Amorfný uhlík, čo je, typy, vlastnosti, používanie

Čo je amorfný uhlík?

On amorfný uhlík Je to všetko, čo alotropný uhlík so štruktúrami plnými molekulárnych defektov a nezrovnalostí. Pojem Alotropický sa vzťahuje na jeden chemický prvok, ako je atóm uhlíka, tvorí rôzne molekulárne štruktúry; Niektoré kryštalické a iné, ako v tomto prípade, amorfné.

Amorfný uhlík chýba dlhá kryštalická štruktúra, ktorá charakterizuje diamant a grafit. To znamená, že štrukturálny vzorec zostáva mierne konštantný, ak sa regióny tuhej látky vizualizujú veľmi blízko seba; A keď sú vzdialené, ich rozdiely sa prejavia.

Fyzikálne a chemické vlastnosti alebo vlastnosti amorfného uhlíka sa tiež líšia od vlastností grafitu a diamantu. Napríklad máte slávne zeleninové uhlie, produkt spaľovania dreva. Toto nie je mazivo a nie je tiež vynikajúca.

Existuje niekoľko typov amorfného uhlíka v prírode a tieto odrody sa dajú získať aj syntetickým spôsobom. Medzi rôzne formy amorfného uhlíka patrí uhlí.

Amorfný uhlík má dôležité využitie v priemysle výroby energie, ako aj v textilnom a sanitárnom priemysle.

Typy amorfného uhlíka

Existuje niekoľko kritérií na ich klasifikáciu, napríklad ich pôvod, zloženie a štruktúru. Ten závisí od vzťahu medzi uhlíkmi s hybridizáciami SP² a SP³; to znamená, že tí, ktorí definujú lietadlo alebo tetrahedron. Preto môže byť anorganická (mineralogická) matica týchto tuhých látok veľmi zložitá.

Podľa jeho pôvodu

Existuje amorfný uhlík prírodného pôvodu, pretože je produktom oxidácie a foriem rozkladu organických zlúčenín. Medzi týmto typom uhlíka patrí sadze, uhlie a uhlík odvodené od karbidov.

Môže vám slúžiť: peroxidy: vlastnosti, nomenklatúra, použitia, príklady

Syntetický amorfný uhlík sa vyrába technikami katódového oblúka a katódovým sprejom. Synteticky sa tiež vyrábajú amorfné uhlíkové povlaky alebo amorfné uhlíkové filmy.

Štruktúra

Amorfný uhlík môže byť tiež zoskupený do troch veľkých typov v závislosti od podielu odkazov SP² alebo SP³ predstavovať. Existuje amorfný uhlík, ktorý patrí do tzv. Elementárneho amorfného uhlíka (AC), amorfný uhlík vodíka (AC: H) a tetraedrálneho amorfného uhlíka (TA-C).

Elementárny amorfný uhlík

Často skrátená ako AC alebo A-C, zahŕňa aktívne uhlie a uhlie čiernej farby. Odrody tejto skupiny sa získavajú neúplným spaľovaním živočíšnych a rastlinných látok; to znamená, že horia s deficitom kyslíka.

Predstavujú vyšší podiel odkazov SP² Vo svojej štruktúre alebo molekulárnej organizácii. Dokážu si predstaviť ako sériu zoskupených plánov s rôznymi orientáciami vo vesmíre, produktom tetraedrálnych uhlíkov, ktoré vytvárajú heterogenitu v celom.

Z nich boli syntetizované nanokompozity s elektronickými aplikáciami a vývojom materiálu.

Hydrogenovaný amorfný uhlík

Skrátene ako ac: h alebo robte. Medzi nimi je sadze, dym, uhlie extrahované ako bitúmen a asfalt. Sádanie je ľahko rozlíšiteľné, keď je oheň v horách obklopujúci mesto, kde sa pozoruje vo vzduchových prúdoch, ktoré ho ťahajú vo forme čiernych krehkých čiernych listov.

Ako už názov napovedá, obsahuje vodík, ale kovalentne spojený s atómami uhlíka, a nie molekulárnym typom (H₂). To znamená, že existujú odkazy na C-H. Ak jedna z týchto väzieb vydá vodík, bude orbitál s elektrónom zmiznutý. Ak sú dva z týchto chýbajúcich elektrónov veľmi blízko k sebe, budú interagovať a spôsobia tak zavolané závesné dlhopisy (nebezpečné puto, v angličtine).

Môže vám slúžiť: bután: Štruktúra, vlastnosti, použitia a riziká

S týmto typom vodíkového amorfného uhlíka sa získavajú filmy alebo povlaky nižšej tvrdosti ako filmy vyrobené z TA-C.

Tetradrálny amorfný uhlík

Skrátene ako TA-C, tiež nazývané uhlie podobné diamantu. Obsahuje vysoký podiel hybridných väzieb SP³.

Táto klasifikácia patrí do amorfných uhlíkových filmov alebo povlakov, s amorfnou tetraedrálnou štruktúrou. Chýbajú im vodík, majú vysokú tvrdosť a mnohé z ich fyzikálnych vlastností sú podobné vlastnostiam diamantu.

Molekulárne pozostáva z tetraedrálnych uhlíkov, ktoré nepredstavujú štrukturálny vzorec s dlhým zvýšením; Zatiaľ čo v diamante zostáva poradie konštantné v rôznych oblastiach skla. TA-C môže predstavovať určitý poriadok alebo charakteristický vzor na kryštál, ale iba v krátkom rozsahu.

Kompozícia

Uhlie je organizované ako vrstvy čiernej horniny, obsahujúce ďalšie prvky, ako je síra, vodík, dusík a kyslík. Odtiaľto vznikajú amorfné uhlí. Antracit je zo všetkých tých, ktorý má najvyššiu zloženie uhlíka.

Vlastnosti

Skutočný amorfný uhlík má π odkazy umiestnené s odchýlkami v interatomickom rozstupoch a variácii v uhle prepojenia. Mať SP hybry odkazy² a SP³ ktorého vzťah sa líši v závislosti od typu amorfného uhlíka.

Jeho fyzikálne a chemické vlastnosti súvisia s ich molekulárnou organizáciou a jej mikroštruktúrou.

Všeobecne platí, že predstavuje vlastnosti vysokej stability a vysokej mechanickej tvrdosti, tepelného odporu a odolnosti proti opotrebeniu. Okrem toho je charakterizovaný, pretože má vysokú optickú transparentnosť, pod koeficientom trenia a odolnosť voči niekoľkým korozívnym látkam.

Amorfný uhlík je citlivý na účinky ožarovania, má vysokú elektrochemickú stabilitu a elektrickú vodivosť, okrem iných vlastností.

Môže vám slúžiť: 15 najdôležitejších príkladov alkoholov

Žiadosti

Každý z rôznych typov amorfného uhlíka má svoje vlastné vlastnosti alebo vlastnosti a veľmi konkrétne použitie.

Uhlie

Uhlie je fosílne palivo, a preto je dôležitým zdrojom energie, ktorý sa používa aj na výrobu elektriny. Dnes sa vysoko diskutuje o environmentálnom vplyve odvetvia ťažby uhlia a jeho využívania v elektrických elektrárňach.

Aktívne uhlie

Je užitočné vykonávať absorpciu alebo selektívnu filtráciu kontaminantov pitnej vody, roztokov sfarbenia a môže dokonca absorbovať plyny sírou.

Čierne uhlie

Čierne uhlie sa široko používa pri vypracovaní pigmentov, tlačiarenských atramentov a rozmanitosti obrazov. Tento uhlík vo všeobecnosti zlepšuje pevnosť a odolnosť článkov vyrobených z gumy.

Pretože vyplnenie pneumatík alebo pneumatík zvyšuje jej odpor voči opotrebeniu a chráni degradačné materiály spôsobené slnečným žiarením.

Amorfné uhlíkové filmy

Technologické používanie amorfných uhlíkových filmov alebo povlakov v odrodách plochých a mikroelektronických obrazovkových zariadení sa zvyšuje. Podiel odkazov SP² a SP³ spôsobuje, že amorfné uhlíkové filmy majú optické a mechanické vlastnosti premennej hustoty a tvrdosti.

Používajú sa tiež v antireflexných povlakoch, v povlakoch na rádiologickú ochranu, okrem iného.

Odkazy

1. Amorfné uhlie. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
2. Amorfný uhlík. Zdroj: ScienceDirect.com