Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Карбидите са съединения на метали и неметали с въглерод. Обикновено в такива съединения въглеродът има по-голяма електронегативност от втория елемент, което прави възможно изключването на оксиди, халогени и други въглеродни съединения от групата.
Това са твърди огнеупорни вещества, нелетливи и неразтворими. По принцип те имат различни свойства: някои, като златния карбид, могат да експлодират, когато се опитват да го излеят, а някои от съединенията като бор, цирконий, титан, силиций и волфрам, са по-добри от твърдостта на диамантите и не са чувствителни към киселини и разтворители.
Исторически фон
Първото необичайно въглеродно съединение, подобно на карбида, е получено в началото на XIX век от англичанина Дейви. Беше калиев карбид. Освен това, през 1863 г., след 15 години е открит нестабилен меден карбид, железен карбид.
Официално връзките „се появяват“ едва в края на 19-ти век - французинът Анри Мойссън им помага. Той получил съединенията с помощта на волтарна дъга в електрическа пещ, която той сам изобретил. За тази цел бяха използвани въглен, нагрят до горещо състояние, чисти метали и техните оксиди.
Въпреки това, няколко години преди Moisson, минерал кохенит, смес от кобалтови карбиди, желязо и никелови карбиди, е намерен в метеорити. В известен смисъл това откритие помогна да се отговори на въпроса „Какво представляват карбидите?“.
Свойства на връзката
Подобно на други елементи, карбидите притежават определен набор от свойства, които ги правят популярен материал в строителните и инженерните пазари.
Висока твърдост - за разлика от чистия метал, съединенията са най-трудни, което им позволява да се използват в различни области;- Висока точка на топене - те са значително по-високи от точката на топене на подобни метали;
- Устойчивост на корозия . Някои варианти са доста устойчиви на киселини и външни фактори.
- Добра топлопроводимост и устойчивост на топлина, което позволява използването на сместа при високи и ниски температури;
- Повишената устойчивост на износване не позволява части от материала да се влошават предварително.
В зависимост от металните и неметалните елементи има различни свойства, които варират в зависимост от първоначалните данни.
Видове карбиди
Всички вещества могат да бъдат разделени в три групи:
- Ковалентна форма бром и силиций; са химически инертни, въглеродните атоми са в състояние на sp-, sp2-, sp3-хибридизация. Тя се образува чрез частично заместване на атоми на бром и силиций в диамант на въглеродни атоми. Те имат силна междуатомна връзка, висока точка на топене, устойчивост на топлина, химическа инертност, са полупроводници. Бромният карбид е доста труден и може дори да надраска диаманта. Силициевият карбид е по-крехък, но химически устойчив, окислява се, когато е изложен на кислород само при температури над 1000 градуса по Целзий, се разтваря в аква-област и концентрирана азотна киселина и флуороводородна киселина.
Солта или йонни са съединения, образувани от метали от групи I и II, както и от алуминий, REE и актиниди. Те се получават директно от елементите или чрез намаляване на въглеродните оксиди, обикновено се разлагат с вода и киселини, докато се отделя въглеводород и остава метален хидроксид. Има висока точка на топене.- Металоподобни или йонно-ковалентни метали са съединения, които са образувани от преходни метали от групи IV - VII, както и от никел, желязо и кобалт; имат междинна химическа активност. В такива съединения, малките въглеродни атоми са разположени в кухините между металните атоми. Оттук и имплантирането на карбидите. Те имат висока якост и точка на топене.
От своя страна, йонните съединения се разделят на:
- Метанидите обикновено са прозрачни, нямат цвят, в разредени киселини и вода се разлагат и образуват метан. Те включват магнезиев карбид, алуминий и берилий.
- Ацетиленидите - активно се хидролизират и образуват ацетилен или етин. Най-известен е калциевият карбид.
приложение
Елементите се използват, за да се даде на чугуна и различни видове твърдост на стоманата, да се увеличи тяхната износоустойчивост. Волфрамът и титановите карбиди, като най-твърдите и най-огнеупорни варианти, се използват за производството на режещи инструменти, както и за производство на свръхтверди материали. Благодарение на добрите химически и физични свойства, веществата се използват като компонент на огнеупорни материали, съпротивления на електрически нагреватели и като абразивен материал.
Калциевият карбид също се нарича карбид за заваряване. Той е идеално вещество за заваряване: когато в контакт с вода, той излъчва ацетилен - летлив газ, който е в основата на кислородното заваряване, метализация, рязане и запояване.
С други думи, при обработката на метала съединението реагира и започва да отделя огромно количество топлина и ацетилен, който поддържа горенето. Температурата в същото време може да достигне 3150 градуса по Целзий. Когато се работи с вещество, е необходимо стриктно да се спазват правилата за безопасност: за да се съхранява правилно сместа, не забравяйте, че е лесно да се запали, опитайте се да не контактувате с отровна полия.
заключение
В зависимост от метала, съединенията имат впечатляващ набор от свойства, които се използват в различни видове производство, главно в машиностроенето, металообработването и подобни отрасли.