คาร์ไบด์ใช้ที่ไหน? คาร์ไบด์คืออะไร
CARBIDES (จากภาษาละติน carbo - ถ่านหิน) conn. คาร์บอนกับโลหะ เช่นเดียวกับโบรอนและซิลิคอน ตามประเภทของเคมี พันธะเคแบ่งออกเป็นไอออนิก (คล้ายเกลือ) โควาเลนต์ และคล้ายโลหะ (ไอออนิก-โควาเลนต์-โลหะ) สารประกอบไอออนิก (ดูตารางที่ 1) ก่อตัวเป็นหมู่ I และ II (ตามลำดับ M 2 C 2 และ MS 2) ธาตุหายากและ (MS, M 2 C 3, MS 2) รวมถึงอัล ในการเชื่อมต่อเหล่านี้ C ขึ้นอยู่กับประเภทของการผสมพันธุ์ ( 3, สป 2หรือ เอสพี) ก่อรูป C 4-, (C=C 4-, (C=C=C) 4-, (C=C) 2- สารประกอบโควาเลนต์ (ดูตารางที่ 2) ก่อรูป B และ Si; อะตอม C ในการเชื่อมต่อเหล่านี้คือ ในรัฐ
และ เอสพี 3-ไฮบริด โลหะคล้ายโลหะก่อตัวเป็นโลหะทรานซิชันของกลุ่ม IV-VII, Co, Ni และ Fe ในคาร์บอนเหล่านี้ พันธะโลหะ-คาร์บอนคือไอออนิก-โควาเลนต์ และอะตอม C มีประจุลบ พันธะโลหะ-โลหะนั้นเป็นโลหะล้วนๆ และอะตอม C ไม่ได้เชื่อมต่อถึงกัน
อะตอมของโลหะอัลคาไลตกผลึกในโครงตาข่ายประเภทกราไฟท์ อะตอมของโลหะจะถูกวางไว้ระหว่างชั้นคาร์บอนที่สร้างจากรูปหกเหลี่ยม กริด เค. อัลคาไลน์เอิร์ธ โลหะตกผลึกตรงกลางหน้า จัตุรมุข แลตทิซประเภท CaC 2, คาร์ไบด์แรร์เอิร์ธ, โมโนคาร์ไบด์ของแอกติไนด์ และโลหะทรานซิชันที่กึ่งกลางหน้า NaCl ประเภทลูกบาศก์, เซสควิคาร์ไบด์ของแอคติไนด์ M 2 C 3 ในเครื่องหมุนเหวี่ยงเชิงปริมาตร ลูกบาศก์ ขัดแตะประเภท Pu 2 C 3 กรดไอออนิกของโลหะอัลคาไลจะสลายตัวที่อุณหภูมิประมาณ
800 °C, K. อัลคาไลน์เอิร์ธ โลหะในช่วงอุณหภูมิ 1800-2300°C โลหะโควาเลนต์และโลหะคล้ายโลหะจะสลายตัวและหลอมละลายที่อุณหภูมิสูงขึ้น เป็นระยะๆ ระบบภายในกลุ่ม อุณหภูมิหลอมเหลวของ K. จะเพิ่มขึ้นตามหมายเลขซีเรียลของโลหะที่เพิ่มขึ้น และโดยปกติจะสูงกว่าอุณหภูมิหลอมเหลวของโลหะที่เกี่ยวข้องประมาณ 1.5-2 เท่า เนื่องจากพันธะ M-C มีความแข็งแรงสูง โลหะเหมือนเคมีโลหะ การนำไฟฟ้ามีลักษณะเป็นบวก ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ ร. สำหรับเซสควิคาร์ไบด์ ค่า r (ถึง 500 μΩ. cm) จะมีลำดับความสำคัญสูงกว่าไดคาร์ไบด์และโมโนคาร์ไบด์ (20-50 μΩ. cm) โดยประมาณ ไดคาร์ไบด์ REE ยังมีคุณสมบัติเป็นโลหะอีกด้วย ศักดิ์สิทธิ์คุณ คาร์ไบด์ B และ Si รวมถึง Be, Mg และ Al - . ขน. St.K. ขึ้นอยู่กับความแรงของสารเคมี พันธะ ระดับของโคเวเลนต์และระยะห่างระหว่างอะตอม สูงสุด คาร์ไบด์ของ B, Si, Be รวมถึงโมโนคาร์ไบด์ของธาตุหายากและโลหะทรานซิชันมีความแข็งสูง หลังลดลงระหว่างการเปลี่ยนจากกลุ่มย่อย K. IVa ไปเป็นกลุ่มย่อย K. VIa เคทั้งหมดที่อุณหภูมิห้องเป็นสารที่เปราะบาง แต่เป็นพลาสติก เป็นไปได้ภายใต้สภาวะของการบีบอัดรอบด้านที่ความเค้นสูงมาก กรดไอออนิกสลายตัวด้วยน้ำเพื่อสร้างมีเทน อะเซทิลีน เมทิลอะเซทิลีน หรือส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนและไฮดรอกไซด์ของโลหะ ตัวอย่างเช่น
อัล 4 C 3 + 12H 2 O: 4Al(OH) 3 + 3CH 4;
นา 2 C 2 + 2H 2 O: 2NaOH + C 2 H 2;
สารประกอบโควาเลนต์และโลหะจะไม่สลายตัวด้วยน้ำและแร่ธาตุส่วนใหญ่ สารประกอบและด่าง คาร์บอนได้มาจากธาตุโดยรีดิวซ์ออกไซด์ของโลหะ วิธีเฟสแก๊ส และวิธีเมทัลโลเทอร์มิก การสังเคราะห์จากองค์ประกอบจะดำเนินการที่อุณหภูมิสูงในบรรยากาศสุญญากาศหรือเฉื่อย ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี พารามิเตอร์กระบวนการถูกสร้างขึ้นด้วยขนาดอนุภาคตั้งแต่ 0.5 µm ถึง 2 มม. การสังเคราะห์สามารถทำได้ในโหมดการเผาไหม้เนื่องจากผลของปฏิกิริยาจะมีการปล่อยความร้อนจำนวนมากหรือในพลาสมาที่ 5,000-10,000 K ในส่วนโค้ง, พลาสมาความถี่สูงและไมโครเวฟ จากการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว ผงละเอียดพิเศษที่มีขนาดอนุภาค 10-100 นาโนเมตรจึงถูกสร้างขึ้นจากส่วนผสมของไอระเหยและก๊าซในก๊าซที่สร้างพลาสมา (Ar หรือ He) การลดลงของออกไซด์ของโลหะจะก่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด การเชื่อมต่อที่สำคัญ - - โบรอนคาร์ไบด์, ซิลิคอนคาร์ไบด์,และยัง ทังสเตนคาร์ไบด์, ไทเทเนียมคาร์ไบด์และอื่นๆ เค ได้มาจากวิธีเฟสก๊าซจากสารเคมี การเชื่อมต่อซึ่งจะระเหย สลายตัว จากนั้นกลับคืนสู่สภาพเดิมและมีปฏิสัมพันธ์กัน ซึ่งกันและกัน เช่น
2MCl + 2CCl 4 + 5H 2: 2MC + 10HCl
บ่อยครั้งที่การสังเคราะห์นี้ดำเนินการในพลาสมาทำให้เกิดผงที่กระจายตัว ตามหลักโลหะวิทยา วิธีการของโลหะจะลดลงด้วยโลหะ (Mg, Al หรือ Ca) ที่มีอยู่ คาร์บอน เช่น:
MO + C + Mg: MC + MgO
สารประกอบบริสุทธิ์โดยเฉพาะซึ่งไม่มีออกซิเจนหรือไนโตรเจน สังเคราะห์ปฏิกิริยาได้ C และโลหะในการหลอมของโลหะหรือโลหะผสมอื่น เป็นต้น TiC ได้มาจากโลหะผสมของ Fe Ni ของอิออนเคมากที่สุด สำคัญ แคลเซียมคาร์ไบด์ CaC 2 จากโควาเลนต์ B 4 C และ SiC สารประกอบคล้ายโลหะทำให้เหล็กหล่อและเหล็กกล้าแข็งแรงขึ้น เป็นพื้นฐานของของแข็ง โลหะผสมทังสเตน(WC, TiC, WC, TiC, TaC, WC) และโลหะผสมแข็งอื่นๆ (TiC, VC, Cr 3 C 2, TaC) ใช้สำหรับการตัดโลหะ เคยังใช้เป็นสารกำจัดออกซิไดเซอร์และเป็นส่วนหนึ่งของการทนความร้อนและทนความร้อน วัสดุคอมโพสิต,รวม เซอร์เม็ท ความหมาย: Storms E., คาร์ไบด์ทนไฟ, ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ ม. 2513; Goldshmidt X., โลหะผสมคั่นระหว่างหน้า, ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ V. 1-2, M, 1971, Toth L., คาร์ไบด์และโลหะทรานซิชัน, ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ, M, 1974. Samsonov G.V., Upadhaya G.Sh., Neshpor V.S., วิทยาศาสตร์วัสดุทางกายภาพของคาร์ไบด์, K., 1974, คาร์ไบด์อุณหภูมิสูง, ed. G.V. Samsonova, K, 1975, คาร์ไบด์และฐานของพวกเขา, ed. G.V. Samsonova, K, 1976, คุณสมบัติ, การเตรียมและการใช้สารประกอบทนไฟ, คู่มือ, ed. ต. ยา. โคโซลาโปวา. ม. 2529 ป.ล. เปรี้ยว.
สารานุกรมเคมี. - ม.: สารานุกรมโซเวียต. เอ็ด ไอ. แอล. คนเนียนท์. 1988 .
ดูว่า "CARBIDES" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:
สารประกอบของโลหะและอโลหะกับคาร์บอน ตามเนื้อผ้า คาร์ไบด์รวมถึงสารประกอบที่คาร์บอนมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้มากกว่าองค์ประกอบที่สอง (ดังนั้น สารประกอบคาร์บอน เช่น ออกไซด์ เฮไลด์ จึงไม่รวมอยู่ในคาร์ไบด์... ... Wikipedia
คาร์ไบด์ สารประกอบอนินทรีย์ของคาร์บอนกับโลหะหรือองค์ประกอบอิเล็กโตรบวกอื่นๆ โบรอนและซิลิคอนก่อให้เกิดคาร์ไบด์ที่มีความแข็งมากซึ่งใช้เป็นสารขัดถู องค์ประกอบการเปลี่ยนผ่านจำนวนมากยังก่อตัวเป็นคาร์ไบด์ ซึ่งใน... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค
คาร์ไบด์ สารประกอบของคาร์บอนกับโลหะ โบรอน และซิลิคอน คาร์ไบด์เป็นพื้นฐานของโลหะผสมแข็งหลายชนิด เสริมความแข็งแกร่งให้กับเหล็กหล่อและเหล็กกล้า เป็นส่วนหนึ่งของวัสดุคอมโพสิตทนความร้อนและทนความร้อน ฯลฯ ดูตัวอย่าง โบรอนคาร์ไบด์ แคลเซียมคาร์ไบด์... สารานุกรมสมัยใหม่
สารประกอบเคมีของคาร์บอนกับโลหะและอโลหะบางชนิด เช่น แคลเซียมคาร์ไบด์, คาร์บอรันดัม, ซีเมนไทต์ คาร์ไบด์ของทังสเตน, ไทเทเนียม, แทนทาลัม, ไนโอเบียมและอื่น ๆ เป็นวัสดุทนไฟ, แข็ง, ทนต่อการสึกหรอ, ทนความร้อน; เป็นส่วนหนึ่งของฮาร์ดอัลลอยด์...... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่
- (ละติน). สารประกอบของธาตุโลหะกับคาร์บอน แคลเซียมคาร์ไบด์ใช้ในการผลิตอะเซทิลีน พจนานุกรมคำต่างประเทศที่รวมอยู่ในภาษารัสเซีย Chudinov A.N., 1910. คาร์ไบด์, คาร์บอน... (ละติน carbo (carbo nis) ถ่านหิน)… … พจนานุกรมคำต่างประเทศในภาษารัสเซีย
คาร์ไบด์- สารประกอบคาร์บอนที่มีอิเล็กโตรบวก el tami รูปแบบหลัก มีโลหะและอโลหะบางชนิด ประเภทเคมี การสื่อสารไปยังส่วนย่อย สำหรับสามหลัก กลุ่ม: ไอออนิก (หรือคล้ายเกลือ) โควาเลนต์และคล้ายโลหะ เซลล์ไอออนิกเกิดอิเล็กโตรบวกที่รุนแรง... ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค
สารประกอบของโลหะ (รวมถึงอโลหะบางชนิด) กับคาร์บอน เค โลหะที่ละลายได้ค่อนข้างต่ำจะสลายตัวด้วยน้ำและกรดเจือจางจนเกิดเป็นไฮโดรคาร์บอน เค โลหะทนไฟ เช่นเดียวกับซิลิคอนและโบรอน ไม่ได้รับการบำบัดด้วยน้ำและกรด... ... สารานุกรมทางธรณีวิทยา
คาร์ไบด์- สารประกอบของคาร์บอนกับโลหะและอโลหะบางชนิด ของแข็งทนไฟ ไม่ละลายในตัวทำละลาย ทนต่อการสึกหรอและทนความร้อน เป็นส่วนหนึ่งของโลหะผสมแข็งที่ใช้ในการผลิตเครื่องตัด ดอกสว่าน ชิ้นส่วน... ... สารานุกรมการคุ้มครองแรงงานของรัสเซีย
คาร์ไบด์- คาร์ไบด์ สารประกอบของคาร์บอนกับโลหะหรือโลหะ เกิดขึ้นเมื่อถ่านหินถูกให้ความร้อนในเตาไฟฟ้าโดยมีออกไซด์ขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่าง ได้แก่ แคลเซียมคาร์ไบด์ CaC2, อะลูมิเนียมคาร์ไบด์ A14C3 และคาร์บอรันดัม CSi ที่สุดเค.... ... สารานุกรมการแพทย์ที่ยิ่งใหญ่
คาร์ไบด์- สารประกอบคาร์บอนกับสารเคมีอื่นๆ องค์ประกอบ; มักจะมีความทนทานสูงและทนต่อสารเคมี เคมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีและเป็นส่วนหนึ่งของโลหะผสมที่มีความแข็งยิ่งยวดหรือทนไฟ เคเหล็ก (ดู), เคซิลิคอน (ดู), เคทังสเตน ฯลฯ เป็นที่รู้จักกันดี ... สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่
หนังสือ
- Nonstoichiometry ความผิดปกติ ลำดับระยะสั้นและระยะยาวในของแข็ง Gusev A.I. , Nonstoichiometry ซึ่งเกิดจากการมีอยู่ของตำแหน่งงานว่างทางโครงสร้าง แพร่หลายในสารประกอบโซลิดเฟส และสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการกระจายที่ไม่เป็นระเบียบหรือได้รับคำสั่ง...
