Межплоскостное расстояние в углерод

Различают углеродные материалы природного происхождения и искусственные (полученные при термической обработке органических веществ). Они образуют метаморфический ряд, который характеризуется возрастанием содержания углерода и уменьшением концентрации гетероатомов, определенными закономерностями изменения кристаллической и дисперсной структур (уменьшение межплоскостного расстояния, рост размеров кристаллитов и дрг.). Заканчивается метаморфический ряд кристаллической формой углерода - графитом. Этот ряд может быть получен путем обработки органического вещества до определенных конечных температур. [c.5]

Большинство исследований по образованию углерода при пиролизе газов относится к свойствам осадков на поверхности (поверхностных углеродов). Действительно, среди большого числа работ, вышедших в последнее время и направленных на то, чтобы определить разницу между поверхностным углеродом и углеродом, образовавшимся в газовой фазе (сажей), найдется очень немного исследований, в которых непосредственно изучается сажа. Впервые на разницу в свойствах между поверхностным углеродом и мягкой бархатисто-черной сажей обратили внимание авторы [19] и [20], которые показали, что в саже размеры кристаллитов меньше, а межплоскостные расстояния больше. Например, межплоскостное расстояние в саже, образующейся при 1200°, находится в пределах 3,61—3,70 А, а размеры кристаллитов 1 =12 А, а=42А, в то время как для поверхностного углерода эти величины значительно отличаются межплоскостное расстояние 3,46—3,54 А, а с = 28А, а —51 А. Кроме того, объем и размеры частиц сажи мало зависят от температуры ее образования. [c.281]

Модель углеродной сетки графита была приведена на рис. 12 (см. с. 50). Расстояние между ближайшими плоскостями 3,358 А, а между симметрично расположенными — в 2 раза больше. При сдвинутом расположении атомов углерода в соседних сетках по отношению друг к другу достигается очень плотная упаковка этих сеток в графите. Даже при воздействии высоких давлений (800— 1000 МПа) межплоскостное расстояние сокращается лишь на [c.219]

Метод порошков оказался удобным для идентификации соединений, которые могут быть получены чистыми в твердом состоянии. Этот метод может быть весьма эффективным в, качественном органическом анализе, когда требуется идентификация соединений и их производных. В литературе имеются таблицы, содержащие межплоскостные расстояния кристаллов анилидов алифатических кислот , а также их амидов и солей серебра для гомологов с числом атомов углерода до 22. Галоидные алкилы можно идентифицировать по их производным с некоторыми замещенными сульфидами и сульфонами . [c.290]

Рентгеноструктурные и электроннографические исследования, проделанные многими авторами, позволили установить, что асфальтены имеют кристаллоподобную структуру с несовершенной гексагонально-плоскостной упаковкой атомов углерода [271, 272]. Широкий диапазон межплоскостных расстояний, полученных расчетом электронограмм, свидетельствует о множестве возможных модификаций слоевой надмолекулярной организации асфальтенов [c.281]

В качестве критерия изменения структуры графита при различных температурах использовали межплоскостное расстояние d(002)-10 м, которое определялось рентгенографическим методом. По полученным данным была построена кривая изменения межплоскостного расстояния d(002) от температуры обработки спека в расплаве (рис. 173). Из представленной зависимости можно видеть, что в интервале температур 720—770 К графит полностью теряет трехмерную упорядоченность структуры и в дальнейшем, как следует из элементного анализа, разрушается, что выражается в уменьшении массового содержания углерода до 61 %. Изменения содержания углерода нанесены на тот же график, который позволяет установить корреляционную связь- изменения структуры графита, полученную различными методами, на пути к его полному окислению. [c.476]

Изучение межплоскостных расстояний и различных свойств неграфитирующихся углеродистых веществ (рис. 8 сМ. также рис. 5, II) в зависимости от температуры обработки показывает, что углеродистые продукты проходят лишь стадию карбонизации и остаются в предкристаллизационном периоде до самых высоких температур. Предельное сближение углеродных слоев до 3,43—3,44 A- в неграфитирующемся углероде приблизительно такое же, как и в предкристаллизационном периоде гомогенно графитирующегося углерода. Протекающие при высокой температуре обработки неграфитирующегося углерода [c.271]

Сблокированный углерод не содержится в составе мальтенов и асфальтенов. Карбоиды характеризуются наибольшим содержанием блочного углерода. Характерно, что межплоскостное расстояние как мера упорядочения углеродных сеток меньше у ЖНП по сравнению с исходными углями. [c.149]

Однослойные углеродные ианотрубки средним диаметром 1.2-1.4 нм были исследованы после обработки высоким давлением 9.5-15 ГПа и температурой до 1500°С. Были использованы спектроскопия КРС, рентгеновская дифракция, электронная микроскопия высокого разрешения. Также были измерены плотность образцов и их твердость. Рентгеновские дифракционные картины обработанньге давлением образцов, также как и исходного материала, не содержат отчетливых пиков, поскольку трубки не были упорядочены. В то же время, отсутствие характерного для аморфного углерода пика в области межплоскостных расстояний [c.62]

В сильно облученных кристаллах графита внедрение промежуточных атомов углерода может привести к увеличению межплоскостного расстояния с на 8% [40, 525]. Эти наруше- [c.24]

Однако кроме алмаза, обладаюш,его наибольшей твердостью из всех твердых тел (за счет очень малых межатомных расстояний — 1,54 А), углерод образует кристаллы графита. В его решетку входят тоже возбужденные атомы углерода, но с неполностью гибридизированными орбиталями, вследствие чего расстояния между атомами в кристаллической решетке графита (в плоскости и межплоскостном расстоянии) различны и в результате графит оказывается очень мягким, легко скальшаюш,имся по плоскостям спайности. Графит применяется в машинах как высокотемпературная смазка, в то время как алмазные резцы обрабатывают самые твердые материалы. [c.109]

Можно предположить, что реакционная способность углеродного материала зависит от двух параметров структуры от степени ее совершенства, характеризуемой межплоскостным расстоянием, и размеров кристаллитов. С ростом первого параметра реакционная способность падает, а увеличение второго вызывает ее возрастание. До 2600-2700 °С межплоскостное расстояние существенно уменьшается, что характеризует переход от турбостратной структуры к трехмерноупорядоченной, а размеры кристаллитов изменяются в 2—3 раза. Выше указанной температуры межплоскостное расстояние остается практически без изменения, а размер кристаллитов возрастает более чем на порядок. Если представить полученные зависимости межплоскостного расстояния и размера кристаллитов от температуры обработки в виде безразмерных параметров, то суперпозиция этих двух зависимостей дает кривую с минимумом при 2700 °С, аналогичную зависимости скорости реакции углерода с СОг от температуры обработки. [c.121]

Различают гомогенную и гетерогенную кристаллизацию углерода в графит [74, 227]. При гетерогенной кристаллизации осаждение углерода происходит из газовой фазы с последующей его гомогенной кристаллизацней. В соответствии с данными [75], при гетерогенной кристаллизации значения у во всем диапазоне температур больще, чем прп гомогенной. При высокотемпературном нагреве углеродистого материала различают два участка нзменения межплоскостного расстояния ( оо2)- Па первом участке нагрева в предкристаллизационный период при изменении температуры иа 1000 °С Дй составляет всего 0,03 А, перпферийные атомы углерода могут соединяться с атомами водорода. Углеродные сетки расположены симметрично одна под другой через одну (рис. 67). Расстояние между ближайшими плоскостями равно 3,358А, а между симметрично расположенными в 2 раза больше. Прп таком сдвинутом расположении атомов углерода в соседних сетках по [c.229]

В процессе рентгенофазовых исследований было выяснено, что Во всех фракциях изучаемая система состояла из кристаллического (йМею1цего увелнчешгое по сравнению с эталоном межплоскостное расстояние) И аморфного углерода, кристаллического никеля с параМетроМ элементарной [c.92]

Результаты обработки рентгенограмм композиций на основе западно-сибирского гудрона показали, что при добавлении серы происходит увеличение межплоскостного расстояния ёоог (табл.2), определяемого по отражению от гексагональных слоев атомов углерода, упакованных в графитоподобные пачки и характеризующего плотность упаковки конденсированных ароматических структур, которое особенно проявляется при больших количествах добавленной серы. Механоактивация гудрона (без добавления серы) также вызывает увеличение межплоскостного расстояния, но в меньшей степени. [c.11]

В результате взаимодействия сера внедряется в межслоевое пространство асфальтеновых кристаллитов - гексагональных слоев (дисков) атомов углерода, упакованных в графитоподобные пачки (ядро дисперсной фазы), что подтверждается увеличением межплоскостного расстояния ёоог- Внедренная сера первоначально находится в асфальтенах в виде кристаллических образований разной величины, которые и дают сигнал кристаллической серы на рентгенограмме. Дополнительное энергетическое воздействие приводит, с одной стороны, к выделению из асфальтенов наиболее крупных кристаллических образований серы, связанных с асфальтеновым каркасом достаточно слабыми силами меж-молекулярного взаимодействия. С другой стороны, между отдельными кластерами серы и графитоподобной матрицей асфальтенового ядра происходит образование более прочной межмолекулярной связи. Совокупность действия этих факторов обуславливает уменьшение межплоскостного расстояния при механоактивации и термообработке. В результате увеличения количества внедренной серы происходит как ослабление связи между отдельными слоями асфальтено- [c.17]

Волокнистый углерод, полученный на никелевом катализаторе, имеет более упорядоченную структуру, приближающуюся к слабографитовой. На рентгенограммах этих образцов имеются характерные для графитирующихся углеродных веществ, отчетливые дифракционные максимумы, с небольшой интенсивностью. Низкая упорядоченность структуры углеродных веществ, полученных на низкоактивных катализаторах, подтверждается повышенными значениями межплоскостных расстояний, что характерно для неграфитирующихся углеродных материалов и малыми размерами кристаллитов, в то время как образцы, полученные на никелевом катализаторе, имеют сравнительно меньшие межплос-костные расстояния и относительно высокие размеры кристаллитов. [c.147]

Неграфитируемый углерод искусственных УМ состоит из плоских ароматических слоев, которые уложены небольшими пакетами, причем слои не имеют взаимной или азимутальной упорядоченности. Межплоскостное расстояние равно 0,344 нм, а диаметр слоев 2 нм. Предварительное окисление УМ унижает их графитируемость. Графитацин под давлением смещает этот процесс в область более низких температур. При получении рекристаллизованных фафитов одновременно применяют температуру и высокие давления. Термическая обработка в среде хлора также ускоряет графитацию и тем значительнее, чем меньше упорядочена структура УМ. Объемные изменения в заготовках определяются термическим расширением и усадкой вследствие перестройки структуры и усадки материала. [c.218]

Межплоскостное расстояние и сжимаемость решетки графита определяются ван-дер-ваальсовым взаимодействием только одного сорта атомов — атомов углерода в одном и том же валентном состоянии. Ввиду этого на основании свойств решетки графита были определены значения всех параметров потенциальной функции взаимодействия атомов С (графит). .. С (графит) [40]. Поэтому последнюю функцию (см. рис. Х,15, кривая 5), но-видимому, можно рассматривать как определенную наиболее точно для этого валентного состояния атомов С. [c.349]

При расчетах Ф в качестве силовых центров у молекул водорода, дейтерия и азота принимались атомы водорода, дейтерия и азота, у молекулы бензола — группы атомов СИ, у молекулы метана — атомы углерода и водорода или молекула в целом, у молекул этана и пропана — атомы углерода и водорода или группы атомов СНд и СНз- В качестве силовых центров решетки графита принимались атомы углерода. Для функции Ф з был принят потенциал Бакингема (25). Параметры этого потенциала б , Со, 5 и р оценивали указанным выше вторым способом, т. е. константы сил притяжения С и оценивали с помощью формулы Кирквуда и Мюллера [83, 93] и ей аналогичной [89] константа сил отталкивания р для взаимодействия всех силовых центров иринималась равной 0,28 А, а константа сил отталкивания В оценивалась из равенства сил притяжения и сил отталкивания между силовым центром молекулы и всей решеткой графита при равновесном расстоянии принятом равным сумме вандерваальсового радиуса Го силового центра молекулы и половины межплоскостного расстояния (112 решетки графита. На основании Ф были рассчитаны конфигурационные интегралы 81 (14) при нескольких значениях Т и при использовании выражений (7) — (13) были построены графики зависимостей [c.17]

Структура полиэтилена родственна структуре нормальных насыщенных углеводородов поэтому неудивительно, что и их рентгенограммы очень похожи. Межплоскостные расстояния и относительные интенсивности, которые соответствуют кристаллографическим плоскостям (АОО, OfeO, кШ), параллельным длинным осям молекул насыщенных углеводородов, почти не изменяются с увеличением числа атомов углерода п от 20 до 3000 [8]. Рентгенограммы насыщенных углеводородов, полученные методом порошка, отличаются друг от друга только за счет дифракционных плоскостей, не параллельных длинным осям молекул (00/, hOl, Oki, hkl). Расстояния между этими плоскостями постепенно изменяются с увеличением п до 130, а после этого остаются постоянными. Таким образом, концевые эффекты в полиэтилене не играют существенной роли, и можно считать, что в отличие от углеводородов с п = 20—130 при установлении структуры кристаллов молекул полиэтилена не нужно учитывать упаковку типа хвост к хвосту . [c.86]

При большом количестве дефектов этого типа происходит полное разупорядочение слоев относительно гексагональной оси, хотя параллельность слоев сохраняется. Возникает так называемая турбостратная структура . Атомы углерода в сетках турбо-стратной структуры не занимают идеальных положений, а смещены относительно плоскости сетки. Предложено несколько эмпирических формул для оценки степени упорядоченности структуры графита на основании данных рентгенографических измерений. Долю (р) плоскостей, находящихся в турбостатном состоянии, рассчитывают по среднему межплоскостному расстоянию (d) [6] [c.21]

Из табл. 1, где приведены значения межплоскостных расстояний ( / д ) органозамещенных образцов монтмориллонита и вермикулита, видно, что в случае монтмориллонита все четвертичные аммониевые катионы легко проникают в межслоевое пространство, тогда как в вермикулите преимущественное проникновение органических катионов начинается только при достижении в алифатической цепи 8—10 атомов углерода. Грим [4] считает, что проникновение органических катионов в межслоевое пространство [c.14]

В углероде (саже), полученном в пламени, всегда содержится около 1 вес.% водорода. Исходя из атомных весов и этой пропорции можно получить эмпирическую формулу образующегося вещества СвН. Из электронной микроскопии следует, что исследуемый углерод состоит из множества почти сферических частиц разного размера, часто соединенных друг с другом в цепочки подобно жемчужинам в ожерелье. Диаметр частиц изменяется от 100 до 2000 А, но наибольшее число частиц имеет диаметр в интервале 100—500 А. Маленькие частицы получены в светящемся, некоптящем пламени (т. е. при более высоких температурах), тогда как самые большие получаются в сильно коптящем пламени (низкие температуры) [21]. Рентгеновский анализ показал, что каждая частица состоит из множества (примерно 10 ) кристаллитов. Из данных по дифракции электронов следует, что каждый кристаллит в свою очередь состоит из 5—10 моноатомных слоев углерода (аналогичных базисным плоскостям идеальной решетки графита). Каждый слой состоит из 100 углеродных атомов и имеет 20—30 А по плоскости. Плоскости, хотя и параллельные друг другу и находящиеся на одинаковом расстоянии друг от друга, имеют турбостратическую структуру [22, 23], так что они беспорядочно сдвинуты одна относительно другой. Межплоскостное расстояние (3,44 А) значительно больше, чем для идеального графита (3,35 А). Основываясь на этих данных о структуре частиц дисперсного углерода, можно рассчитать, что в среднем каждая сферическая частица содержит 105—1Q6 атомов углерода. Основной проблемой в изучении этого вопроса является механизм, по которому сравнительно простая молекула углеводорода, содержащая небольшое количество атомов углерода, так быстро превращается в такой огромный агрегат. [c.269]

Изучение зависимости межплоскостных расстояний и свойств неграфитирующихся углеродных веществ (рис. 5) от температуры обработки показывает, что углеродные продукты проходят лишь стадию карбонизации и остаются в предкристаллизационном периоде до самых высоких температур. Предельное сближение углеродных слоев до 3,43—3,44 А в неграфитирующемся углероде приблизительно такое же, как и в предкристаллизационном периоде гомогенно графитирующегося углерода. Протекающие при высокой температуре обработки неграфитирующегося углерода процессы деструкции относительно термически непрочных боковых связей при сохранении прочных боковых радикалов полииновой и кумуленовой структур отражаются в уменьшении электропроводности и возрастании термоэлектродвижущей силы. [c.13]

Рентгенографическое исследование атактических поли-н-алкил-акрилатбв (ПА), поли-к-алкилметакрилатов (ПМА) и сложных поли-винил-м-алкиловых эфиров (ПВЭ) с длиной боковых ответвлений от двух до десяти атомов углерода показало, что структура этих полимеров в высокоэластическом состоянии характеризуется следующими особенностями На рентгенограммах полимеров наблюдается наличие двух дифракционных максимумов, соответствующие значения межплоскостных расстояний которых в зависимости от длины боковых цепей приведены на рис. 2. Величина максимума, соответствующая межплоскостно-му расстоянию = 4,6—4,7 А для ПА и ПВЭ и 4,8—5,0 А для ПМА, практически не зависит от длины боковой цепи полимера. Это значение межплоскостного расстояния аналогично величине дифракционного максимума, наблюдаемого па рентгенограммах расплавов к-парафпнов и обусловлено взаимодействием боковых метиленовых групп. Несколько большее значение этого межплоскостного расстояния для ПМА можно объяснить наличием ме-тильной группы, вносящей определенные искажения в локальную упорядоченность метиленовых цепочек. Это предположение подтверждается также уменьшением величины йу в ряду ПМА с ростом длины боковых ответвлений, когда роль основной цепи в общей доле рассеивающих элементов гребнеобразной молекулы заметно уменьшается. [c.132]

Расстояние С—С между центрами тяжести двух соседних углеродных атомов, находящихся в одном ряду зигзагообразной цепи, оказалось равным 2,54 А (А — ангстрем равен 10" см, или одной стомиллионной доле сантиметра). Угол между направлениями главных валентностей составляет 109°. Диаметр атома углерода, или, что то же самое, расстояние С — С по оси главных валентностей, получается равным 1,54 А (рис. 5). Если исследовать рентгеноструктурно решетки в гомологическом ряду высших жирных кислот или парафинов, то можно убедиться, что большие межплоскостные расстояния строго иронорциональны числу атомов углерода в ценн (рис. 7). Отсюда возможно снова, независимо от непосредственного измерения рентгенографических параметров какого-либо из членов ряда, вычислить диаметр атома углерода, причем получается хоронше совпадение результатов. [c.36]

Смотреть страницы где упоминается термин Межплоскостное расстояние в углерод: [c.490] [c.229] [c.183] [c.97] [c.218] [c.55] [c.230] [c.19] [c.88] [c.158] [c.269] [c.218] [c.186] [c.81] [c.218] [c.106] [c.20] [c.463] [c.463] [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология