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
 |
|
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название IUPAC |
- 1299-86-1
Y - 12656-43-8
N
- 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] .
