехокиси урана. Исключение составляют работы в которых авторы описывают результаты изучения восстановления vUOg водородом и a-UOg твердым углеродом [c.197]

Одновременное получение обоих продуктов достаточно затруднительно. Для получения высокосортной сажи надо пользоваться сравнительно низкими температ)фами и быстро удалять углерод из горячей зоны реакции, прежде чем он превратится в серую аморфную модификацию, которая обладает скверной красяшей способностью. [c.80]

Углерод существует в трех кристаллических формах (а-, р-графит и алмаз) и различных аморфных модификациях (таких, как сажа, копоть и т. д.). Аморфные материалы состоят из очень небольших частиц с графитоподобной структурой, имеют очень развитую поверхность с адсорбированными атомами примеси, так что в действительности это — не чистый графит (см. стр. 138). Алмаз характеризуется исключительно высокой твердостью и применяется в качестве абразива, а высокая степень шлифовки и полировки, которой его можно подвергнуть, делает его ценным материалом для изготовления ювелирных украшений. Плотность алмаза 3,51 г/сж , плотность графита 2,22 г см . Графит характеризуется мягкостью, легко разделяется на чешуйки и поэтому применяется в качестве смазывающего материала. В отличие от бесцветного и прозрачного алмаза графит пепрозрачен и окрашен в черный цвет. Он более реакционноспособен, чем алмаз. [c.134]

Установлено, что в зависимости от температурного режима прс цесса взаимодействия углеводородов на катализаторах происходит перемена модификации образующегося углерода. При температурах ниже 800 °С углерод отлагается не только на поверхности, но и в порах катализатора. Выделяющийся при этом углерод напоминает рыхлую аморфную сажу глубоко-черного цвета. В результате происходит объемное зауглероживание и механическое разрушение катализатора. При температурах 900 °С и выше выделяется плотный слюдоподобный углерод, который покрывает тонкой пленкой на[1ужную поверхность катализатора. В результате поверхностного зауглероживания не происходит механического разрушения ката — ли 5атора. [c.161]

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]

Сочетание атомов углерода разных гибридных состояний в единой полимерной структуре порождает множество аморфных форм углерода. Типичным примером аморфного углерода является так называемый стеклоуглерод. В нем беспорядочно связаны между собой структурные фрагменты алмаза, графита и карбина. Его получают термическим разложением некоторых углеродистых веществ. Стеклоуглерод — новый конструкционный материал с уникальными свойствами, не присущими обычным модификациям углерода. Стеклоуглерод тугоплавок (остается в твердом состоянии вплоть до 3700°С), по сравнению с большинством других тугоплавких материалов имеет небольшую плотность (до 1,5 г см ), обладает высокой механической прочностью, электропроводен. Стеклоуглерод весьма устойчив во многих агрессивных средах (расплавленных щелочах и солях, кислотах, окислителях и др.). Изделия из стеклоуглерода самой различной формы (трубки, цилиндры, стаканы и пр.) получают при непосредственном термическом разложении исходных углеродистых веществ, в соответствующих формах или прессованием стеклоуглерода. Уникальные свойства стеклоуглерода позволяют использовать его в атомной энергетике, электрохимических производствах, для изготовления аппаратуры для особо агрессивных сред. Стекловидное углеродистое волокно, обладая низким удельным весом, высокой прочностью на разрыв и повышенной термостойкостью, может найти применение в космонавтике, авиации и других областях. [c.450]

Кремний обычно получают путем восстановления диоксида кремния 5102 магнием. Кремний представляет собой бурыЛ аморфный порошок ( аморфный кремний ). Известна также кристаллическая модификация кремния. Кристаллический кремний довольно инертное вещество, тогда как аморфный — значительно более реакционноспособеи. С фтором он реагирует при обычных условиях, а с кислородом, хлором и серой — при 400— 600°С. При очень высоких температурах кремний соединяется также с азотом и углеродом. [c.200]

Гидроксиды. Гидроксиды лантаноидов состава Ме(ОН)д — слизистые аморфные осадки, которые при нагревании, теряя воду, раскаляются (теплота кристаллизации) с образованием кристаллических модификаций. Све-жеосажденные гидроксиды гигроскопичны и поглощают из воздуха двуокись углерода. Основной характер гидроксидов и степень диссоциации при увеличении ионных радиусов растут. Гидроксиды лантаноидов сходны с гидроксидами щелочноземельных элементов, но менее растворимы в воде. Наиболее сильным основанием среди них является гидроксид церия (III), наиболее слабым Ьи(ОН)з- Недавно было установлено, что оксиды иттербия и лютеция обладают слабо выраженными амфотерными свойствами (Иванов-Эмин). Гидроксиды их также амфотерны. Различием в растворимости гидроксидов пользуются при дробном разделении элементов лантаноидов. [c.281]

В термохимидеских уравнениях следует указывать агрегатное состояние и аллотропические модификации веществ, так как, на пример, при сгорании аморфного углерода, графита и алмазь выделяется различное количество тепла (96—98 94,23 и 94,45 ккал) и при образовании из элементов воды, водяного па ра и льда тепловой эффект будет также неодинаков (68,35 57,8-) и 69,95 ккал). [c.65]

В химическом отношении алмаз и графит при обычных условиях инертны. Сгорают они лишь в чистом кислороде при температуре около 800 С с образованием СОг. Обе модификации углерода устойчивы к действиям кислот и иделочей. Реакционная способность карбина выше, чем алмаза и графита. Углерод в аморфном состоянии (уголь, кокс, сажа) легко сгорает на воздухе. Углерод непосредственно реагирует из галогенов только с фтором. При высоких температурах он соединяется с серой и азотом. [c.184]

Аналогично изменяются другие электрофизические свойства пленок оптическая плотность, ширина запрещенной зоны (0,5 эВ - в максимумах и 2 эВ в минимумах электропроводности). Совокупностью электронно-микроскопических и спектроскопических (оже, ИК, КР) исследований было установлено, что в аморфных углеродных пленках, полученных при Е=50 эВ и 125 эВ, преобладают элементы структуры с графитным ближним порядком.. А в пленках, полученных при Е=30 эВ, 90 эВ и 150 эВ (пленки с повышенными диэлектрическими свойствами), преобладают структурные элементы с ближним атомным порядком, организованным по типу различных метастабильных фаз при Е=150 эВ -карбиноподобные пленки, при Е=90 эВ - алмазоподобные, при Е=30 эВ образуется аморфная фаза на основе промежуточного типа гибридизации между зр и зр с ближним порядком, соответствующим фанецентрированной кубической решетке. Ранее такой фазы среди кристаллических модификаций углерода обнаружено не было. Итак, ионное облучение растущих углеродных пленок может стимулировать фазовые преврашения в них, и этот эффект является немонотонной функцией энергии ионов. [c.29]

Подобно работам по Ш-нитридам, развитие компьютерного материаловедения нитридов р лементов IV группы следует двум направлениям. В рамках первого из них, используя современные первопринципные методы, добиваются наиболее полного описания электронных характеристик и возможно большего числа физико-химических свойств для чистых нитридов (в кристаллическом либо аморфном состояниях). Сюда же можно причислить работы по моделированию иных возможных форм Т У-нитридов — нанотубулярных, молекулярных (кластерных), которые рассмотрены нами на примере нитридов углерода, глава 3. Исследования второй группы ориентированы на описание микроскопических механизмов модификации свойств нитридов при создании на их основе разнообразных гетероструктур, композиционных и керамических материалов, связанных с изменением химического и структурного состояний исходного соединения. [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология