Amorf karbon hva er, typer, egenskaper, bruker

Hva er amorft karbon?

Han amorft karbon Det er alt det allotropisk karbon med strukturer fulle av molekylære defekter og uregelmessigheter. Begrepet alotropisk refererer til et enkelt kjemisk element, for eksempel karbonatom, danner forskjellige molekylære strukturer; Noen krystallinske, og andre, som i dette tilfellet, amorf.

Amorf karbon mangler den langrangerte krystallinske strukturen som kjennetegner diamant og grafitt. Dette betyr at det strukturelle mønsteret forblir litt konstant hvis regioner av det faste stoffet blir visualisert veldig nær hverandre; Og når de er fjerne, blir forskjellene deres tydelige.

De fysiske og kjemiske egenskapene eller egenskapene til amorf karbon er også forskjellige fra grafitt og diamant. For eksempel har du det berømte vegetabilske kullet, produktet av forbrenning av tre. Dette er ikke smøremiddel, og det er heller ikke strålende.

Det er flere typer amorf karbon i naturen, og disse variantene kan også oppnås på en syntetisk måte. Blant de forskjellige formene for amorf karbon er karbon svart, aktivert karbon, sot og grønnsakskull.

Amorf karbon har viktige bruksområder i energigenereringsindustrien, så vel som i tekstil- og sanitærindustrier.

Typer amorft karbon

Det er flere kriterier for å klassifisere dem, for eksempel deres opprinnelse, sammensetning og struktur. Det siste avhenger av forholdet mellom karbonatomer med SP -hybridiseringer² og sp³; det vil si de som definerer henholdsvis et fly eller en tetrahedron. Derfor kan den uorganiske (mineralogiske) matrisen til disse faste stoffene bli veldig kompleks.

I henhold til opprinnelsen

Det er amorft karbon med naturlig opprinnelse, fordi det er produktet av oksidasjon og former for nedbrytning av organiske forbindelser. Blant denne typen karbon er sot, kull og karbon avledet fra karbider.

Kan tjene deg: peroksider: egenskaper, nomenklatur, bruk, eksempler

Syntetisk amorf karbon produseres ved katodisk bueavsetningsteknikker og katodisk spray. Syntetisk er de også produsert amorfe karbonbelegg eller amorfe karbonfilmer.

Struktur

Amorf karbon kan også grupperes i tre store typer avhengig av andelen SP -koblinger² eller sp³ tilstede. Det er amorf karbon, som tilhører det såkalte elementære amorfe karbon (AC), hydrogena amorf karbon (AC: H) og tetrahedral amorf karbon (TA-C).

Elementært amorft karbon

Ofte forkortet som AC eller A-C, inkluderer aktivert karbon og kull svart. Variantene av denne gruppen oppnås ved ufullstendig forbrenning av dyre- og plantestoffer; det vil si at de brenner med et støkiometrisk oksygenunderskudd.

De presenterer en høyere andel SP -koblinger² I sin struktur eller molekylære organisasjon. De kan forestille seg som en serie grupperte planer, med forskjellige orienteringer i verdensrommet, produkt av tetraedrale karbonatomer som etablerer heterogenitet i hele.

Fra dem er nanokompositter med elektroniske anvendelser og materialutvikling blitt syntetisert.

Hydrogenert amorf karbon

Forkortet som AC: H eller DO. Blant dem er sot, røyk, kull utvunnet som bitumen og asfalt. Soten kan lett skilles når det er brann i et fjell rundt en by eller by, der det observeres i luftstrømmer som drar den i form av svarte skjøre svarte blader.

Som navnet tilsier, inneholder det hydrogen, men kovalent knyttet til karbonatomer, og ikke molekylær type (h₂). Det vil si at det er C-H-koblinger. Hvis en av disse bindingene avgir hydrogen, vil det være en orbital med et elektron forsvunnet. Hvis to av disse manglende elektronene er veldig nær hverandre, vil de samhandle med å forårsake de så -kalt hengende bindinger (farebinding, på engelsk).

Kan tjene deg: Butanal: Struktur, egenskaper, bruksområder

Med denne typen hydrogene amorf karbon, oppnås filmer eller belegg med lavere hardhet enn de som er laget med TA-C.

Tetrahedral amorf karbon

Forkortet som TA-C, også kalt kull som ligner på diamant. Den inneholder en høy andel SP -hybridbindinger³.

Denne klassifiseringen tilhører amorfe karbonfilmer eller belegg, med amorf tetrahedral struktur. De mangler hydrogen, har høy hardhet, og mange av deres fysiske egenskaper ligner diamant.

Molekylært består den av tetrahedrale karbonatomer som ikke presenterer et strukturelt strukturelt mønster; Mens du er i diamanten, forblir ordren konstant i forskjellige regioner av glasset. TA-C kan presentere en viss orden eller karakteristisk mønster for en krystall, men bare i kort rekkevidde.

Sammensetning

Kull er organisert som svart berglag, som inneholder andre elementer som svovel, hydrogen, nitrogen og oksygen. Herfra oppstår amorfe karbonatomer som jævla, torv, antracitt og lignitt. Antracitt er fra dem alle den som har den høyeste karbonsammensetningen.

Egenskaper

Det sanne amorfe karbon har π -koblinger plassert med avvik i interatomisk avstand og variasjon i koblingsvinkelen. Har SP Hybry Links² og sp³ hvis forhold varierer i henhold til typen amorft karbon.

Dens fysiske og kjemiske egenskaper er relatert til deres molekylære organisasjon og dens mikrostruktur.

Generelt presenterer den egenskaper med høy stabilitet og høy mekanisk hardhet, varmebestandighet og slitasjebestandighet. I tillegg er det karakterisert fordi den har høy optisk gjennomsiktighet, under friksjonskoeffisient og motstand mot flere etsende midler.

Amorf karbon er følsom for virkningene av bestråling, det har høy elektrokjemisk stabilitet og elektrisk ledningsevne, blant andre egenskaper.

Kan tjene deg: de 15 viktigste eksemplene på alkoholer

applikasjoner

Hver av de forskjellige typene amorf karbon har sine egne egenskaper eller egenskaper, og veldig spesielle bruksområder.

Kull

Kull er et fossilt drivstoff, og derfor er det en viktig energikilde, som også brukes til å generere strøm. Miljøpåvirkningen av kullgruveindustrien og dens bruk i elektriske kraftverk er sterkt diskutert i dag.

Aktivert karbon

Det er nyttig å utføre absorpsjon eller selektiv filtrering av forurensninger av drikkevann, misfargingsløsninger, og kan til og med absorbere svovelgasser.

Det svarte kullet

Svart kull er mye brukt i utdyping av pigmenter, utskriftsblekk og mangfold av malerier. Dette karbonet forbedrer generelt styrken og motstanden til artiklene som er laget med gummi.

Når fylling på dekk eller dekk øker motstanden mot slitasje, og beskytter nedbrytningsmaterialene forårsaket av sollys.

Amorfe karbonfilmer

Den teknologiske bruken av amorfe karbonfilmer eller belegg i varianter av flate og mikroelektroniske skjermenheter øker. Andelen SP -koblinger² og sp³ Gjør amorfe karbonfilmer har optiske og mekaniske egenskaper ved tetthet og hardhetsvariabel.

De brukes også i antirefleksbelegg, i belegg for radiologisk beskyttelse, blant annet bruk.

Referanser

1. Amorft kull. Hentet fra: i.Wikipedia.org
2. Amorft karbon. Hentet fra: Scientedirect.com