Amorf szén típusok, tulajdonságok és felhasználások



az amorf szén mindez az allotróp szén, molekuláris hibákkal és szabálytalanságokkal teli szerkezetekkel. Az allotróp kifejezés arra a tényre utal, hogy egyetlen kémiai elem, például a szénatom különböző molekuláris szerkezeteket képez; néhány kristályos, és mások, mint ebben az esetben, amorf.

Az amorf szén nem rendelkezik a gyémántot és a grafitot jellemző hosszú távú kristályszerkezettel. Ez azt jelenti, hogy a szerkezeti minta kissé állandó marad, ha a szilárd anyag régiókat nagyon közel egymáshoz viszonyul; és ha távol vannak, a különbségek nyilvánvalóvá válnak.

Az amorf szén tulajdonságai vagy fizikai és kémiai tulajdonságai is különböznek a grafit és a gyémánt tulajdonságaitól. Például a híres faszén, a faégetés terméke (felső kép). Ez nem kenőanyag, és nem is fényes.

A természetben többféle amorf szén található, és ezek a fajták szintetikusan is előállíthatók. Az amorf szén különböző formái közé tartozik a korom, az aktív szén, a korom és a szén..

Az amorf szén fontos felhasználást jelent az energiatermelő ipar, valamint a textil- és egészségügyi iparágak szintjén.

index

  • 1 Az amorf szén típusai
    • 1.1 Eredetétől függően
    • 1.2 Felépítés
    • 1.3 Összetétel
  • 2 Tulajdonságok
  • 3 Használat
    • 3.1 A szén
    • 3.2 Aktivált szén
    • 3.3 A korom
    • 3.4 Amorf szénfóliák
  • 4 Referenciák

Amorf szén típusok

Számos kritérium létezik azok osztályozására, mint például származásuk, összetételük és felépítésük. Ez utóbbi függ a szén és a hibridizáció közötti viszonytól2 és sp3; azaz azok, amelyek egy síkot vagy tetraédert definiálnak. Ezért ezeknek a szilárd anyagoknak a szervetlen (ásványtani) mátrixa nagyon komplex lehet.

Eredetének megfelelően

Az amorf szén természetes eredetű, mivel az oxidáció és a szerves vegyületek bomlási formái. Az ilyen típusú szén a korom, a szén és a karbidokból származó szén.

A szintetikus amorf szén katódos lerakódás és katódos porlasztási technikákkal állítható elő. Szintetikusan gyémánt amorf szén vagy amorf szénfóliákat is gyártanak.

struktúra

Az amorf szén is három nagy típusba csoportosítható, az sp2 vagy sp3 jelen. Van az amorf szén, amely az úgynevezett elemi amorf szén (aC), a hidrogénezett amorf szén (aC: H) és a tetraéderes amorf szén (ta-C) része..

Elemi amorf szén

Gyakran rövidítve az aC vagy a-C, magában foglalja az aktív szenet és a kormot. E csoport fajtáit az állati és növényi anyagok hiányos elégetésével állítják elő; azaz az oxigén sztöchiometrikus hiányával égnek.

Nagyobb arányban vannak a sp2 molekuláris szerkezetében vagy szervezetében. Elképzelhetőek egy csoportosított repülőgépek sorozataként, amelyek különböző tájolásúak az űrben, a tetraéderes szénhidrátok terméke, amelyek az egészben heterogenitást eredményeznek.

Ezekből a nanokompozitokat elektronikus alkalmazásokkal és anyagfejlesztéssel szintetizálták.

Amorf hidrogénezett szén

AC: H vagy HAC. Ezek közé tartozik a korom, a füst, a bitumenként kivont szén és az aszfalt. A korom könnyen megkülönböztethető, ha a város vagy a város szomszédságában lévő hegyekben tűz keletkezik, ahol a légáramok, amelyek fekete színű, törékeny fekete levelek formájában húzódnak meg.

Ahogy a neve is sugallja, hidrogént tartalmaz, de kovalensen kapcsolódik a szénatomokhoz, és nem a molekuláris típushoz (H2). Vagyis vannak C-H hivatkozások. Ha a hidrogén szabadul fel az egyik kötésből, akkor egy orbitális lesz egy páratlan elektron. Ha e két páratlan elektron közül kettő nagyon közel áll egymáshoz, kölcsönhatásba lépnek az ún..

