Графитовые кристаллиты

В настоящее время активный уголь относят к группе микрокристаллических разновидностей углерода. Хотя графитовые кристаллиты состоят [c.50]

Кроме графитовых кристаллитов активные угли содержат по данным рентгеновского анализа от одной до двух третей аморфного углерода, наряду с этим присутствуют гетероатомы, в частности, кислород. [c.51]

Сзз — вдоль с-оси графитового кристаллита (перпендикулярно ориентации волокон) [c.541]

С44 — параллельно слоям графитового кристаллита. [c.541]

Графит может быть природным или синтетическим. Значительные количества вещества высокой степени чистоты лучше получать синтетическим путем, и такой графит наиболее приемлем в качестве носителя катализаторов. Используемый как носитель графит размалывают до частиц требуемого размера (например, 20—100 меш, или 1—4 мм). Синтетический графит получают высокотемпературной обработкой углеродного вещества, спрессованного с битуминозным связующим. Для уменьшения пористости проводят последовательную пропитку. Конечная температура графитизации обычно равна 2870— 3270 К. Степень графитизации высокочистых образцов синтетического графита, несомненно, велика, но составляет ли она 100% или существует некоторое количество аморфной фазы, пока неясно. Величина графитовых кристаллитов зависит от условий термообработки и обычно составляет 50—100 нм-Плотность синтетического графита значительно нил-се, чем природного, и для образцов с высокой степенью графитизации нередко равняется только 80% максимальной плотности. Другим источником графита является продукт пиролиза газообразных [c.93]

На основании имеющихся данных можно сформулировать основные пути изменения кристаллохимической структуры для повышения коррозионной стабильности углеродных электродов. Это — устранение неароматического углерода, с одной стороны, и сшивка графитовых кристаллитов прочными к окислению боковыми связями —с другой. Трудность создания такого углеродного материала заключается в том, что с точки зрения представлений о механизме графитации указанные требования взаимо противоречивы. [c.93]

В течение последних 25 лет сажу интенсивно изучали методом электронной микроскопии. Ранние работы показали, что отдельные частицы имеют сферическую форму, причем диаметр меняется в пределах 100—500 А, частицы местами соединяются друг с другом, образуя изогнутые короткие цепочки [51—53]. Использование рентгеноструктурного анализа вместе с исследованиями в электронном микроскопе [54] показало, что в частицах сажи находятся мельчайшие графитовые кристаллиты, которые, по-видимому, распределены в массе полимерного материала. Базисные плоскости кристаллов ориентированы примерно параллельно поверхности частиц [55, 56] предполагается, что (с точки зрения некоторых авторов) образование сажи включает промежуточный процесс образования мелких жидких капелек углеводородных комплексов [56]. При сильном нагреве из этих капелек выделяется молекулярный водород и кристаллиты растут за счет неорганизованного углерода в то же время сферические частицы становятся меньше и упаковываются более плотно. Показано [57], что для данной частицы существует постоянная масса, так что, видимо, кристаллиты распределены совершенно равномерно. Вблизи центра частицы они, возможно, располагаются хаотически, а по мере приближения к поверхности степень их ориентации возрастает. [c.282]

В первые десятилетия нашего века активный уголь обычно принимали за аморфную разновидность углерода. Хотя электронные микрофотографии позволяют различать рыхлую структуру, состоящую из мельчайших углеродных частиц размером около 3 нм, только рентгеноструктурный анализ Гофманна [1, 2] впервые показал, что эти частицы представляют собой кристаллиты размерами 1—3 нм. Поэтому в настоящее время активный уголь относят к группе микрокристаллических разновидностей углерода. Хотя графитовые кристаллиты состоят из плоскостей протяженностью 2—3 нм, образованных шестичленными кольцами, типичная для графита ориентация отдельных плоскостей решетки относительно друг друга нарушена. Это означает, что в активных углях слои беспорядочно сдвинуты относительно друг друга и не совпадают в направлении, перпендикулярном плоскости слоев (рис. 2.1). Расстояние между слоями больше, чем у графита (0,3354 нм) и составляет от [c.11]

Кроме графитовых кристаллитов активные угли содержат, по данным рентгеновского анализа Райли [6], от одной до двух третей аморфного углерода наряду с этим присутствуют гетероатомы, в частности, кислород. В углях, полученных из сырья, богатого кислородом, содержание последнего также очень высокое. [c.12]

В структурном отношении частица сажи представляет собой множество беспорядочно расположенных графитовых кристаллитов, в промежутках между которыми располагается аморфное вещество. В саже, кроме углерода, содержится всегда небольшое количество водорода. С повышением температуры и времени контакта происходит наиболее глубокое разложение метана с образованием сажи и водорода. В ряде процессов специально получают сажу для удовлетворения потребностей резиновой и других отраслей промышленности. [c.52]