คาร์ไบด์สำหรับการเชื่อม - ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 แม้แต่สารชิ้นเล็ก ๆ นี้ก็ถือเป็นสมบัติที่แท้จริง เจ้าของยกสถานะ "ลาน" ของเขาให้สูงเท่ากับตึกสูงที่ใกล้ที่สุด แต่คนรุ่นเราเติบโตขึ้นและมองสิ่งต่างๆ มากมายจากมุมที่ต่างออกไป รวมถึงแคลเซียมคาร์ไบด์ และตอนนี้มันไม่ใช่สมบัติอีกต่อไป แต่เป็นแหล่งอะเซทิลีนสำหรับเครื่องเชื่อมแก๊ส
แคลเซียมคาร์ไบด์ใช้อย่างไร?
เราจะไม่บอกสูตรระเบิดคาร์ไบด์ เราสนใจการใช้วัสดุนี้ในรูปแบบ "การเชื่อมคาร์ไบด์" "ทางแพ่ง" รูปแบบการใช้คาร์ไบด์นี้เกี่ยวข้องกับการแช่สารนี้ในภาชนะที่ปิดสนิทโดยมีการควบคุม ตามด้วยการรวบรวมผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่น - ก๊าซอะเซทิลีนที่ติดไฟได้
กระบวนการใช้แคลเซียมคาร์ไบด์มีดังนี้:
- ชิ้นคาร์ไบด์จะถูกโหลดลงในตะกร้า นอกจากนี้ขนาดที่เหมาะสมของชิ้นงานคือเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 เซนติเมตร “หิน” ดังกล่าวจะรับประกันการสร้างอะเซทิลีนที่เหมาะสมที่สุด แต่ไม่สามารถใช้ฝุ่นคาร์ไบด์ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ - ก้อนกรวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2 มิลลิเมตรจะปล่อยก๊าซเกือบจะในทันทีซึ่งนำไปสู่ความเสี่ยงที่อุปกรณ์จะเกิดแรงดันระเบิด
- วางตะกร้าไว้ในอุปกรณ์ที่เติมน้ำไว้ล่วงหน้า โดยที่คอปิดด้วยฝาขวางด้วยสกรูป้อนขวาง
- ด้วยการหมุนมู่เล่ของสกรู คุณจะจุ่มตะกร้าที่มีคาร์ไบด์ลงในน้ำ และเริ่มกระบวนการผลิตอะเซทิลีน ยิ่งไปกว่านั้น แคลเซียมคาร์ไบด์ชิ้นใหญ่ - สำหรับการเชื่อม ขอเตือนอีกครั้งว่าจำเป็นต้องใช้สารประเภทนี้ - เริ่ม "ละลาย" ทีละน้อย และโดยการเพิ่มหรือลดความลึกของการแช่ คุณจะสามารถควบคุมความเข้มของการเกิดสารไวไฟได้ ก๊าซรักษาระดับความดันที่ต้องการในคบเพลิงของเครื่องเชื่อม
ดังนั้น เราสามารถพูดได้ว่าคาร์ไบด์ในการเชื่อมมีบทบาทเป็น "เชื้อเพลิง" ที่เป็นของแข็งซึ่งให้พลังงานแก่เครื่องกำเนิดอะเซทิลีน และหากไม่มีสารนี้ การใช้คบเพลิงอะเซทิลีนก็จะยากมาก
ท้ายที่สุดแล้ว ภาชนะรับความดัน (กระบอกสูบ) ที่บรรจุสารไวไฟนั้นขนส่งได้ยากมาก และก้อนคาร์ไบด์ก็เพียงพอที่จะวางในกระป๋องเหล็ก ปิดด้วยฝาที่ปิดสนิท และเคลื่อนย้ายไปยังระยะทางใดก็ได้ เพื่อรักษาความชื้นของวัสดุให้เป็นศูนย์
ที่จริงแล้ว ความปลอดภัยในการขนส่งและราคาคาร์ไบด์สำหรับการเชื่อมที่ต่ำ ซึ่งปริมาณอะเซทิลีนหนึ่งกิโลกรัมสามารถปล่อยอะเซทิลีนได้มากถึง 250 ลิตร สนับสนุนเทคโนโลยีโบราณนี้ในการเชื่อมโลหะแม้ในยุคที่เทคโนโลยีขั้นสูงของเราก็ตาม เห็นด้วย: เครื่องเชื่อมหรือเครื่องตัดแบบเคลื่อนที่ที่ทำงานด้วยเชื้อเพลิงแข็งนั้นดูน่าดึงดูดมากกว่า
นอกจากนี้เมื่อถอดประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะปลอดภัยอย่างแน่นอน
อย่างไรก็ตาม การใช้คาร์ไบด์จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยบางประการ ท้ายที่สุดแล้ววัสดุนี้เป็นของสารที่ค่อนข้างอันตราย
ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยเมื่อใช้แคลเซียมคาร์ไบด์
เครื่องกำเนิดอะเซทิลีนแบบ "ชาร์จแล้ว" อยู่ภายใต้กฎเดียวกันกับที่ใช้เมื่อทำงานกับกระบอกสูบวัตถุระเบิดอื่นๆ นั่นคือควรเก็บเครื่องกำเนิดอะเซทิลีนไว้ในแนวตั้ง ใช้เฉพาะในกรณีที่ไม่เห็นความเสียหายต่อตัวเครื่อง (รอยบุบ รอยแตก ฯลฯ)
นอกจากนี้ ไม่ควรใช้เครื่องกำเนิดอะเซทิลีนในห้องใต้ดินหรือบริเวณที่มีการระบายอากาศไม่ดี ท้ายที่สุดแล้วก๊าซไวไฟนี้สามารถระเบิดได้จากประกายไฟเพียงเล็กน้อย ดังนั้นจึงต้องปกป้องแคลเซียมคาร์ไบด์ไม่ให้สัมผัสกับความชื้นในบรรยากาศ
คาร์ไบด์ที่ไม่ได้ใช้ซึ่งนำออกจากตะกร้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลังจากการเชื่อมเสร็จสิ้นแล้วจะถูกโยนลงในถังพิเศษ ไม่อนุญาตให้นำวัสดุ "แช่" มาใช้ซ้ำ
อย่างไรก็ตามความยาวขั้นต่ำของท่อจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถึงหัวเผาคือ 10 เมตร
มีสารประกอบทางเคมีหลายชนิดที่รู้จักในโลก: ประมาณหลายร้อยล้าน และทุกคนก็เป็นรายบุคคลเช่นเดียวกับผู้คน เป็นไปไม่ได้ที่จะพบสารสองชนิดที่มีคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพเหมือนกันและมีองค์ประกอบต่างกัน
สารอนินทรีย์ที่น่าสนใจที่สุดชนิดหนึ่งที่มีอยู่ในโลกคือคาร์ไบด์ ในบทความนี้ เราจะพูดถึงโครงสร้าง คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี การใช้งาน และวิเคราะห์ความซับซ้อนของการผลิต แต่ก่อนอื่น เล็กน้อยเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของการค้นพบ
เรื่องราว
โลหะคาร์ไบด์ ตามสูตรที่เราให้ไว้ด้านล่าง ไม่ใช่สารประกอบตามธรรมชาติ เนื่องจากโมเลกุลของพวกมันมีแนวโน้มที่จะสลายตัวเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ ดังนั้นจึงควรพูดถึงความพยายามครั้งแรกในการสังเคราะห์คาร์ไบด์ที่นี่
ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1849 มีการอ้างอิงถึงการสังเคราะห์ซิลิคอนคาร์ไบด์ แต่ความพยายามบางส่วนยังคงไม่เป็นที่รู้จัก การผลิตขนาดใหญ่เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2436 โดยนักเคมีชาวอเมริกัน เอ็ดเวิร์ด แอจิสัน โดยใช้วิธีการที่ตั้งชื่อตามเขาในเวลาต่อมา
ประวัติความเป็นมาของการสังเคราะห์แคลเซียมคาร์ไบด์ยังไม่มีข้อมูลมากนัก ในปี ค.ศ. 1862 ฟรีดริช เวอเลอร์ นักเคมีชาวเยอรมัน ได้ธาตุนี้มาโดยการให้ความร้อนกับสังกะสีและแคลเซียมที่หลอมละลายด้วยถ่านหิน
ตอนนี้เรามาดูส่วนที่น่าสนใจเพิ่มเติมกัน: คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ ท้ายที่สุดแล้วพวกเขามีสาระสำคัญทั้งหมดของการใช้สารประเภทนี้
คุณสมบัติทางกายภาพ
คาร์ไบด์ทั้งหมดมีความโดดเด่นด้วยความแข็งอย่างแน่นอน ตัวอย่างเช่น หนึ่งในสารที่แข็งที่สุดคือทังสเตนคาร์ไบด์ (9 จาก 10 คะแนนที่เป็นไปได้) นอกจากนี้สารเหล่านี้ยังทนไฟได้มาก: จุดหลอมเหลวของสารบางชนิดสูงถึงสองพันองศา
คาร์ไบด์ส่วนใหญ่มีความเฉื่อยทางเคมีและทำปฏิกิริยากับสารจำนวนเล็กน้อย ไม่ละลายในตัวทำละลายใดๆ อย่างไรก็ตาม การละลายอาจถือได้ว่าเป็นอันตรกิริยากับน้ำโดยการทำลายพันธะและการก่อตัวของโลหะไฮดรอกไซด์และไฮโดรคาร์บอน
เราจะพูดถึงปฏิกิริยาสุดท้ายและการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่น่าสนใจอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับคาร์ไบด์ในหัวข้อถัดไป
คุณสมบัติทางเคมี
คาร์ไบด์เกือบทั้งหมดทำปฏิกิริยากับน้ำ บางส่วน - ง่ายดายและไม่มีความร้อน (เช่น และบางส่วน (เช่น ซิลิคอนคาร์ไบด์) - เมื่อไอน้ำร้อนถึง 1,800 องศา ปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับลักษณะของพันธะในสารประกอบซึ่งเราจะพูดถึงในภายหลัง ใน ปฏิกิริยากับไฮโดรคาร์บอนชนิดต่างๆ เกิดขึ้นกับน้ำ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากไฮโดรเจนที่มีอยู่ในน้ำรวมกับคาร์บอนที่พบในคาร์ไบด์ คุณสามารถเข้าใจได้ว่าคุณจะได้ไฮโดรคาร์บอนชนิดใด (และคุณจะได้ทั้งสารประกอบอิ่มตัวและสารประกอบไม่อิ่มตัว) ความจุที่มีอยู่ในสารคาร์บอนดั้งเดิม ตัวอย่างเช่น หากเรามีแคลเซียมคาร์ไบด์ซึ่งมีสูตรเป็น CaC 2 เราจะเห็นว่ามันมีไอออน C 2 อยู่ด้วย ซึ่งหมายความว่าไอออนไฮโดรเจนสองตัวที่มีประจุ + สามารถเพิ่มเข้าไปได้ ดังนั้นเราจึงได้สารประกอบ C 2 H. 2 - อะเซทิลีน ในทำนองเดียวกันจากสารประกอบเช่นอะลูมิเนียมคาร์ไบด์ซึ่งมีสูตรคือ Al 4 C 3 เราก็ได้ CH 4 ทำไมไม่ คุณถาม C 3 H 12 ท้ายที่สุดแล้ว ไอออนจะมีประจุ 12- อะตอมของไฮโดรเจนถูกกำหนดโดยสูตร 2n+2 โดยที่ n คือจำนวนอะตอมของคาร์บอน ซึ่งหมายความว่ามีเพียงสารประกอบที่มีสูตร C 3 H 8 (โพรเพน) เท่านั้นที่สามารถมีอยู่ได้ และไอออนที่มีประจุ 12- จะสลายตัวเป็นไอออนสามตัวที่มีประจุ 4- ซึ่งเมื่อรวมกับโปรตอนจะทำให้เกิดโมเลกุลมีเทน
ปฏิกิริยาออกซิเดชันของคาร์ไบด์ดูน่าสนใจ สิ่งเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งเมื่อสัมผัสกับสารผสมออกซิไดซ์ที่รุนแรงและระหว่างการเผาไหม้ปกติในบรรยากาศออกซิเจน หากทุกอย่างชัดเจนด้วยออกซิเจน: ได้รับออกไซด์สองอันจากนั้นสารออกซิไดซ์อื่น ๆ ก็น่าสนใจยิ่งขึ้น ทุกอย่างขึ้นอยู่กับลักษณะของโลหะที่เป็นส่วนหนึ่งของคาร์ไบด์ตลอดจนลักษณะของตัวออกซิไดซ์ ตัวอย่างเช่น ซิลิคอนคาร์ไบด์ซึ่งมีสูตรเป็น SiC เมื่อทำปฏิกิริยากับส่วนผสมไนตริกจะเกิดกรดเฮกซาฟลูออโรซิลิกพร้อมกับปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และเมื่อทำปฏิกิริยาเดียวกัน แต่มีเพียงกรดไนตริก เราก็จะได้รับคาร์บอนไดออกไซด์เช่นกัน สารออกซิไดซ์ยังรวมถึงฮาโลเจนและชาลโคเจนด้วย คาร์ไบด์ใด ๆ ที่มีปฏิกิริยากับพวกมัน สูตรปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับโครงสร้างของมันเท่านั้น
โลหะคาร์ไบด์ซึ่งเป็นสูตรที่เราตรวจสอบแล้วนั้นยังห่างไกลจากตัวแทนเพียงรายเดียวของสารประกอบประเภทนี้ ตอนนี้เราจะมาดูสารประกอบที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมแต่ละชนิดในกลุ่มนี้ให้ละเอียดยิ่งขึ้น แล้วจึงพูดถึงการใช้งานในชีวิตของเรา
คาร์ไบด์มีกี่ประเภท?
ปรากฎว่าคาร์ไบด์ซึ่งมีสูตรคือ CaC 2 มีโครงสร้างแตกต่างจาก SiC อย่างมีนัยสำคัญ และความแตกต่างส่วนใหญ่อยู่ในธรรมชาติของการเชื่อมโยงระหว่างอะตอม ในกรณีแรก เรากำลังเผชิญกับคาร์ไบด์ที่มีลักษณะคล้ายเกลือ สารประกอบประเภทนี้ได้ชื่อเช่นนั้นเพราะจริงๆ แล้วมันมีพฤติกรรมเหมือนเกลือ กล่าวคือ มันสามารถแยกตัวออกเป็นไอออนได้ พันธะไอออนิกนี้อ่อนแอมาก ซึ่งทำให้ง่ายต่อการทำการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอออน
คาร์ไบด์อีกประเภทหนึ่งที่อาจมีความสำคัญทางอุตสาหกรรมมากกว่าคือโควาเลนต์คาร์ไบด์ เช่น SiC หรือ WC มีความหนาแน่นและความแข็งแรงสูง นอกจากนี้ยังทนไฟและไม่เฉื่อยต่อสารเคมีเจือจาง
นอกจากนี้ยังมีคาร์ไบด์ที่มีลักษณะคล้ายโลหะอีกด้วย พวกมันถือได้ว่าเป็นโลหะผสมของโลหะกับคาร์บอน ในบรรดาสิ่งเหล่านี้เราสามารถเน้นได้เช่นซีเมนต์ไทต์ (เหล็กคาร์ไบด์ซึ่งมีสูตรแตกต่างกันไป แต่โดยเฉลี่ยแล้วจะเป็นดังนี้: Fe 3 C) หรือเหล็กหล่อ พวกมันมีฤทธิ์ทางเคมีอยู่ตรงกลางระหว่างไอออนิกและโควาเลนต์คาร์ไบด์
ประเภทย่อยของสารประกอบเคมีแต่ละประเภทที่เรากำลังพูดถึงมีการใช้งานจริงเป็นของตัวเอง เราจะพูดถึงวิธีการใช้แต่ละรายการในส่วนถัดไป
การใช้งานคาร์ไบด์ในทางปฏิบัติ
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว โคเวเลนต์คาร์ไบด์มีการใช้งานจริงที่หลากหลายที่สุด ซึ่งรวมถึงวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและการตัด และวัสดุคอมโพสิตที่ใช้ในสาขาต่างๆ (เช่น เป็นหนึ่งในวัสดุที่รวมอยู่ในชุดเกราะ) ชิ้นส่วนรถยนต์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และองค์ประกอบความร้อน และพลังงานนิวเคลียร์ และนี่ไม่ใช่รายการการใช้งานทั้งหมดของคาร์ไบด์ที่มีความแข็งยิ่งยวดเหล่านี้
คาร์ไบด์ที่ขึ้นรูปด้วยเกลือมีการใช้งานที่แคบที่สุด ปฏิกิริยากับน้ำถูกใช้เป็นวิธีห้องปฏิบัติการในการผลิตไฮโดรคาร์บอน เราได้พูดคุยกันแล้วว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรข้างต้น
นอกจากโควาเลนต์คาร์ไบด์แล้ว คาร์ไบด์คล้ายโลหะยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว สารประกอบประเภทคล้ายโลหะที่เรากำลังพูดถึงคือ เหล็กกล้า เหล็กหล่อ และสารประกอบโลหะอื่นๆ ที่สลับกับคาร์บอน ตามกฎแล้วโลหะที่พบในสารดังกล่าวจัดอยู่ในประเภท d-metals นั่นคือเหตุผลที่ว่าทำไมมันจึงมีแนวโน้มที่จะไม่ก่อให้เกิดพันธะโควาเลนต์ แต่เหมือนจะฝังอยู่ในโครงสร้างของโลหะ
ในความเห็นของเรา สารประกอบข้างต้นมีการใช้งานจริงมากเกินพอ ตอนนี้เรามาดูขั้นตอนการรับพวกมันกันดีกว่า
การเตรียมคาร์ไบด์
คาร์ไบด์สองประเภทแรกที่เราพิจารณา ได้แก่ โควาเลนต์และคล้ายเกลือ มักได้มาจากวิธีง่ายๆ เพียงอย่างเดียว นั่นก็คือปฏิกิริยาของออกไซด์ของธาตุและโค้กที่อุณหภูมิสูง ในกรณีนี้ ส่วนหนึ่งของโค้กซึ่งประกอบด้วยคาร์บอน รวมกับอะตอมของธาตุในออกไซด์และเกิดเป็นคาร์ไบด์ อีกส่วนหนึ่ง "รับ" ออกซิเจนและก่อให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์ วิธีนี้ใช้พลังงานมาก เนื่องจากต้องรักษาอุณหภูมิสูง (ประมาณ 1,600-2,500 องศา) ในบริเวณที่เกิดปฏิกิริยา
เพื่อให้ได้สารประกอบบางประเภทจึงใช้ปฏิกิริยาทางเลือก ตัวอย่างเช่น การสลายตัวของสารประกอบที่ทำให้เกิดคาร์ไบด์ในที่สุด สูตรของปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับสารประกอบเฉพาะ ดังนั้นเราจะไม่พูดถึงเรื่องนี้
ก่อนที่จะสรุปบทความของเรา เราจะพูดถึงคาร์ไบด์ที่น่าสนใจหลายรายการและพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติม
โซเดียมคาร์ไบด์ สูตรของสารประกอบนี้คือ C 2 Na 2 ถือได้ว่าเป็นอะเซทิลีนไนด์ (นั่นคือผลจากการแทนที่อะตอมไฮโดรเจนในอะเซทิลีนด้วยอะตอมโซเดียม) แทนที่จะเป็นคาร์ไบด์ สูตรทางเคมีไม่ได้สะท้อนถึงรายละเอียดปลีกย่อยเหล่านี้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นจึงต้องมองหาในโครงสร้าง นี่เป็นสารออกฤทธิ์มากและเมื่อสัมผัสกับน้ำ สารนี้จะเกิดปฏิกิริยากับสารดังกล่าวอย่างแข็งขันจนเกิดเป็นอะเซทิลีนและด่าง
แมกนีเซียมคาร์ไบด์ สูตร: MgC 2 วิธีที่น่าสนใจในการรับสารประกอบที่ค่อนข้างออกฤทธิ์นี้ หนึ่งในนั้นเกี่ยวข้องกับการเผาแมกนีเซียมฟลูออไรด์กับแคลเซียมคาร์ไบด์ที่อุณหภูมิสูง เป็นผลให้ได้รับผลิตภัณฑ์สองอย่าง: แคลเซียมฟลูออไรด์และคาร์ไบด์ที่เราต้องการ สูตรสำหรับปฏิกิริยานี้ค่อนข้างง่ายและคุณสามารถอ่านได้ในวรรณกรรมเฉพาะทางหากต้องการ
หากคุณไม่แน่ใจถึงประโยชน์ของเนื้อหาที่นำเสนอในบทความ หัวข้อถัดไปก็เหมาะสำหรับคุณ
สิ่งนี้จะมีประโยชน์ในชีวิตได้อย่างไร?
ประการแรกความรู้เกี่ยวกับสารประกอบเคมีจะไม่มีวันฟุ่มเฟือย การติดอาวุธด้วยความรู้ย่อมดีกว่าการถูกทิ้งไว้โดยปราศจากความรู้เสมอ ประการที่สอง ยิ่งคุณรู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของสารประกอบบางชนิดมากเท่าไร คุณก็จะยิ่งเข้าใจกลไกการก่อตัวของพวกมันและกฎที่ช่วยให้พวกมันดำรงอยู่ได้ดีขึ้นเท่านั้น
ก่อนที่จะก้าวไปสู่จุดสิ้นสุด ฉันอยากจะให้คำแนะนำในการศึกษาเนื้อหานี้
จะศึกษาสิ่งนี้ได้อย่างไร?
ง่ายมาก นี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของวิชาเคมี และควรเรียนโดยใช้ตำราเคมี เริ่มต้นด้วยข้อมูลของโรงเรียนและเจาะลึกเพิ่มเติมจากตำราเรียนและหนังสืออ้างอิงของมหาวิทยาลัย
บทสรุป
หัวข้อนี้ไม่ง่ายและน่าเบื่ออย่างที่คิดเมื่อเห็นแวบแรก เคมีเป็นสิ่งที่น่าสนใจเสมอหากคุณพบจุดประสงค์ในนั้น
คาร์ไบด์ (Carbidkohie, carbone de recuit) - เป็นสารประกอบทางเคมีบางชนิดของเหล็กกับคาร์บอน ซึ่งสอดคล้องกับสูตร Fe 3 C 4 ซึ่งพบในเหล็กอารมณ์ดี เป็นที่ทราบกันมาตั้งแต่สมัยโบราณว่าคาร์บอนในเหล็กหล่อมีสองรูปแบบที่แตกต่างกัน: ก) ในรูปของกราไฟท์ ซึ่งปล่อยออกมาในระหว่างการระบายความร้อนอย่างช้าๆ ของเหล็กหล่อ และ ข) ในรูปของคาร์บอนที่จับกับสารเคมีกับเหล็ก ต้องขอบคุณงานของ Rinman, Carsten, Caron, Ockerman และคนอื่นๆ ที่ศึกษาคุณสมบัติของเหล็กชุบแข็งและไม่ชุบแข็ง ปรากฎว่าคาร์บอนที่รวมกันในเหล็กสถานะต่างๆ เหล่านี้มีสองรูปแบบ หนึ่งในนั้นพบในเหล็กชุบแข็งอย่างดี เมื่อบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกหรือกรดไฮโดรคลอริกที่เย็นและเจือจาง เกือบทั้งหมดจะให้ไฮโดรคาร์บอนหรือละลาย อีกอันหนึ่งซึ่งอยู่ในเหล็กที่มีอารมณ์ดี ใบไม้ ในระหว่างการบำบัดนั้น จะมีการสะสมของคาร์บอนอสัณฐานที่ค่อนข้างสำคัญ ซึ่งจะหายไปเมื่อมีการเดือดเป็นเวลานานเท่านั้น คนแรกมีชื่อว่า คาร์บอนแข็งตัว(Hartungskohle) และอันที่สอง - คาร์บอนซีเมนต์(ซีเมนต์โคห์ล). Caron แย้งว่าคาร์บอนที่ประสานเป็นคาร์บอนอิสระ ซึ่งรวมตัวกับเหล็ก กล่าวคือ เปลี่ยนเป็นคาร์บอนที่แข็งตัว เฉพาะภายใต้อิทธิพลของการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วหรือการกระแทกด้วยค้อนเท่านั้น ศาสตราจารย์มุลเลอร์ เปิดเผยเหล็กต่อการกระทำของกรดซัลฟิวริกเจือจางในบรรยากาศของก๊าซส่องสว่าง พบว่าคาร์บอนที่ดับแล้วถูกแปลงเป็นไฮโดรคาร์บอน และสารตกค้างเป็นสารแข็งพิเศษที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กและประกอบด้วยเหล็กและคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ นอกจากนี้จากน้ำ 1/2 ถึง 1% และฟอสฟอรัสจำนวนเล็กน้อย ปริมาณคาร์บอนของสารตกค้างเหล่านี้อยู่ระหว่าง 6.6-7.7 ในเวลาเดียวกันนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Abel และ M. Dering กำลังศึกษาปัญหานี้และยังได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกัน ในการวิจัยได้ใช้สารละลายกรดโครมิก 90 กรัม กรดซัลฟูริกผสม 100 กรัม เกลือไดโครโมโพแทสเซียม พวกเขาได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้: ก) ว่าในเหล็กที่ไม่มีการชุบแข็งหรือมีอารมณ์ดี คาร์บอนจะถูกกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งมวลทั้งหมดในรูปแบบของสารประกอบทางเคมีบางชนิดกับเหล็ก คาร์ไบด์,ซึ่งมีองค์ประกอบคือ Fe 3 C 4; b) ในเหล็กชุบแข็ง คาร์บอนอยู่ในสถานะสัณฐานและไม่ก่อให้เกิดสารประกอบเฉพาะใดๆ กับเหล็ก หากคุณปล่อยเหล็กชุบแข็ง คาร์บอนจากสถานะอสัณฐานจะกลับมารวมตัวกับเหล็กในรูปของ K เมื่อชิ้นส่วนของเหล็กที่ได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูงเย็นลงอย่างช้าๆ K จะก่อตัวขึ้นและกระจายอย่างเท่าเทียมกันตลอดส่วนที่เหลือของ มวลเหล็ก เมื่อเหล็กเย็นลงอย่างรวดเร็ว การเชื่อมต่อนี้จะไม่เกิดขึ้น ในที่สุด Osmond และ Werth แม้จะต่างกันออกไป แต่ก็ได้ผลลัพธ์เดียวกันเช่นกัน โดยการแยกสารประกอบคาร์บอนออกจากเหล็กโดยใช้วิธี Weils นั่นคือการสลายชิ้นส่วนของเหล็กโดยใช้กระแสไฟฟ้ากัลวานิก พวกมันจะได้ตะกอนที่ประกอบด้วยประกายไฟขนาดเล็กจิ๋วที่ถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็ก และตามที่การวิเคราะห์แสดงให้เห็น ประกอบด้วยเหล็ก คาร์บอน และน้ำปริมาณหนึ่ง นี่คือสารประกอบเดียวกันระหว่างคาร์บอนกับเหล็กที่อาเบลเรียกว่าเค, คารอน -คาร์บอนซีเมนต์, ออสมอนด์และเวิร์ธ -การหลอมคาร์บอน (กลูโคห์เลอ), เลดเบิร์ก -คาร์บอนของสารประกอบคาร์บอนปกติ (gewöhnliche Carbidkohle); Sorby ในการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ของเขา -ส่วนประกอบของหอยมุก (ส่วนประกอบที่เป็นไข่มุกของเหล็ก) ฮาว -เพอร์ไลต์ (Perlyte) ในที่สุดงานแต่งงาน -เหล็กผลึก (คริสตัลลีย์เซ่น). จากการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ Osmond และ Werth ได้ข้อสรุปว่าคาร์บอนซึ่งมีการกระจายตัวเท่าๆ กันในเหล็ก ก่อตัวเป็นตาข่ายต่อเนื่องกันในมวลของโลหะ ในพื้นที่ที่มีเหล็กโลหะวางอยู่ ในความเห็นของพวกเขาเหล็กถูกสร้างขึ้นจากเม็ดเหล็กอ่อนขนาดเล็กหลายแง่มุมที่ล้อมรอบด้วยเหล็กคาร์บอนนั่นคือจากเซลล์แต่ละเซลล์แกนกลางซึ่งเป็นเหล็กอ่อนและเปลือกคือเค