Az ilyen típusú hidrogénezett amorf szénfóliák vagy alacsonyabb keménységű bevonatok a ta-C-vel készültek.

Tetrahált amorf szén

A rövidítés, mint a ta-C, más néven szén, mint a gyémánt. A hibridizált kapcsolatok nagy részét tartalmazza3.

Ebbe a besorolásba tartoznak az amorf szén filmek vagy bevonatok, amorf tetraéderes szerkezettel. Hiányoznak a hidrogén, nagy keménységűek, és sok fizikai tulajdonságuk hasonló a gyémántéhoz.

Molekulárisan tetraéderes szénből áll, amelyek nem rendelkeznek hosszú távú szerkezeti mintázattal; míg a gyémántban a megrendelés a kristály különböző területein állandó marad. A ta-C egy bizonyos sorrendet vagy jellegzetes mintát mutathat egy kristálynak, de csak rövid hatótávolságot.

összetétel

A szenet a fekete kőzet rétegeként szervezik, amelyek egyéb elemeket, például ként, hidrogént, nitrogént és oxigént tartalmaznak. Innen amorf szén, például szén, tőzeg, antracit és lignit keletkezik. Az antracit a legmagasabb szén-dioxid-összetételű.

tulajdonságok

Az igazi amorf szénnek π-kötései vannak, amelyek eltéréseket mutatnak az interatomikus térben és a kötési szögben. Ez hibridizált kapcsolatokat tartalmaz2 és sp3 akiknek az összefüggése az amorf szén típusától függ.

Fizikai és kémiai tulajdonságai a molekuláris szervezetéhez és mikrostruktúrájához kapcsolódnak.

Általában nagy stabilitással és nagy mechanikai keménységgel, hőállósággal és kopásállósággal rendelkezik. Ezenkívül jellemző, hogy nagy optikai átlátszósággal, alacsony súrlódási együtthatóval és különböző korróziós anyagokkal szembeni ellenállással rendelkezik.

Az amorf szén érzékeny a besugárzás hatásaira, magas tulajdonságokkal rendelkező elektrokémiai stabilitása és elektromos vezetőképessége.

alkalmazások

Az amorf szén minden egyes típusának saját jellemzői vagy tulajdonságai, és nagyon különleges felhasználási módjai vannak.

A szén

A szén egy fosszilis tüzelőanyag, ezért fontos energiaforrás, amelyet szintén villamos energia előállítására használnak. A szénbányászati ​​ágazat környezeti hatásait és az erőművekben való használatát ma is megvitatták.

Aktivált szén

Hasznos az ivóvíz szennyezőanyagainak szelektív abszorpciós vagy szűrési folyamatait, elszíneződött oldatokat, és akár kéngázokat is felszívni.

Szén fekete

A fekete feketét széles körben használják pigmentek, nyomdafestékek és különböző festékek előállítására. Ez a szén általában javítja a gumival készült termékek szilárdságát és ellenállását.

A gumiabroncsok vagy gumiabroncsok töltőanyaga növeli a kopásállóságát, és megvédi az anyagokat a napfény által okozott degradációtól.

Amorf szén filmek

Az amorf szénfóliák vagy bevonatok technológiai felhasználása síkképernyős és mikroelektronikai eszközökben növekszik. A sp linkek aránya2 és sp3 az amorf szénfóliáknak különböző sűrűségű és keménységű optikai és mechanikai tulajdonságai vannak.

Ezenkívül a röntgensugárzás elleni védőbevonatokban is használják, radiológiai védelemre szolgáló bevonatokban, többek között.

referenciák

  1. Shiver & Atkins. (2008). Szervetlen kémia (Negyedik kiadás). Mc Graw-hegy.
  2. Wikipedia. (2018). Amorf szén. Lap forrása: en.wikipedia.org
  3. Kouchi A. (2014) Amorf szén. In: Amils R. és mtsai. (szerk.) Encyclopedia of Astrobiology. Springer, Berlin, Heidelberg.
  4. Yami. (2012. május 21.). A szén allotróp formái. Helyreállítás: quimicaorganica-mky-yamile.blogspot.com
  5. Science Direct. (2019). Amorf szén. Visszaváltva: sciencedirect.com
  6. Rubio-Roy, M., Corbella, C. és Bertran, E. (2011). A fluorozott amorf szén-vékony filmek törzsi tulajdonságai. A lap eredeti címe: researchgate.net