........................................................ Задать вопрос – НА ФОРУМЕ ........................................................ Возьми кнопку себе на сайт! ........................................................ © 2001. Design by Grayscale ........................................................ |
КарбидыКарбиды - это соединения металлов и некоторых
неметаллов (например бора и кремния) с углеродом. Все они - твердые
вещества, как правило нерастворимы в воде и других растворителях.
Многим из них свойственны большая твердость и термостойкость. Прочие
свойства колеблются в широких пределах и зависят от особенностей состава
и строения карбидов.
По типу химической связи карбиды подразделяют на
ионные, ковалентные и металлоподобные.
Ионные карбиды образуют с углеродом элементы первых
трех групп периодической системы и некоторые переходные металлы IV, V и
VI групп. Среди них - самый известный - карбид кальция CaC2,
впервые полученный еще в 1862 г. немецким химиком Ф. Велером при нагревании
сплава цинка и кальция с углем. Цвет технического карбида кальция может
быть от светло-коричневого до бурого, а снаружи он обычно покрыт белым
налетом оксида кальция CaO. Химически чистый - бецветен. Карбид кальция
широко применяют в технике для получения ацетилена C2H
2.
Не случайно карбид кальция и некоторые другие подобные
ему соединения рассматривают как ацетилениды - продукты замещения водорода
в молекуле ацетилена на атомы металла.
Разновидность ионных карбидов - многочисленные
солеобразные карбиды, которые можно считать производными метана CH
4, например карбид бериллия Be2C и карбид алюминия
Al4C3.
Иначе построены карбиды с ковалентной связью (ковалентные),
типичным представителем которых можно считать карборунд - SiC. Его
кристаллическая структура подобна структуре алмаза. Эти карбиды отличаются
исключительно высокой твердостью и химической стойкостью. Не случайно
карборунд - один из первых искусственных минералов, производство которых
налажено в промышленных масштабах. Его используют как огнеупорный и абразивный
материал. Подобными же свойствами обладает и карбид бора B4C.
Металлоподобные карбиды обычно построены как фазы
внедрения атомов углерода в поры кристаллических решеток переходных
металлов. Такое строение обусловливает, с одной стороны, их твердость и
износостойкость, а с другой - отсутствие пластичности при обычных
температурах, хрупкость и относительно невысокие прочие механические
свойства. Карбиды этой группы хорошо проводят электрический ток, отсюда
и их название - металлоподобные. Многие из них сверхпроводники. Важными
для техники свойствами обладают сплавы титана, циркония, гафния, ниобия
и тантала с углеродом. Так, сплав из 25% HfC и 75% TaC имеет
наиболее высокую температуру плавления (около 4000oС) из всех
тугоплавких металлов и веществ. У металлоподобных карбидов большая
химическая устойчивость к кислотам.
Высокая химическая стойкость карбидов используется,
в частности, в химической промышленности, для изготовления трубопроводов,
облицовки реакторов и т. д.
|