На основании результатов рентгенографических исследований различных углей Райли сделал вывод, что рассматривать органическое вещество углей как образованное мелкими графитовыми кристаллитами — значит злоупотреблять теорией кристаллиты углей Б значительной мере отличаются от кристаллитов графита. Райли и некоторые другие авторы пришли к мысли, что каменные угли находятся в промежуточном состоянии между аморфным и кристаллическим. Их структура называется мезоморфической, потому что установлена строгая ориентация углеродных атомов только в двух направлениях, а не в трех, как в кристаллическом графите. [c.216]

ИЗ плоскостей протяженностью 2-3 нм, образованных шестичленными кольцами, типичная для графита ориентшдая отдельных плоскостей решетки относительно друг друга нарушена. Это означает, что в активных углях слои беспорядочно сдвинуты относительно друг друта и не совпадают в направлении, перпендикулярном плоскости слоев (рис. 1.19). Расстояние между слоями больше чем у графита (0,335 нм) и составляет от 0,344 до 0,365 нм. Высота пачки слоев равна 1 - 1,3 нм. Таким образом, графитовые кристаллиты в активном угле содержат 3 - 4 параллельных углеродных слоя. [c.51]

Морфология графитов определяет среднее межслоевое расстояние в графитовых кристаллитах С002/2. Этот показатель наименьший у Корейского и Мадагаскарского графитов. Он определяет степень расширения межслоевых соедитюний соответствующих графитов при термоударе. Из рис. 5-2 видно, чем меньше межслоевое расстояние, тем больше степень расширения. Чувствительность расширения к величине Соог/2 наблюдается уже при изменении ее четвертого и пятого знаков после запятой. [c.235]

Характер упорядоченности изменяется по мере удаления от поверхности графитового кристаллита, что связано с возникающими при внедрении механическими напряжениями, которые влияют на структуру кристаллита. Действие сил, индуцирующих внутренние напряжения, для различных МСС неоднозначно. Для МСС углеродная матрица -НМОз макроскопическое увеличение линейных размеров образца связано с количеством находящегося между слоями углерода N0з(HN0з)x, в то время как для МСС углеродная матрица-бром начальная скорость макроскопического расширения значительно превышает скорость внедрения брома. [c.301]

Одним из ограничений в использовании КГП в качестве смазки является их электропроводность, вызывающая повышенную коррозионную активность. Снижение коррозии смазываемых металлов может быть достигнуто покрытием поверхности графитовых частичек органическими и кремнийоргалическими радикалами. Наилучшие результаты были получены химической прививкой радикалов, содержащих эпоксигруппы, которые способствуют одновременно и снижению коррозионной активности, и улучшению защитных свойств смазки 6-140]. Было установлено [6-141], что при испарении гидро- и олеозолей, нанесенных на поверхность, графитовые кристаллиты хорошо ориентируются параллельно плоскости подложки. При этом имеет место адгезия частичек к металлической поверхности. [c.365]

По данным [6-153], слои (СГ) вначале образуются только на поверхности кристаллитов у природных графитов при 485 С, а у сажи и кокса при 300-400 С. Толщина этой пленки находится в пределах примерно от 10 до 100 нм (рис. 6-58). Фторирование протекает параллельно плоскости графитовых кристаллитов. После возникновения этой пленки приблизительно при 400 С формируются слои (С2Г) у природного ] раг фята и коксов с высокой степенью графитации и (СГх)п у коксов и сажи. [c.387]

Базисная плоскость графитового кристаллита включает несколько углеродных колец. Диаметр их вписывающей окружности называв ется размером кристаллита по оси а. Вьюота кристаллита, т.е. размер по оси с, составляет 0,678 нм. Таким образом, можно считать графит полимером углерода, имеющего упорядоченность в двух направлениях по плоскости. Эти плоскости образуют достаточно плотную пачку, слои которой соединены между собой не химическими, а более слабыми силами межмолекулярного взаимодействия. Прочность же графитовых слоев в поперечном направлении весьма высока. Плотность графита составляет р = 2,22 г/см . Он обладает высокой теплопроводностью и электрической проводимостью. При 3700°С графит возгоняется без плавления. [c.103]

Образование углерода из полициклических ароматических угле-, водородов. Руммель и Вэ в 1941 г. предположили, что образованию углерода предшествует образование полициклических ароматических углеводородов. Размеры бензольного кольца почти такие же, как и расстояния между атомами в графитовой плоскости, а несколько соединенных бензольных колец представляют собой по сути дела зародыш графитового кристаллита. Таким образом, углерод может образоваться в результате перестройки кольцевой структуры ароматических соединений. Однако сплошной спектр поглощения, полученный при пиролизе некоторых соединений, не всегда подтверждают эту гипотезу [1, с. 185]. Полициклические ароматические соединения, возможно, принимают участие в образовании ядер углерода, но, как будет показано ниже, маловероятно, что вся сажа в пламени образуется таким образом. [c.181]

