De amorf karbon Det er alt det allotropiske karbonet med strukturer fulle av molekylære defekter og uregelmessigheter. Uttrykket allotrop refererer til et enkelt kjemisk element, slik som karbonatomet, som danner forskjellige molekylære strukturer; noen krystallinske, og andre, som i dette tilfellet, amorfe.
Amorf karbon mangler den langdistanse krystallstrukturen som kjennetegner diamant og grafitt. Dette betyr at det strukturelle mønsteret forblir litt konstant når man ser på områder av det faste stoffet som er veldig nær hverandre; Og når de er fjerne, blir forskjellene tydelige.
De fysiske og kjemiske egenskapene til amorf karbon er også forskjellige fra grafitt og diamant. For eksempel er det det berømte trekullet, et produkt av treforbrenning (toppbilde). Dette er ikke smøremiddel, og det er heller ikke skinnende.
Det er flere typer amorf karbon i naturen, og disse variantene kan også oppnås syntetisk. Blant de forskjellige former for amorf karbon er karbon svart, aktivt karbon, sot og trekull..
Amorf karbon har viktige bruksområder i kraftproduksjon, så vel som i tekstil- og helseindustrien.
Artikkelindeks
Det er flere kriterier for å klassifisere dem, som opprinnelse, sammensetning og struktur. Sistnevnte avhenger av forholdet mellom karbonene og sp-hybridiseringeneto og sp3; det vil si de som definerer henholdsvis et plan eller en tetraeder. Derfor kan den uorganiske (mineralogiske) matrisen til disse faste stoffene bli veldig kompleks..
Det er amorf karbon av naturlig opprinnelse, fordi det er et produkt av oksidasjon og former for spaltning av organiske forbindelser. Denne typen karbon inkluderer sot, kull og karbon avledet fra karbider..
Syntetisk amorf karbon produseres ved hjelp av katodisk bueutfelling og sputteringsteknikker. Syntetisk produseres også diamantlignende amorfe karbonbelegg eller amorfe karbonfilmer..
Også amorft karbon kan grupperes i tre hovedtyper, avhengig av andelen sp-bindingerto eller sp3 tilstede. Det er det amorfe karbonet, som tilhører det såkalte elementære amorfe karbonet (aC), det hydrogenerte amorfe karbonet (aC: H) og det tetraedriske amorfe karbonet (ta-C).
Ofte forkortet BC eller BC, den inkluderer aktivert kull og kullsvart. Varianter av denne gruppen oppnås ved ufullstendig forbrenning av animalske og vegetabilske stoffer; det vil si at de brenner med et støkiometrisk oksygenunderskudd.
De har en høyere andel sp-lenkerto i sin struktur eller molekylære organisasjon. De kan forestilles som en serie med grupperte plan, med forskjellige retninger i rommet, et produkt av tetraedriske karbonatomer som etablerer heterogenitet i helheten..
Fra dem har nanokompositter blitt syntetisert med elektroniske applikasjoner og materialutvikling..
Forkortet som BC: H eller HAC. Disse inkluderer sot, røyk, utvunnet kull som bitumen og asfalt. Sot kan lett skelnes når det brenner i et fjell i nærheten av en by eller by, hvor det observeres i luftstrømmene som bærer det i form av skjøre, svarte blader i svart farge..
Som navnet antyder, inneholder den hydrogen, men kovalent bundet til karbonatomer, og ikke av molekylær type (Hto). Det vil si at det er CH-obligasjoner. Hvis en av disse bindingene frigjøres hydrogen, vil den være en bane med et uparret elektron. Hvis to av disse uparede elektronene er veldig nær hverandre, vil de samhandle og forårsake de såkalte dinglende bindingene..
Med denne typen hydrogenert amorft karbon oppnås filmer eller belegg med lavere hardhet enn de som er laget med ta-C.
Forkortet som ta-C, også kalt diamantlignende karbon. Inneholder en høy andel sp hybridiserte obligasjoner3.
Amorfe karbonfilmer eller belegg med en amorf tetraedrisk struktur tilhører denne klassifiseringen. De mangler hydrogen, har høy hardhet, og mange av deres fysiske egenskaper ligner på diamanter.
Molekylært består den av tetraedriske karbonatomer som ikke har et langtrekkende strukturmønster; mens i diamant forblir rekkefølgen konstant i forskjellige regioner av krystallet. Ta-C kan presentere en bestemt rekkefølge eller mønster som er karakteristisk for en krystall, men bare i kort rekkevidde.
Kull er organisert som svarte berglag som inneholder andre elementer som svovel, hydrogen, nitrogen og oksygen. Herfra oppstår amorfe karbonarter som kull, torv, antrasitt og brunkull. Antrasitt er den med den høyeste karbonsammensetningen av dem alle.
Ekte amorf karbon har lokaliserte π-bindinger med avvik i interatomisk avstand og variasjon i bindingsvinkel. Den har SP hybridiserte lenkerto og sp3 hvis forhold varierer avhengig av typen amorft karbon.
Dens fysiske og kjemiske egenskaper er relatert til dens molekylære organisasjon og dets mikrostruktur..
Generelt har den egenskaper med høy stabilitet og høy mekanisk hardhet, varmebestandighet og slitestyrke. I tillegg er den preget av høy optisk gjennomsiktighet, lav friksjonskoeffisient og motstand mot forskjellige korroderende midler..
Amorft karbon er følsomt for effekten av bestråling, har høy elektrokjemisk stabilitet og elektrisk ledningsevne, blant andre egenskaper..
Hver av de forskjellige typene amorft karbon har sine egne egenskaper eller egenskaper, og veldig spesielle bruksområder..
Kull er et fossilt drivstoff, og derfor er det en viktig energikilde, som også brukes til å generere elektrisitet. Miljøpåvirkningen fra kullgruveindustrien og bruken av den i kraftverk diskuteres sterkt i dag.
Det er nyttig for selektiv absorpsjon eller filtrering av forurensninger fra drikkevann, avfargeløsninger, og kan til og med absorbere svovelgasser.
Kullsvart er mye brukt til å lage pigmenter, trykkfarger og en rekke farger. Dette karbonet forbedrer generelt styrken og motstanden til artikler laget av gummi..
Som fyllstoff i felger eller dekk øker det motstandsdyktigheten mot slitasje, og beskytter materialer mot nedbrytning forårsaket av sollys..
Den teknologiske bruken av amorfe karbonfilmer eller belegg i varianter av flatpanel og mikroelektroniske enheter øker. Andelen sp lenkerto og sp3 gjør amorfe karbonfilmer med optiske og mekaniske egenskaper med variabel tetthet og hardhet.
De brukes også i antireflekterende belegg, i belegg for radiologisk beskyttelse, blant annet..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.