Gbigba: agbekalẹ, ohun elo ati awọn ini

Ọpọlọpọ awọn orisirisi agbo ogun kemikali ni a mọ ni agbaye: nipa awọn ọgọọgọrun milionu. Ati gbogbo wọn, bi eniyan, jẹ ẹni kọọkan. O ko le ri awọn nkan meji ti o ni kemikali kanna ati awọn ohun-ini ti ara fun awọn akopọ oriṣiriṣi.

Ọkan ninu awọn nkan ti ko ni nkan ti ko ni nkan ti o wa ninu aye jẹ awọn carbides. Ninu àpilẹkọ yii, a ṣe apejuwe ọna wọn, awọn ẹya ara ati kemikali, ohun elo ati ṣayẹwo awọn alaye ti iṣelọpọ wọn. Ṣugbọn akọkọ, kekere kan nipa itan itanwari.

Itan

Awọn irin ibọn irin, awọn ilana ti eyi ti a yoo fun ni isalẹ, kii ṣe awọn agbo-ara. Eyi jẹ nitori otitọ pe awọn ohun ti wọn ti nwaye ni iṣan lati pinkuro nigbati o ba n ṣafihan pẹlu omi. Nitorina, nibi o tọ lati sọ nipa awọn igbiyanju akọkọ lati ṣapọ awọn carbides.

Niwon 1849, awọn itọkasi ti wa ni iṣeduro ti ẹda siliki carbide, ṣugbọn diẹ ninu awọn igbiyanju wọnyi ko ṣiyemọ. Iwọn titobi pupọ ti bẹrẹ ni 1893 nipasẹ olorin Amerika Edward Acheson ni ọna ti a ṣe lẹhin orukọ lẹhinna.

Awọn itan ti awọn iyasọtọ ti calcium carbide jẹ tun ko gan o yatọ. Ni ọdun 1862, o gba olomistani German kan, Friedrich Wöhler, isinmi ti a fi agbara papọ pẹlu calcium pẹlu adiro.

Nisisiyi ẹ jẹ ki a lọ si awọn ipin diẹ sii: awọn kemikali ati awọn ti ara. Lẹhinna, wọn jẹ ero ti awọn ohun elo ti kilasi yii.

Awọn ohun-ini ti ara

Gbogbo awọn ile-iṣẹ ti o yatọ julọ ni iyatọ ninu lile wọn. Fun apẹẹrẹ, ọkan ninu awọn okele lori awọn Mohs asekale ni tungsten carbide (9 jade ti 10 ṣee ṣe ojuami). Ni afikun, awọn oludoti wọnyi jẹ gidigidi refractory: aaye iyọ diẹ ninu awọn ti wọn de ọdọ ẹgbẹrun meji.

Ọpọlọpọ awọn ibudo ti wa ni iṣiro ti iṣan ati pe o nlo pẹlu kekere iye ti awọn nkan. Wọn kii ṣe iyọda ninu eyikeyi awọn idiwo. Sibẹsibẹ, ifarapọ pẹlu omi ni a le pe bi ipasilẹ, pẹlu iparun awọn iwe ifowopamosi ati iṣeto ti hydroxide kan ti irin ati hydrocarbon.

Iṣe ti o kẹhin ati ọpọlọpọ awọn iyipada kemikali ti o niiṣe pẹlu awọn carbides yoo wa ni ijiroro ni apakan to wa.

Awọn ohun-ini kemikali

Elegbe gbogbo awọn carbides ṣe pẹlu omi. Diẹ ninu awọn - awọn iṣọrọ ati lai alapapo (fun apere, kalisiomu carbide), ati diẹ ninu awọn (e.g., Karbid Kremniya) - omi oru nigbati kikan to 1800 iwọn. Aṣeyọri ninu ọran yii da lori iru isopọ naa ninu compound, eyi ti a yoo sọ nipa igbamiiran. Ni ifarahan pẹlu omi, awọn hydrocarbons oriṣiriṣi ti wa ni akoso. Eyi ṣẹlẹ nitori hydrogen ti o wa ninu omi ti sopọ mọ erogba ni carbide. Lati mọ iru iru hydrocarbon ti a gba (tabi awọn mejeeji iyatọ ati awọn ti a ko le yan), ọkan le tẹsiwaju lati aṣofo ti erogba ti o wa ninu nkan akọkọ. Fun apẹẹrẹ, ti o ba ti a ni a kalisiomu carbide, ti agbekalẹ ni woônyi _2, a ri pe o ni awọn C ₂ ^2- dẹlẹ. Eyi tumọ si pe awọn ions hydrogen meji pẹlu idiyele + le ni asopọ si rẹ. Bayi, a gba awọn yellow C ₂ H ₂ - acetylene. Ni ni ọna kanna lati kan yellow bi aluminiomu carbide, ti agbekalẹ Al ₄ C _3, a ch _4. Idi ti ko C ₃ H _12, ti o beere? Lẹhin ti gbogbo, ipara naa ni idiyele ti 12-. Otitọ ni pe nọmba ti o pọ julọ fun awọn ẹda hydrogen ni a pinnu nipasẹ awọn agbekalẹ 2n + 2, nibiti n jẹ nọmba awọn ẹmu carbon. Nibi, nikan kan yellow ti awọn agbekalẹ C ₃ H ₈ (propane) le tẹlẹ bi awọn dẹlẹ pẹlu idiyele 12 ṣubu sinu meta dẹlẹ pẹlu idiyele 4, eyi ti o gbe awọn, nigbati ni idapo pelu protons gaasi moleku.

Awọn nkan ti o jẹ awọn ifasilẹ ti awọn ifasilẹ ti awọn carbides. Wọn le šẹlẹ mejeeji labẹ ipa ti awọn apapo agbara ti o lagbara, ati ninu iṣiro arinrin ni afẹfẹ atẹgun. Ti o ba pẹlu atẹgun ohun gbogbo ni o ṣafihan: a ti gba awọn ohun elo afẹfẹ meji, lẹhinna pẹlu awọn oludena miiran o jẹ diẹ sii. Ohun gbogbo da lori iru ti irin ti o jẹ apakan ti carbide, ati lori iru ti oludena. Fun apẹẹrẹ, Karbid Kremniya, ti agbekalẹ SiC, nipa reacting pẹlu kan adalu ti oyi ati hydrofluoric acids, awọn fọọmu hexafluorosilicic acid pẹlu erogba oloro. Ati nigba kanna lenu ṣugbọn pẹlu nikan ni ọkan ninu oyi acid, a gba a alumọni afẹfẹ ati erogba oloro. Awọn oxidizers le tun ni awọn halogens ati awọn chalcogenes. Pẹlu wọn, eyikeyi carbide se n ṣaṣepọ, ilana agbekalẹ nikan da lori ọna rẹ nikan.

Awọn irin-irin ti o wa, awọn agbekalẹ ti eyi ti a ti ṣe akiyesi, kii ṣe awọn aṣoju nikan ti ẹgbẹ yii. Nisisiyi awa yoo ṣe akiyesi gbogbo awọn asopọ pataki ti iṣẹ-ṣiṣe ti iṣẹ-ṣiṣe ti ile-iwe yii ati lẹhinna sọrọ nipa ohun elo wọn ninu aye wa.

Kini awọn ọkọ ayọkẹlẹ?