Адсорбция кислорода на атомно-чистой поверхности графита при комнатной температуре полностью необратима и в начальной области заполнений сопровождается выделением высоких теплот. При этом происходит образование кислородных поверхностных комплексов, подтверждаемое химическим анализом [3]. На рис. 1 приведены дифференциальные теплоты адсорбции 5д кислорода, по данным Ю. А. Зарифьянца, и изменения о при адсорбции кислорода и хлора в зависимости от количества адсорбированного газа (числа атомов на 1 см реакционноспособных призматических граней графитовых кристаллитов). В области заполнений до 10 см значение а не меняется. Формально, учитывая лишь постоянство а и не зная данных по теплотам адсорбции, можно сказать, что происходит физическая адсорбция. Напротив, зная данные по высоким теплотам адсорбции (см. рис. 1, кривая 1) и данные химического анализа, можно утверждать, что в этой области заиолнений происходит типичная химическая адсорбция. Как объяснить эти, на первый взгляд, взаимоисключаюгцие явления В начальной области адсорбция происходит на заполненных поверхностных состояниях. Таковыми являются разорванные а-связи, захватившие из я-зоны свободные электроны [4]. Такие электроны принимают участие в образовании пасыш енных химических поверхностных соединений (карбонильных групп). Заряд поверхности при этом не меняется. Дальнейшая адсорбция протекает уже на других поверхностных состояниях и сопровождается локализацией электронов и изменением величины а. Аналогичная картина наблюдается при адсорбции молекулярного хлора (см. рис. 1, кривая 5). Таким образом, в случае реальной поверхности, когда адсорбция непосредственно протекает на ионизированных дефектах, данные по электропроводности не являются однозначным критерием химической адсорбции. [c.109]

По своей структуре частица сажи представляет собой множество беспорядочно расположенных графитовых кристаллитов, в промежутках между которыми располагается некоторое количество аморфноговещества. Как уже указывалось, помимо углерода в саже всегда содержится небольшое количество водорода. [c.109]

Собрать сажевый осадок в диффузионном пламени очень легко. И югда полученные осадки имеют различные характеры. Авторы [60], работая с горелкой с двойной щелью, описанной в [21, наблюдали, как твердые пластинки углерода вырастали прямо на металлической перегородке между этиленовым и кислородным каналами. Эти пластинки были тяжелыми и хрупкими и содержали углерода — 99,41, водорода — 0,31 и кислорода— 0,28 вес. %. Рентгеноструктурный анализ показал, что это графитовые кристаллиты с искаженными плоскостями слоев, толщина которых около 400 А. Интересно, что, если удалить [c.283]

С 1 азообразнымп окисляющими агентами при высоких температурах, и что оии почти всецело зависят от температуры коксоваиия и почти независимы от исходного угля, подвергавшегося коксованию, как это показано в табл. 7 цитированной выше статьи [51]. Тем не менее Райли и его сотрудники установили, что скорости образования двуокиси углерода из различных кусков, подвергавшихся окислению хромовой кислотой в сиропообразном растворе фосфорной кислоты при 100°, имели порядок, обратный тем скоростям, которые были найдены, когда коксы окислялись газообразными реагентами [162]. Такое поведение интерпретировалось как результат реакции между элементами графитовых кристаллитов, которые, как полагают, должны быть амфотерны-ми и сильными кислотами [163]. Таким образом, метод окисления служит специальной мерой количества графита в коксе, так же как и подобные ему химические методы, применяемые для распознавания различий между графитом и другими черными углеродистыми материалами [164]. [c.409]

Гартен и Вайс [16] доказали присутствие хиноновых групп и развили представление об основных поверхностных оксидах как сопряженно связанных макромолекулярных системах, присутствующих на поверхности графитового кристаллита [c.17]

В подтверждение своих доводов о полупроводниковом характере проводимости антрацитов Шуйер и Ван-Кревелен ссылаются еще на работу Мрозовского [197], нашедшего, что поликристаллические продукты обугливания, графитовые кристаллиты которых имели размеры от 25 до 1000 A, были полупроводниками. Величина Ае этих материалов возрастала по мере уменьшения размера кристаллитов. [c.152]

Рентгенографические исследования Махадевана, Болдырева, Кумпа-на, Сатановского, Рейли и других показывают, что ископаемые угли обнаруживают также и кристаллическую структуру. По измерениям Рейли с сотрудниками [8], кристаллиты исследуемых углей идентичны графитовым кристаллитам, и размеры их увеличиваются с ростам степени метаморфизма. [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология