Plik bezpostaciowy węgiel To wszystko ten alotropowy węgiel o strukturach pełnych defektów i nieregularności molekularnych. Termin alotrop odnosi się do pojedynczego pierwiastka chemicznego, takiego jak atom węgla, tworzącego różne struktury molekularne; niektóre krystaliczne, a inne, jak w tym przypadku, bezpostaciowe.
Węgiel amorficzny nie posiada struktury krystalicznej dalekiego zasięgu, która charakteryzuje diament i grafit. Oznacza to, że wzór strukturalny pozostaje nieco stały podczas oglądania obszarów bryły, które są bardzo blisko siebie; A kiedy są odlegli, ich różnice stają się widoczne.
Fizyczne i chemiczne właściwości lub właściwości węgla amorficznego również różnią się od właściwości grafitu i diamentu. Na przykład słynny węgiel drzewny, produkt spalania drewna (górne zdjęcie). To nie jest lubrykant i nie jest też błyszczący.
W naturze występuje kilka rodzajów węgla amorficznego i te odmiany można również otrzymać syntetycznie. Wśród różnych form amorficznego węgla są sadza, węgiel aktywny, sadza i węgiel drzewny..
Węgiel amorficzny ma ważne zastosowania w przemyśle energetycznym, a także w przemyśle tekstylnym i zdrowotnym.
Indeks artykułów
Istnieje kilka kryteriów ich klasyfikacji, takich jak pochodzenie, skład i struktura. Ta ostatnia zależy od relacji między atomami węgla z hybrydyzacjami spdwa i sp3; to znaczy te, które definiują odpowiednio płaszczyznę lub czworościan. Dlatego nieorganiczna (mineralogiczna) matryca tych ciał stałych może stać się bardzo złożona..
Istnieje amorficzny węgiel pochodzenia naturalnego, ponieważ jest produktem utleniania i form rozkładu związków organicznych. Ten rodzaj węgla obejmuje sadzę, węgiel i węgiel pochodzący z węglików..
Syntetyczny węgiel amorficzny jest wytwarzany metodą osadzania łuku katodowego i technik napylania katodowego. Syntetycznie wytwarzane są również diamentopodobne amorficzne powłoki węglowe lub amorficzne powłoki węglowe..
Również węgiel amorficzny można podzielić na trzy główne typy w zależności od proporcji wiązań spdwa lub sp3 teraźniejszość. Jest węgiel amorficzny, który należy do tak zwanego amorficznego węgla pierwiastkowego (aC), uwodornionego węgla amorficznego (aC: H) i tetraedrycznego węgla amorficznego (ta-C).
Często w skrócie BC lub BC, zawiera węgiel aktywny i sadzę. Odmiany tej grupy uzyskuje się przez niecałkowite spalanie substancji zwierzęcych i roślinnych; to znaczy palą się ze stechiometrycznym deficytem tlenu.
Mają wyższy odsetek linków spdwa w swojej strukturze lub organizacji molekularnej. Można je sobie wyobrazić jako serię zgrupowanych płaszczyzn o różnych orientacjach w przestrzeni, będących produktem czworościennych atomów węgla, które tworzą niejednorodność całości..
Z nich zsyntetyzowano nanokompozyty w zastosowaniach elektronicznych i opracowywaniu materiałów..
W skrócie BC: H lub HAC. Należą do nich sadza, dym, wydobywany węgiel, taki jak bitum, i asfalt. Sadzę można łatwo rozróżnić, gdy wybuchnie pożar w górach w pobliżu miasta lub miasteczka, gdzie obserwuje się ją w strumieniach powietrza, które ją niosą w postaci kruchych czarnych liści o czarnym kolorze..
Jak sama nazwa wskazuje, zawiera wodór, ale kowalencyjnie związany z atomami węgla, a nie typu molekularnego (Hdwa). Oznacza to, że istnieją wiązania C-H. Jeśli jedno z tych wiązań uwolni wodór, będzie to orbital z niesparowanym elektronem. Jeśli dwa z tych niesparowanych elektronów są bardzo blisko siebie, będą oddziaływać, powodując tak zwane zwisające wiązania..
W przypadku tego typu uwodornionego węgla amorficznego uzyskuje się filmy lub powłoki o niższej twardości niż te wykonane z ta-C.
W skrócie ta-C, zwany także węglem podobnym do diamentu. Zawiera dużą ilość wiązań zhybrydyzowanych sp3.
Do tej klasyfikacji należą amorficzne filmy węglowe lub powłoki o amorficznej strukturze czworościennej. Brakuje im wodoru, mają wysoką twardość, a wiele ich właściwości fizycznych jest podobnych do diamentu.
Molekularnie składa się z czworościennych atomów węgla, które nie mają wzoru strukturalnego dalekiego zasięgu; podczas gdy w diamencie kolejność pozostaje stała w różnych obszarach kryształu. Ta-C może przedstawiać pewien porządek lub wzór charakterystyczny dla kryształu, ale tylko w krótkim zasięgu.
Węgiel jest zorganizowany w postaci czarnych warstw skał, zawierających inne pierwiastki, takie jak siarka, wodór, azot i tlen. Stąd powstają amorficzne węgle, takie jak węgiel, torf, antracyt i węgiel brunatny. Antracyt to ten o najwyższym składzie węgla ze wszystkich.
Prawdziwy amorficzny węgiel ma zlokalizowane wiązania π z odchyleniami w odstępach międzyatomowych i zmiennością kąta wiązania. Ma sp hybrydyzowane linkidwa i sp3 których stosunek zależy od rodzaju amorficznego węgla.
Jego właściwości fizyczne i chemiczne są związane z jego organizacją molekularną i mikrostrukturą..
Ogólnie rzecz biorąc, ma właściwości wysokiej stabilności i wysokiej twardości mechanicznej, odporności na ciepło i odporności na zużycie. Ponadto charakteryzuje się wysoką przezroczystością optyczną, niskim współczynnikiem tarcia oraz odpornością na różne czynniki korozyjne..
Węgiel amorficzny jest wrażliwy na działanie promieniowania, ma między innymi wysoką stabilność elektrochemiczną i przewodność elektryczną..
Każdy z różnych typów węgla amorficznego ma swoje własne cechy lub właściwości i bardzo szczególne zastosowania..
Węgiel jest paliwem kopalnym, dlatego jest ważnym źródłem energii, która jest również wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej. Oddziaływanie przemysłu węglowego na środowisko i jego wykorzystanie w elektrowniach jest dziś przedmiotem ożywionej debaty.
Jest przydatny do selektywnej absorpcji lub filtracji zanieczyszczeń z wody pitnej, roztworów odbarwiających, a nawet może pochłaniać gazy siarkowe.
Sadza jest szeroko stosowana do produkcji pigmentów, tuszy drukarskich i różnych farb. Ten węgiel ogólnie poprawia wytrzymałość i odporność artykułów wykonanych z gumy..
Jako wypełniacz w felgach czy oponach zwiększa ich odporność na zużycie oraz zabezpiecza materiały przed degradacją wywołaną działaniem promieni słonecznych..
Wzrasta technologiczne zastosowanie amorficznych warstw lub powłok węglowych w odmianach płaskich paneli i urządzeń mikroelektronicznych. Odsetek linków spdwa i sp3 sprawia, że amorficzne filmy węglowe mają właściwości optyczne i mechaniczne o zmiennej gęstości i twardości.
Znajdują również zastosowanie w powłokach antyrefleksyjnych, m.in. w powłokach do ochrony radiologicznej..
Jeszcze bez komentarzy