O wa ni jade, carbide, ti agbekalẹ jẹ, fun apẹẹrẹ, woônyi _2, yato si significantly ni be lati SiC. Ati iyatọ jẹ akọkọ ninu iseda ti mimu laarin awọn ọta. Ni akọkọ idi, a ti wa ni awọn olugbagbọ pẹlu kan iyọ bi carbide. Yi kilasi ti awọn agbo ogun ni a npè ni bẹ nitoripe o huwa ni otitọ bi iyọ, ti o ni, o jẹ agbara ti o le pin si awọn ions. Iru ijẹrisi irora yii jẹ alailagbara pupọ, eyiti o mu ki o rọrun lati ṣe iṣeduro iṣeduro hydrolysis ati ọpọlọpọ awọn transformations miiran ti o ni awọn ibaraẹnisọrọ laarin awọn ions.

Miran ti o jẹ ẹya pataki julọ ti carbide jẹ awọn carbides covalent: gẹgẹbi, fun apẹẹrẹ, SiC tabi WC. Wọn ti wa ni ipo nipasẹ iwuwo giga ati agbara. Bakanna bi awọn ẹda ati awọn inert si kemikali tuka.

Awọn ọkọ ayọkẹlẹ irin-irin wa tun wa. Wọn le dipo ki a kà wọn bi awọn ohun-elo ti awọn irin pẹlu erogba. Lara awọn wọnyi le wa ni damo, e.g., cementite (iron carbide, ti agbekalẹ le jẹ ti o yatọ, sugbon o jẹ to ni apapọ: Fe ₃ C), tabi irin. Won ni iṣẹ-ṣiṣe kemikali, agbedemeji ni iwọn rẹ laarin awọn irawọ ionic ati covalent.

Kọọkan ti awọn abuda wọnyi ti awọn kilasi kemikali ti a n ṣọrọsọ ni o ni awọn ohun elo ti o wulo. Nipa bi ati ibi ti olukuluku wọn ṣe kan, a yoo sọrọ ni apakan to wa.

Ohun elo ti o wulo fun awọn carbides

Gẹgẹbi a ti sọrọ tẹlẹ, awọn carbides covalent ni ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo. Awọn wọnyi ni abrasive ati gige awọn ohun elo, ati awọn ohun elo eroja ti a lo ni awọn aaye oriṣiriṣi (fun apẹẹrẹ, bi ọkan ninu awọn ohun elo ti o wa ninu ihamọra ara), ati awọn ẹya ara ẹrọ laifọwọyi, awọn ẹrọ itanna, awọn eroja pa, ati agbara iparun. Ati eyi kii ṣe akojọ pipe fun awọn ohun elo ti awọn ile-iṣẹ wọnyi.

Lilo ti o kere julọ ni a ṣe fun awọn carbides ti o ni iyọ. Iṣe wọn pẹlu omi ni a lo bi ọna ṣiṣe yàrá fun gbigba awọn hydrocarbons. Bi eyi ṣe ṣẹlẹ, a ti ṣajọpọ tẹlẹ si oke.

Pẹlú pẹlu iṣọkan, awọn carbides irin-irin ni ohun elo ti o tobi julọ ni ile-iṣẹ. Gẹgẹbi a ti sọ tẹlẹ, iru iru irin-irin ti awọn orisirisi agbo ogun ti a n sọrọ ni awọn irin, irin simẹnti ati awọn orisirisi agbo ogun ti awọn irin pẹlu awọn impregnations carbon. Gẹgẹbi ofin, irin ti o wa ninu awọn nkan bẹẹ jẹ ti awọn kilasi d. Eyi ni idi ti o fi ni imọran lati ṣe awọn iṣeduro iṣọkan, ṣugbọn bi o ti yẹ lati wọ inu ọna irin naa.

Ninu ero wa, diẹ sii ju awọn ohun elo to wulo fun awọn agbo-iṣẹ ti a darukọ tẹlẹ. Nisisiyi ẹ jẹ ki a wo ọna ti o gba wọn.

Isejade ti awọn carbides

Awọn oriṣiriṣi meji ti awọn carbides ti a ti ṣe akiyesi, eyini ni iṣọkan ati iyọ, ni a maa n gba ni ọna kan ti o rọrun: nipasẹ ifarahan ti oxide elemental ati coke ni iwọn otutu giga. Ni akoko kanna, apakan kan ti coke ti o wa pẹlu erogba ti wa ni idapo pelu ero atẹmu ninu apo afẹfẹ ati awọn fọọmu carbide. Apa keji "gba" atẹgun ofefu ati fọọmu monoxide carbon. Ọna yi jẹ agbara-agbara-agbara, niwon o nilo mimu iwọn otutu ti o ga (nipa iwọn 1600-2500) ni agbegbe ibi.

Lati gba awọn oriṣiriṣi orisirisi agbo ogun, awọn aati ti a tun lo. Fun apẹẹrẹ, jijera ti compound, eyi ti yoo fun ni fun carbide. Awọn ilana agbekalẹ da lori apẹrẹ kan pato, nitorina a ko ni jiroro lori rẹ.

Ṣaaju ki o to pari ọrọ wa, a yoo ṣe apejuwe diẹ ninu awọn ti o ni awọn ọkọ ayọkẹlẹ ati ki o sọrọ nipa wọn ni diẹ sii awọn alaye.

Awọn orisirisi agbo ogun

Iṣuu soda. Awọn agbekalẹ ti awọn yellow C ₂ Na _2. Eyi le jẹ diẹ ni ipoduduro bi acetylide (eyini ni, ọja ti rọpo awọn hydrogen awọn ọta ni acetylene fun awọn ọmu iṣuu soda), kii ṣe ẹyọ. Ilana kemikali ko ni afihan awọn iṣiro wọnyi, nitorina wọn gbọdọ wa ni ọna. O jẹ nkan ti o nṣiṣe lọwọ ati, ni eyikeyi olubasọrọ pẹlu omi, n ṣe alabapin pẹlu pupọ lati ṣe apetylene ati alkali.

Iṣuu magnẹsia carbide. Agbekalẹ: MgC _2. Awọn ọna ti a gba eyi ti nṣiṣe lọwọ lọwọ ni o wa. Ọkan ninu wọn ni imọran sisẹ ti magnesium fluoride pẹlu carbide kalisiomu ni iwọn otutu ti o gaju. Bi abajade, awọn ọja meji ni a gba: calioum fluoride ati carbide ti a nilo. Awọn agbekalẹ fun iṣeduro yii jẹ ohun rọrun, ati pe o le, ti o ba fẹ, ka iwe naa ni awọn iwe-iwe imọran.

Ti o ko ba ni idaniloju nipa iwulo awọn ohun elo ti o wa ninu iwe, lẹhinna apakan ti o wa fun ọ.

Bawo ni eleyi ṣe le wulo ninu aye?

Daradara, akọkọ, imọ ti awọn agbo ogun kemikali ko le jẹ alaini pupọ. O dara nigbagbogbo lati wa ni ologun pẹlu imo ju lati wa laisi rẹ. Ẹlẹẹkeji, diẹ sii ti o mọ nipa awọn aye ti awọn agbo-ogun kan, o dara julọ ti o yeye ilana sisẹ wọn ati awọn ofin ti o gba wọn laaye lati wa.

Ṣaaju ki o to lọ si opin, Mo fẹ lati fun diẹ ninu awọn iṣeduro lori iwadi ohun elo yii.

Bawo ni lati ṣe iwadi yi?

O rọrun. Eyi jẹ apakan kan ti kemistri. Ati pe o yẹ ki a kọ ni ibamu si awọn iwe-ẹkọ ti kemistri. Bẹrẹ pẹlu alaye ile-iwe ki o si lọ si siwaju sii ni ijinle, lati awọn iwe-iwe giga ati awọn iwe itọkasi.

Ipari

Koko yii kii ṣe rọrun ati alaidun bi o ti dabi ni kokan akọkọ. Kemistri le ṣe awọn igbiyanju nigbagbogbo nigbati o ba rii ifojusi rẹ ninu rẹ.