Amorficzny węgiel, co jest, typy, właściwości, używa

Co to jest amorficzny węgiel?

On amorficzny węgiel To wszystko, co alotropowy węgiel ze strukturami pełnymi wad molekularnych i nieprawidłowości. Termin alotropowy odnosi się do pojedynczego pierwiastka chemicznego, takiego jak atom węgla, tworzy różne struktury molekularne; Niektóre krystaliczne i inne, jak w tym przypadku, amorficzne.

Amorficzny węgiel nie ma długiej krystalicznej struktury, która charakteryzuje diament i grafit. Oznacza to, że wzór strukturalny pozostaje nieco stały, jeśli regiony ciała stałego są wizualizowane bardzo blisko siebie; A kiedy są odległe, ich różnice stają się widoczne.

Charakterystyka fizyczna i chemiczna lub właściwości amorficznego węgla różnią się również od właściwości grafitu i diamentu. Na przykład masz słynny węgiel warzywny, produkt spalania drewna. To nie jest smar i nie jest też genialny.

Istnieje kilka rodzajów amorficznego węgla w naturze, a odmiany te można również uzyskać w sposób syntetyczny. Wśród różnych form amorficznego węgla jest czarna węgiel, węgiel aktywowany, sadzy i węgiel warzywny.

Amorficzny węgiel ma ważne zastosowania w branży generującej energię, a także w przemyśle tekstylnym i sanitarnym.

Rodzaje amorficznego węgla

Istnieje kilka kryteriów ich klasyfikacji, takich jak ich pochodzenie, skład i struktura. Ten ostatni zależy od związku między węglemi z hybrydyzacją SP² i sp³; to znaczy odpowiednio ci, którzy definiują płaszczyznę lub czworościan. Dlatego nieorganiczna (mineralogiczna) macierz tych stałych może stać się bardzo złożona.

Zgodnie z jego pochodzeniem

Istnieje amorficzny węgiel o naturalnym pochodzeniu, ponieważ jest produktem utleniania i form rozkładu związków organicznych. Wśród tego rodzaju węgla są sadza, węgiel i węgiel pochodzący z węglików.

Może ci służyć: nadtlenki: właściwości, nomenklatura, zastosowania, przykłady

Syntetyczny amorficzny węgiel jest wytwarzany za pomocą katodowych technik odkładania łuku i katodowego sprayu. Syntetycznie są one również produkowane amorficzne powłoki węglowe lub amorficzne filmy węglowe.

Struktura

Amorficzny węgiel można również pogrupować w trzy duże typy w zależności od proporcji łączy SP² lub sp³ obecny. Istnieje amorficzny węgiel, który należy do tak zwanego elementarnego węgla amorficznego (AC), węgla amorficznego wodoru (AC: H) i czworościennego amorficznego węgla (TA-C).

Elementalny amorficzny węgiel

Często skrócone jako AC lub A-C, obejmuje węgiel aktywny i czarny węgiel. Odmiany tej grupy są uzyskiwane przez niepełne spalanie substancji zwierzęcych i roślin; Oznacza to, że palą się ze stechiometrycznym deficytem tlenu.

Prezentują wyższy odsetek połączeń SP² W swojej strukturze lub organizacji molekularnej. Mogą sobie wyobrazić jako serię zgrupowanych planów, z różnymi orientacjami w kosmosie, produktem węgli tetrahedralnych, które w całości ustalają heterogeniczność.

Od nich zsyntetyzowano nanokompozyty z zastosowaniami elektronicznymi i rozwojem materiału.

Uwodorniony amorficzny węgiel

Skrócony jako AC: H lub do. Wśród nich jest sadza, dym, węgiel wydobyty jako bitum i asfalt. Sadza można łatwo odróżnić, gdy w górach otaczającej miasto lub miasto obserwuje się, że w prądach powietrza przeciągają ją w postaci czarnych kruche czarne liście.

Jak sama nazwa wskazuje, zawiera wodór, ale kowalencyjnie powiązany z atomami węgla, a nie z typem molekularnym (H (H₂). To znaczy są linki C-H. Jeśli jedno z tych wiązań wydziela wodór, zniknie orbital z elektronem. Jeśli dwa z tych zaginionych elektronów są bardzo blisko siebie, będą oddziaływać powodując, że wiszące wiązania (wiązanie niebezpieczeństwu, w języku angielskim).

Może ci służyć: Butanal: Struktura, właściwości, zastosowania i ryzyko

Z tego typu wodorowego amorficznego węgla, filmy lub powłoki o niższej twardości są uzyskiwane niż te wykonane z TA-C.

Czworościentralny amorficzny węgiel

Skrócony jako TA-C, zwany także węglem podobnym do diamentu. Zawiera wysoki odsetek wiązań hybrydowych SP³.

Ta klasyfikacja należy do amorficznych filmów węglowych lub powłok, z amorficzną strukturą czworościenną. Brakuje im wodoru, mają wysoką twardość, a wiele ich właściwości fizycznych jest podobnych do właściwości diamentu.

Molekularnie składa się z czworościennych węgli, które nie przedstawiają długiego wzoru strukturalnego; Podczas pobytu w diamencie kolejność pozostaje stała w różnych regionach szkła. TA-C może przedstawić określony porządek lub charakterystyczny wzór kryształu, ale tylko w krótkim zakresie.

Kompozycja

Węgiel jest zorganizowany jako warstwy czarnych skalnych, zawierające inne pierwiastki, takie jak siarka, wodór, azot i tlen. Stąd pojawiają się amorficzne węgle, takie jak pieprzony, torfowy, antracyt. Antracyt pochodzi od wszystkich, który ma najwyższy skład węglowy.

Nieruchomości

Prawdziwy amorficzny węgiel ma łącza π zlokalizowane z odchyleniami w odstępach międzyatomicznych i zmianach kąta łącza. Mieć linki SP Hybry² i sp³ którego związek zmienia się w zależności od rodzaju amorficznego węgla.

Jego właściwości fizyczne i chemiczne są związane z ich organizacją molekularną i mikrostrukturą.

Zasadniczo przedstawia właściwości wysokiej stabilności i wysokiej twardości mechanicznej, odporności na ciepło i odporności na zużycie. Ponadto charakteryzuje się, ponieważ ma wysoką przezroczystość optyczną, pod współczynnikiem tarcia i odporność na kilka agentów żrących.

Amorficzny węgiel jest wrażliwy na skutki napromieniania, ma wysoką stabilność elektrochemiczną i przewodność elektryczną, między innymi.

Może ci służyć: 15 najważniejszych przykładów alkoholi

Aplikacje

Każdy z różnych rodzajów amorficznego węgla ma swoje własne cechy lub właściwości i bardzo szczególne zastosowania.

Węgiel drzewny

Węgiel jest paliwem kopalnym, a zatem jest ważnym źródłem energii, które jest również wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej. Wpływ w środowisku przemysłu wydobycia węgla i jego zużycie w elektrowniach elektrycznych są dziś wysoce omawiane.

Węgiel aktywowany

Przydatne jest wykonanie absorpcji lub selektywnej filtracji zanieczyszczeń wody pitnej, roztworów odbarwiających, a nawet może wchłaniać gazy siarki.

Czarny węgiel

Czarny węgiel jest szeroko stosowany w opracowywaniu pigmentów, drukowaniu atramentów i różnorodności obrazów. Ten węgiel poprawia ogólnie siłę i odporność artykułów wykonanych z gumy.

Ponieważ wypełnienie opon lub opon zwiększa odporność na zużycie i chroni materiały degradacyjne spowodowane światłem słonecznym.

Amorficzne filmy węglowe

Zwiększa technologiczne zastosowanie amorficznych filmów węglowych lub powłok w odmianach płaskich i mikroelektronicznych urządzeń ekranowych. Odsetek linków SP² i sp³ sprawia, że ​​amorficzne filmy węglowe mają właściwości optyczne i mechaniczne o zmiennej gęstości i twardości.

Są one również stosowane w powłokach antyrefleksyjnych, w powłokach w celu ochrony radiologicznej, między innymi.

Bibliografia

1. Amorficzny węgiel. Źródło: w:.Wikipedia.org
2. Amorficzny węgiel. Pobrano z: Scientedirect.com