AMORFINĖ ANGLIS: TIPAI, SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA

Amorfinis anglies yra bet kokie allotropic struktūros pripildytos anglies molekulinės defektų ir pažeidimų. Terminas allotrope reiškia vieną cheminį elementą, pavyzdžiui, anglies atomą, sudarantį skirtingas molekulines struktūras; vieni kristaliniai, o kiti, kaip šiuo atveju, amorfiniai.

Amorfinei angliai trūksta tolimos kristalinės struktūros, būdingos deimantui ir grafitui. Tai reiškia, kad struktūros modelis išlieka šiek tiek pastovus, kai žiūrite kietų medžiagų sritis, kurios yra labai arti viena kitos; o kai jie nutolę, išryškėja jų skirtumai.

Deginanti anglis. Šaltinis: „Pixabay“

Amorfinės anglies fizinės ir cheminės savybės ar savybės taip pat skiriasi nuo grafito ir deimanto savybių. Pavyzdžiui, yra garsioji anglis, medienos degimo produktas (viršutinis vaizdas). Tai nėra tepimas, taip pat nėra blizgus.

Gamtoje yra keletas amorfinės anglies rūšių ir šios veislės taip pat gali būti gaunamos sintetiniu būdu. Tarp įvairių amorfinės anglies formų yra suodžiai, aktyvuota anglis, suodžiai ir anglis.

Amorfinė anglis yra svarbi energijos naudojimo pramonėje, taip pat tekstilės ir sveikatos pramonėje.

Amorfinės anglies rūšys

Yra keli jų klasifikavimo kriterijai, tokie kaip kilmė, sudėtis ir struktūra. Pastaroji priklauso nuo anglies santykio su sp ² ir sp ³ hibridizacijomis ; tai yra tie, kurie atitinkamai nusako plokštumą arba tetraedrą. Todėl neorganinė (mineraloginė) šių kietų medžiagų matrica gali tapti labai sudėtinga.

Pagal kilmę

Yra natūralios kilmės amorfinė anglis, nes ji yra oksidacijos ir organinių junginių skilimo produktas. Ši anglies rūšis apima suodžius, anglis ir anglį, gautą iš karbidų.

Sintetinė amorfinė anglis gaunama katodinio lanko nusodinimo metodais ir dulkinimu. Taip pat sintetiniu būdu gaminamos deimantinės amorfinės anglies dangos arba amorfinės anglies plėvelės.

Struktūra

Amorfinis anglies taip pat gali būti suskirstyti į tris didelių tipų, priklausomai nuo sp proporcingai ² arba sp ³ obligacijų metu. Yra amorfinė anglis, priklausanti vadinamajai elementinei amorfinei angliai (aC), hidrintai amorfinei angliai (aC: H) ir tetraedrinei amorfinei angliai (ta-C).

Elementari amorfinė anglis

Dažnai sutrumpintai BC arba BC, tai apima aktyvuotą anglį ir anglį. Šios grupės veislės gaunamos nevisiškai deginant gyvūnines ir augalines medžiagas; tai yra, jie dega esant stechiometriniam deguonies trūkumui.

Jų struktūroje ar molekulinėje organizacijoje yra didesnė sp ² jungčių dalis . Jie gali būti įsivaizduojami kaip sugrupuotų plokštumų, turinčių skirtingą erdvės orientaciją, serija, tetraedrinių angliavandenilių, nustatančių visumos heterogeniškumą, produktas.

Iš jų buvo susintetinti nanokompozitai naudojant elektronines programas ir kuriant medžiagas.

Hidrinta amorfinė anglis

Sutrumpintai kaip BC: H arba HAC. Tai apima suodžius, dūmus, išgautas anglis, tokias kaip bitumas, ir asfaltą. Suodžius lengva atskirti, kai šalia miesto ar miestelio kyla gaisras kalne, kur jis stebimas oro srovių, kurios jį nešioja trapių juodų lapų pavidalu.

Kaip rodo jo pavadinimas, jame yra vandenilio, bet kovalentiškai sujungtas su anglies atomais, o ne molekulinio tipo (H ₂ ). Tai yra, yra CH jungtys. Jei vienas iš šių jungčių išskiria vandenilį, tai bus orbita su neporuotu elektronu. Jei du iš šių nesuporuotų elektronų yra labai arti vienas kito, jie sąveikaus, sukeldami vadinamuosius kabančius ryšius.

Naudojant šio tipo hidrintą amorfinę anglį, gaunamos mažesnio kietumo plėvelės ar dangos, nei pagamintos naudojant ta-C.

Tetraedrinė amorfinė anglis

Sutrumpintai kaip ta-C, dar vadinama į deimantus panaši anglis. Jame yra didelė dalis sp ³ hibridizuotų jungčių .

Šiai klasifikacijai priklauso amorfinės anglies plėvelės arba dangos, turinčios amorfinę tetraedrinę struktūrą. Jiems trūksta vandenilio, jie turi aukštą kietumą ir daugelis jų fizinių savybių yra panašūs į deimantų.

Molekuliniu požiūriu jis susideda iš tetraedrinių anglies atomų, neturinčių tolimojo struktūros modelio; tuo tarpu deimantuose tvarka išlieka pastovi skirtinguose kristalo regionuose. „Ta-C“ gali pateikti tam tikrą kristalui būdingą tvarką ar modelį, tačiau tik nedideliu atstumu.

Sudėtis

Anglys yra organizuojamos kaip juodosios uolienos sluoksniai, kuriuose yra kitų elementų, tokių kaip siera, vandenilis, azotas ir deguonis. Iš čia kyla amorfiniai angliavandeniliai, tokie kaip anglis, durpės, antracitas ir lignitas. Antracitas yra tas, kurio visų anglies sudėtis yra didžiausia.

Savybės

Tikroji amorfinė anglis lokalizavo π ryšius su interratominio tarpo nukrypimais ir jungties kampo kitimu. Jis turi hibridizuotų sp ² ir sp ³ jungčių, kurių santykis skiriasi priklausomai nuo amorfinės anglies rūšies.

Jo fizinės ir cheminės savybės yra susijusios su jo molekuline organizacija ir mikrostruktūra.

Apskritai, jis pasižymi dideliu stabilumu ir dideliu mechaniniu kietumu, atsparumu karščiui ir dilimui. Be to, jis pasižymi dideliu optiniu skaidrumu, mažu trinties koeficientu ir atsparumu įvairioms korozinėms medžiagoms.

Amorfinė anglis yra jautri švitinimo poveikiui, be kitų savybių, turi aukštą elektrocheminį stabilumą ir elektrinį laidumą.

Programos

Kiekvienas iš skirtingų amorfinės anglies tipų turi savo ypatybes ar savybes ir labai specifines paskirtis.

Anglis

Anglis yra iškastinis kuras, todėl yra svarbus energijos šaltinis, kuris taip pat naudojamas elektros energijai gaminti. Šiandien karštai diskutuojama apie anglies kasybos pramonės poveikį aplinkai ir jos naudojimą elektrinėse.

Aktyvuota anglis

Tai naudinga selektyviai absorbuojant ar filtruojant teršalus iš geriamojo vandens, spalvoms tirpinti ir netgi gali absorbuoti sieros dujas.

Anglies juoda

Suodžiai plačiai naudojami gaminant pigmentus, spausdinant rašalais ir įvairiais dažais. Ši anglis paprastai pagerina guminių gaminių stiprumą ir atsparumą.

Kaip užpildas ratlankiuose ar padangose, jis padidina jų atsparumą dilimui ir apsaugo medžiagas nuo saulės spindulių sugadinimo.

Amorfinės anglies plėvelės

Auga amorfinių anglies plėvelių ar dangų technologinis panaudojimas įvairių rūšių plokščių ekranų ir mikroelektronikos srityje. Sp ² ir sp ³ jungčių santykis reiškia, kad amorfinės anglies plėvelės turi kintamo tankio ir kietumo optines ir mechanines savybes.

Be to, jie naudojami antirefleksinėse dangose, radiologinės apsaugos dangose.

Nuorodos

Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
Vikipedija. (2018 m.). Amorfinės anglys. Atkurta iš: en.wikipedia.org
Kouchi A. (2014) Amorfinė anglis. In: Amils R. ir kt. (red.) Astrobiologijos enciklopedija. „Springer“, Berlynas, Heidelbergas.
Yami. (2012 m. Gegužės 21 d.). Allotropinės anglies formos. Atkurta iš: quimicaorganica-mky-yamile.blogspot.com
„Science Direct“. (2019 m.). Amorfinė anglis. Atkurta iš: sciencedirect.com
Rubio-Roy, M., Corbella, C. ir Bertran, E. (2011). Fluorintų amorfinių anglies plonų plėvelių tribologinės savybės. Atkurta iš: researchgate.net

AMORFINĖ ANGLIS: TIPAI, SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025