Как из углерода получить карбид алюминия?

-->ХИМИЯ --> --> -->Форма входа --> --> -->Категории раздела --> --> Логика в химии [438] Киберхимия [56] Бинарные химические соединения [841] --> --> -->Поиск -->

Как из углерода получить карбид алюминия?

—>ХИМИЯ —>

—> —>Форма входа —>

—> —>Категории раздела —>

—>

Логика в химии [438]
Киберхимия [56]
Бинарные химические соединения [841]

—>

—> —>Поиск —>

—> —>Мини-чат —>

—> —>Друзья сайта —>

—> —>Статистика —>

Каталог статей

При температуре 2000 0 С алюминий соединяется с углеродом.

Желтый карбид алюминия Al 4 C 3 образуется при нагревании смеси окиси алюминия и угля приблизительно до 2000 0 С, т. пл. 2100 0 С, ∆Нобр 0 = — 206,9 кДж/моль.

Водой он разлагается по уравнению

Сплавлением Al 4 C 3 c Al 2 O 3 были получены оксокарбиды алюминия Al 2 OC и Al 4 O 4 C . Оба они постепенно разлагаются на воздухе.

Нагреванием металлического алюминия в токе ацетилена до 500 0 С может быть получен карбид (точнее, ацетилид) состава Al 2( C 2)3. Водой он разлагается с выделением ацетилена.

Карби́д алюми́ния (алюмокарби́д) — бинарное неорганическое соединение алюминия с углеродом. Химическая формула — .
Устойчиво до 1400 °C.

Содержание

  • 1 Получение
    • 1.1 Химические свойства
    • 1.2 Физические свойства
  • 2 Применение
  • 3 Примечания

Получение

Карбид алюминия получается прямой реакцией алюминия с углеродом в дуговой печи [1] :

Небольшое количество карбида алюминия является нормой в примеси технического карбида кальция. В электролитическом производстве алюминия данное соединение получается как продукт коррозии в графитовых электродах.

Получается при реакции углерода с оксидом алюминия:

Химические свойства

При реакции с водой или разбавленными кислотами карбид алюминия образует метан:

с кислородом:

Реагирует с концентрированным гидроксидом натрия и водой, образуя комплексную соль — тетрагидроксоалюминат натрия и метан:

Физические свойства

  • Показатель преломления (для D-линии натрия): 2,7 (20 °C)
  • Стандартная энергия Гиббса образования (298 К, кДж/моль): −196
  • Стандартная энтропия образования (298 К, Дж/моль·K): 88,95

Применение

Карбид алюминия иногда используется в пиротехнике, для достижения эффекта искр. Можно использовать в качестве абразива в режущих инструментах [2] . Имеет приблизительно такую же твердость как топаз [3] . Используется в качестве химического реагента для определения содержания трития в воде [источник не указан 1084 дня] .

Карбид алюминия

Карбид алюминия
Общие
Химическая формула Al4C3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) светло жёлто-коричневые кристаллы без запаха
Молярная масса 143,96 г/моль
Плотность 2,36; 2,99 г/см³
Термические свойства
Температура плавления 2100 °C
Температура кипения (разлагается) 2200 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.) 116,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.) −209 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде реагирует г/100 мл
Структура
Кристаллическая структура ромбоэдрическая, hR21
Классификация
Рег. номер CAS 1299-86-1
Рег. номер PubChem 16685054

Карби́д алюми́ния (алюмокарби́д) — бинарное неорганическое соединение алюминия с углеродом. Химическая формула — .
Устойчиво до 1400 °C.

Содержание

Получение

Карбид алюминия получается прямой реакцией алюминия с углеродом в дуговой печи [1] :

Небольшое количество карбида алюминия является нормой в примеси технического карбида кальция. В электролитическом производстве алюминия данное соединение получается как продукт коррозии в графитовых электродах.

Получается при реакции углерода с оксидом алюминия:

Химические свойства

При реакции с водой или разбавленными кислотами карбид алюминия образует метан:

с кислородом:

Реагирует с концентрированным гидроксидом натрия и водой, образуя комплексную соль — тетрагидроксоалюминат натрия и метан:

Физические свойства

  • Показатель преломления (для D-линии натрия): 2,7 (20 °C)
  • Стандартная энергия Гиббса образования (298 К, кДж/моль): −196
  • Стандартная энтропия образования (298 К, Дж/моль·K): 88,95

Применение

Карбид алюминия иногда используется в пиротехнике, для достижения эффекта искр. Можно использовать в качестве абразива в режущих инструментах [2] . Имеет приблизительно такую же твердость как топаз [3] . Используется в качестве химического реагента для определения содержания трития в воде [источник не указан 328 дней] .

Карбид алюминия

Карбид алюминия
Имена
Предпочтительное название IUPAC
  • 1299-86-1Y
  • 12656-43-8N
  • 21241412Y
  • 215-076-2

Карбид алюминия , химическая формула Al 4 C 3 , является карбидом из алюминия . Имеет вид кристаллов от бледно-желтого до коричневого цвета. Стабилен до 1400 ° C. Он разлагается в воде с образованием метана.

Содержание

  • 1 Структура
    • 1.1 Реакции
  • 2 Подготовка
  • 3 Возникновение
  • 4 Приложения
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки

Структура [ править ]

Карбид алюминия имеет необычную кристаллическую структуру, которая состоит из чередующихся слоев Al 2 C и Al 2 C 2 . Каждый атом алюминия координирован с 4 атомами углерода, образуя тетраэдрическое расположение. Атомы углерода существуют в 2 различных связывающих средах; один — деформированный октаэдр из 6 атомов Al на расстоянии 217 пм . Другой — искаженная тригонально-бипирамидальная структура из 4 атомов Al при 190–194 пм и пятого атома Al при 221 пм. [3] [4] Другие карбиды ( номенклатура IUPAC : метиды ) также обладают сложной структурой.

Реакции

Карбид алюминия гидролизуется с выделением метана . Реакция протекает при комнатной температуре, но быстро ускоряется при нагревании. [5]

Подобные реакции происходят с другими протонными реагентами: [1]

Реактивное горячее изостатическое прессование (опрокидывание) при ≈40 МПа соответствующих смесей Ti, Al 4 C 3 графита в течение 15 часов при 1300 ° C дает преимущественно однофазные образцы Ti 2 AlC 0,5 N 0,5 , 30 часов при 1300 ° C. C дает преимущественно однофазные образцы Ti 2 AlC (карбид титана-алюминия ). [6]

Подготовка [ править ]

Карбид алюминия получают путем прямой реакции алюминия и углерода в электродуговой печи . [3]

Альтернативная реакция начинается с оксида алюминия, но она менее благоприятна из-за образования монооксида углерода .

Карбид кремния также реагирует с алюминием с образованием Al 4 C 3 . Это преобразование ограничивает механические применения SiC, поскольку Al 4 C 3 более хрупкий, чем SiC. [7]

4 Al + 3 SiC → Al 4 C 3 + 3 Si

В композитах с алюминиевой матрицей, армированных карбидом кремния, химические реакции между карбидом кремния и расплавленным алюминием создают слой карбида алюминия на частицах карбида кремния, который снижает прочность материала, хотя увеличивает смачиваемость частиц SiC. [8] Эту тенденцию можно уменьшить путем покрытия частиц карбида кремния подходящим оксидом или нитридом, предварительного окисления частиц с образованием покрытия из диоксида кремния или использования слоя расходуемого металла . [9]

Композиционный материал из карбида алюминия и алюминия может быть получен путем механического легирования путем смешивания порошка алюминия с частицами графита .

Возникновение [ править ]

Небольшие количества карбида алюминия являются обычной примесью технического карбида кальция . При электролитическом производстве алюминия карбид алюминия образует продукт коррозии графитовых электродов. [10]

В матричных композитов металлов на основе алюминия матрицы , армированной неметаллических карбидов ( карбид кремния , карбид бора , и т.д.) или углеродных волокон , карбид алюминия часто образует в качестве нежелательного продукта. В случае углеродного волокна оно вступает в реакцию с алюминиевой матрицей при температурах выше 500 ° C; Лучшее смачивание волокна и ингибирование химической реакции может быть достигнуто путем покрытия его, например, боридом титана . [ необходима цитата ]

Приложения [ править ]

Частицы карбида алюминия, мелко диспергированные в алюминиевой матрице, снижают склонность материала к ползучести , особенно в сочетании с частицами карбида кремния . [11]

Карбид алюминия можно использовать в качестве абразива в высокоскоростных режущих инструментах . [12] Он имеет примерно такую ​​же твердость, как топаз . [13]

Карбид алюминия

Карбид алюминия
Общие
Хим. формула Al4C3
Физические свойства
Состояние светло жёлто-коричневые кристаллы без запаха
Молярная масса 143,96 г/моль
Плотность 2,36; 2,99 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 2100 °C
Т. кип. (разлагается) 2200 °C
Мол. теплоёмк. 116,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −209 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде реагирует
Структура
Кристаллическая структура ромбоэдрическая, hR21
Классификация
Рег. номер CAS 1299-86-1
PubChem 16685054
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Карби́д алюми́ния (алюмокарби́д) — бинарное неорганическое соединение алюминия с углеродом. Химическая формула — .
Устойчиво до 1400 °C.

Содержание

  • 1 Получение
    • 1.1 Химические свойства
    • 1.2 Физические свойства
  • 2 Применение
  • 3 Примечания

Получение [ править ]

Карбид алюминия получается прямой реакцией алюминия с углеродом в дуговой печи [1] :

Небольшое количество карбида алюминия является нормой в примеси технического карбида кальция. В электролитическом производстве алюминия данное соединение получается как продукт коррозии в графитовых электродах.

Получается при реакции углерода с оксидом алюминия:

Химические свойства [ править ]

При реакции с водой или разбавленными кислотами карбид алюминия образует метан (гидролиз)

с кислородом:

Реагирует с концентрированным гидроксидом натрия и водой, образуя комплексную соль — тетрагидроксоалюминат натрия и метан:

Физические свойства [ править ]

  • Показатель преломления (для D-линии натрия): 2,7 (20 °C)
  • Стандартная энергия Гиббса образования (298 К, кДж/моль): −196
  • Стандартная энтропия образования (298 К, Дж/моль·K): 88,95

Применение [ править ]

Карбид алюминия иногда используется в пиротехнике, для достижения эффекта искр. Можно использовать в качестве абразива в режущих инструментах [2] . Имеет приблизительно такую же твердость как топаз [3] . Используется в качестве химического реагента для определения содержания трития в воде [источник не указан 2776 дней] .

Карбид алюминия

Карбид алюминия
Общие
Хим. формула Al4C3
Физические свойства
Состояние светло жёлто-коричневые кристаллы без запаха
Молярная масса 143,96 г/моль
Плотность 2,36; 2,99 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 2100 °C
Т. кип. (разлагается) 2200 °C
Мол. теплоёмк. 116,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −209 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде реагирует
Структура
Кристаллическая структура ромбоэдрическая, hR21
Классификация
Рег. номер CAS 1299-86-1
PubChem 16685054
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Карби́д алюми́ния (алюмокарби́д) — бинарное неорганическое соединение алюминия с углеродом. Химическая формула — mathsf .
Устойчиво до 1400 °C.

Содержание

  • 1 Получение
    • 1.1 Химические свойства
    • 1.2 Физические свойства
  • 2 Применение
  • 3 Примечания

Получение

Карбид алюминия получается прямой реакцией алюминия с углеродом в дуговой печи [1] :

Небольшое количество карбида алюминия является нормой в примеси технического карбида кальция. В электролитическом производстве алюминия данное соединение получается как продукт коррозии в графитовых электродах.

Получается при реакции углерода с оксидом алюминия:

Химические свойства

При реакции с водой или разбавленными кислотами карбид алюминия образует метан (гидролиз)

Реагирует с концентрированным гидроксидом натрия и водой, образуя комплексную соль — тетрагидроксоалюминат натрия и метан:

Физические свойства

  • Показатель преломления (для D-линии натрия): 2,7 (20 °C)
  • Стандартная энергия Гиббса образования (298 К, кДж/моль): −196
  • Стандартная энтропия образования (298 К, Дж/моль·K): 88,95

Применение

Карбид алюминия иногда используется в пиротехнике, для достижения эффекта искр. Можно использовать в качестве абразива в режущих инструментах [2] . Имеет приблизительно такую же твердость как топаз [3] . Используется в качестве химического реагента для определения содержания трития в воде К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан) [источник не указан 3472 дня] .

Оцените статью
Добавить комментарий