K. นี้ก็ทำหน้าที่เช่นกันเหล่านั้น. สารยึดเกาะสำหรับเซลล์ที่อยู่ติดกัน ในเหล็กชุบแข็ง จะพบประกายไฟของคาร์บอนในปริมาณเล็กน้อยและอยู่ในสถานะแยกจากกัน และในกรณีนี้ คาร์บอนไม่ได้ทำหน้าที่เป็นเปลือก แต่จะกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งมวลของเหล็ก เช่นเดียวกับปรากฏการณ์ทางเคมีส่วนใหญ่ ที่นี่เช่นกัน ในระหว่างการก่อตัวของคาร์บอนหรือการเปลี่ยนไปสู่คาร์บอนที่แข็งตัว เราจะสังเกตเห็นการดูดซับหรือการปลดปล่อยความร้อน (ดูการกลับคืนสู่สภาพเดิม) ซึ่งเกิดขึ้นที่ประมาณ 700° ดังนั้น K. จึงแสดงถึงสารประกอบบางชนิดที่ถูกปล่อยออกมาในระหว่างการทำให้เหล็กเย็นลงอย่างช้าๆ และค่อยเป็นค่อยไป (ให้ความร้อนจนได้ความร้อนสีแดงอ่อน) ระหว่าง 700° ถึง 600°; ตามข้อมูลของ Osmond มันถูกแจกจ่ายในรูปแบบของเครือข่ายที่ล้อมรอบด้วยเมล็ดเหล็กอ่อนแม้ว่าตาม Wedding และ Ledebour ในทางตรงกันข้ามเหล็กคาร์บอนนี้จะถูกกระจายในมวลของเหล็กในรูปแบบของเมล็ดพืช วรรณกรรม:"Comptes Rendus" (ฉบับ LVI หน้า 43-211); “Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure” (เล่ม XXII, หน้า 385); “Stahl und Eisen” (1888, เล่มที่ 8, หน้า 291); "โลหะผสมเหล็ก"; เอ็ม. ฮาว; “Stahl und Eisen” (1885, เล่ม V, หน้า 489; 1886, หน้า 379; 1887, หน้า 448; 1888, หน้า 369); "วารสารการขุด" (2429 เล่มที่ 3 หน้า 138; 2429 หมายเลข 9; 2431 หมายเลข 2 และ พ.ศ. 2432 หมายเลข 1); ออสมอนด์, "Transformation du Fer et du Carbonne dans les fers"; Osmond et Werth, "La theorie cellulaire des proprietés de l"acier" (ใน "Ann. des Mines", 1885, vol. 8, p. 5); F. Abel, "Carbon in Steel" (ใน "Engineering", พ.ศ. 2429 เล่มที่ XXXIV หน้า 150) A. Rzheshotarsky Δ .
พจนานุกรมสารานุกรม F.A. บร็อคเฮาส์ และ ไอ.เอ. เอฟรอน. - S.-Pb.: บร็อคเฮาส์-เอฟรอน. 1890-1907 .
คำพ้องความหมาย:ดูว่า "คาร์ไบด์" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:
สารเหม็นที่มีกลิ่นเหม็นรุนแรงมาก สารประกอบของเหล็กและคาร์บอน พจนานุกรมคำต่างประเทศฉบับสมบูรณ์ที่ใช้ในภาษารัสเซีย Popov M. , 1907. คาร์ไบด์ คาร์ไบด์, m [lat. ถ่านคาร์บอน + กรัม ชนิด] (สารเคมี) การเชื่อมต่อ... พจนานุกรมคำต่างประเทศในภาษารัสเซีย
คาร์ไบด์- ก, ม. คาร์ไบด์ ม. ละติจูด คาร์โบ + กรัม เอโดสประเภทพิเศษ การผสมผสานระหว่างโลหะและคาร์บอน เหล็กคาร์ไบด์ แคลเซียมคาร์ไบด์. BAS 1. คาร์ไบด์ อ่าาา ♦ โคมไฟคาร์ไบด์ หลอดไฟที่อะเซทิลีนเผาไหม้ได้มาจากการกระทำของน้ำกับแคลเซียมคาร์ไบด์ บาส 1.… … พจนานุกรมประวัติศาสตร์ของ Gallicisms ของภาษารัสเซีย
ขึ้นอยู่กับบริบทหมายถึง: แคลเซียมคาร์ไบด์ซึ่งเป็นสารประกอบที่ใช้ในการผลิตอะเซทิลีนคาร์ไบด์ซึ่งเป็นสารประกอบของโลหะกับคาร์บอน ดูที่คาร์ไบด์ ... Wikipedia
พจนานุกรมซีเมนต์ไทต์ของคำพ้องความหมายของรัสเซีย คำนามคาร์ไบด์ จำนวนคำพ้องความหมาย: 1 ซีเมนต์ (1) พจนานุกรม ASIS ของคำพ้องความหมาย วี.เอ็น. ทริชิน. 2013… พจนานุกรมคำพ้องความหมาย
คาร์ไบด์ คาร์ไบด์ มากมาย ไม่, สามี (จากภาษาละติน คาร์โบถ่านหิน) (เคมี). การเชื่อมต่อองค์ประกอบโดยเฉพาะอย่างยิ่ง โลหะกับคาร์บอน พจนานุกรมอธิบายของ Ushakov ดี.เอ็น. อูชาคอฟ พ.ศ. 2478 พ.ศ. 2483 ... พจนานุกรมอธิบายของ Ushakov
คาร์ไบด์ ฮะ สามี ส่วนผสมทางเคมีของคาร์บอนกับโลหะและอโลหะบางชนิด - คำคุณศัพท์ คาร์ไบด์โอ้โอ้ พจนานุกรมอธิบายของ Ozhegov เอสไอ Ozhegov, N.Y. ชเวโดวา พ.ศ. 2492 พ.ศ. 2535 … พจนานุกรมอธิบายของ Ozhegov
- (Carbidkohle, carbone de recuit) เป็นสารประกอบทางเคมีบางชนิดของเหล็กและคาร์บอน ซึ่งสอดคล้องกับสูตร Fe3C4 ซึ่งพบในเหล็กอารมณ์ดี เป็นที่ทราบกันมาตั้งแต่สมัยโบราณว่าคาร์บอนในเหล็กหล่อพบได้ในสอง... ... สารานุกรมของ Brockhaus และ Efron
คาร์ไบด์- - สารประกอบของโลหะและอโลหะบางชนิดกับคาร์บอน ใช้ในเทคโนโลยี... สารานุกรมจุลภาคของน้ำมันและก๊าซ
คาร์ไบด์- ส่วนผสมทางเคมีของคาร์บอนกับธาตุโลหะตั้งแต่หนึ่งองค์ประกอบขึ้นไป คู่มือนักแปลด้านเทคนิค
คาร์ไบด์หัวข้อ: โลหะวิทยาโดยทั่วไป EN คาร์ไบด์... - [کربيد] ครับ. ม็อดไดคิมิยาวี อิโบรัต อัซ โอเมซิชิ ฟิลิซ โบคาร์บอน; charogi คาร์ไบด์ charoge, ki bo คาร์ไบด์ meuzad...
ฟาร์ฮานกี ทาฟซิริยา ซาโบนี โทกิกิ คาร์ไบด์ คาร์ไบด์ สารประกอบทางเคมีของคาร์บอนที่มีธาตุโลหะตั้งแต่หนึ่งองค์ประกอบขึ้นไป (ที่มา: “โลหะและโลหะผสม สารบบ” เรียบเรียงโดย Yu.P. Solntsev; NPO Professional, NPO Mir and Family; เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, 2546) ...
หนังสือ
- พจนานุกรมคำศัพท์ทางโลหะวิทยา ซิลิคอนคาร์ไบด์ นาโนเทคโนโลยีและการประยุกต์ใช้สำหรับการชุบด้วยไฟฟ้า Olga Polyakh นาโนเทคโนโลยีสำหรับการผลิตพลาสมาโลหะวิทยาของซิลิคอนคาร์ไบด์ได้รับการพัฒนา มีการดำเนินการรับรองทางกายภาพและเคมีที่ครอบคลุม มีการศึกษาการพึ่งพาขนาดของคุณสมบัติ...หมวดหมู่: เทคโนโลยี วิศวกรรม การเกษตร
คาร์ไบด์ซีรี่ส์: สำนักพิมพ์:
เป็นครั้งแรกที่ Humphry Davy นักเคมีชาวอังกฤษชื่อดังได้รับสารประกอบที่ผิดปกติของโลหะที่มีคาร์บอน (K 2 C 2) ในปี 1809 ในปี พ.ศ. 2406 นักเคมีชาวฝรั่งเศส Marcelin Berthelot ศึกษาคุณสมบัติของคาร์ไบด์อีกชนิดหนึ่ง - คาร์ไบด์ Cuprous Cu 2 C 2 ที่ไม่เสถียรและระเบิดได้ง่าย ในปี พ.ศ. 2421 นักโลหะวิทยาชาวเยอรมัน F. Müller ได้ละลายตัวอย่างเหล็กในกรดซัลฟิวริกเจือจาง และเหล็กคาร์ไบด์ที่แยกได้ Fe 3 C แต่ในปลายศตวรรษที่ 19 เท่านั้น นักเคมีชาวฝรั่งเศส Henri Moissan ซึ่งมีชื่อเสียงในการได้รับฟลูออรีนได้สังเคราะห์สารประกอบที่ผิดปกติเหล่านี้จำนวนมากและศึกษาคุณสมบัติของพวกมัน เขาได้คาร์ไบด์โดยการให้ความร้อนส่วนผสมของถ่านกับโลหะหลายชนิด ออกไซด์หรือคาร์บอเนตของพวกมันจนถึงอุณหภูมิที่สูงมาก ในการทำเช่นนี้ เขาใช้ความร้อนของส่วนโค้งของโวลตาอิกในเตาไฟฟ้าที่เขาออกแบบเอง
ปรากฎว่าคาร์ไบด์สามารถรับได้ไม่เฉพาะในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แม้กระทั่งก่อนงานของ Moissan นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรีย E. Weinschenk ในปี 1889 ค้นพบแร่โคเฮนไนต์ในอุกกาบาตซึ่งเป็นคาร์ไบด์ผสมของเหล็ก โคบอลต์ และนิกเกิลที่มีองค์ประกอบ (FeNiCo) 3 C และ Moissan เองในปี 1904 ค้นพบในอุกกาบาตที่นำมา จาก Diablo Canyon ในรัฐแอริโซนา แร่สีเขียวเข้มที่เป็นซิลิคอนคาร์ไบด์ SiC แร่นี้ได้รับการตั้งชื่อว่า moissanite เพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์
ก่อนหน้านี้ คาร์ไบด์ถูกจำแนกตามความต้านทานต่อน้ำและกรด รวมถึงก๊าซที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัว การจำแนกประเภทสมัยใหม่คำนึงถึงประเภทของพันธะเคมีระหว่างอะตอมในคาร์ไบด์ - ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีเป็นหลัก ตามการจำแนกประเภทนี้ คาร์ไบด์สามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มซึ่งมีคุณสมบัติแตกต่างกันค่อนข้างมาก
กลุ่มแรกประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่าคาร์ไบด์คล้ายเกลือซึ่งมีพันธะไอออนิก คาร์ไบด์เหล่านี้ก่อให้เกิดโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ อลูมิเนียม ธาตุหายาก และแอกติไนด์ องค์ประกอบของพวกมันบางครั้งสอดคล้องกับความจุทั่วไปของโลหะ (Al 4 C 3) และบางครั้งก็ไม่สอดคล้องกับ (Be 2 C) ไอออนิกคาร์ไบด์จำนวนมากสามารถหาได้โดยตรงจากองค์ประกอบ (Ca + 2C ® CaC 2) หรือโดยรีดักชันออกไซด์ด้วยคาร์บอน (CaO + 3C ® CaC 2 + CO) ลักษณะไอออนิกของพันธะส่งผลให้มีจุดหลอมเหลวสูง ตัวอย่างเช่นแคลเซียมคาร์ไบด์ CaC 2 ละลายที่ 2300 ° C ทอเรียมคาร์ไบด์ ThC 2 - ที่ 2655 ° C ไอออนิกคาร์ไบด์สลายตัวได้ง่ายด้วยน้ำหรือกรดเจือจาง - พวกมันไฮโดรไลซ์ ในกรณีนี้จะเกิดไฮโดรคาร์บอนและโลหะไฮดรอกไซด์หลายชนิด ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดคือการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์โดยการไฮโดรไลซิสของอะเซทิลีน: CaC 2 + 2H 2 O ® Ca(OH) 2 + C 2 H 2 อะเซทิลีนยังถูกปล่อยออกมาในระหว่างการไฮโดรไลซิสของ Na 2 C 2, K 2 C 2 เป็นต้น ดังนั้นคาร์ไบด์ดังกล่าวจึงถือได้ว่าเป็นอนุพันธ์ของอะเซทิลีนซึ่งอะตอมไฮโดรเจนจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมของโลหะ ในกรณีนี้ แคตไอออนของโลหะและแอนไอออน C 2 –2 จะอยู่ในตำแหน่งที่สอดคล้องกันของโครงตาข่ายคริสตัล ลักษณะคล้ายเกลือของคาร์ไบด์เหล่านี้ได้รับการยืนยันจากความเป็นไปได้ที่กระบวนการอิเล็กโทรลิซิสจะอยู่ในสถานะหลอมเหลว เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าแคลเซียมคาร์ไบด์บริสุทธิ์นั้นเป็นผลึกไม่มีสี แม้ว่าจะมองเห็นได้ไม่ง่ายนัก เนื่องจากผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคทั่วไปจะมีสีน้ำตาลถึงดำ
ปฏิกิริยาระหว่างโลหะอัลคาไลคาร์ไบด์กับน้ำมีความรุนแรงอย่างยิ่ง ดังนั้นหากโปแตสเซียมคาร์ไบด์ราดด้วยน้ำจะเกิดปฏิกิริยารุนแรงซึ่งมาพร้อมกับการระเบิดของแรงที่อะเซทิลีนที่ปล่อยออกมาจะสลายตัวทันทีเมื่อปล่อยถ่านหิน ในการทำปฏิกิริยา K 2 C 2 + 2H 2 O ® 2KOH + C 2 H 2 จะต้องผ่านไอน้ำผ่านคาร์ไบด์อย่างช้าๆ
ในบางกรณี ไอออนิกคาร์ไบด์จะเกิดขึ้นโดยตรงโดยการส่งอะเซทิลีนผ่านสารละลายเกลือของโลหะ ดังนั้นคาร์ไบด์ประกอบด้วยเงิน ทองแดง(I) ทอง และปรอท ซึ่งมักเรียกว่าอะเซทิเลไนด์ อะเซทิลีนของโลหะอัลคาไลสามารถเตรียมได้โดยการกระทำของอะเซทิลีนกับโลหะอิสระ ในรูปแบบแห้ง อะเซทิลีนไนด์ของโลหะหนักจะสลายตัวระเบิดได้ง่าย การไฮโดรไลซิสของไอออนิกคาร์ไบด์ของโลหะอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าพวกมัน "กำเนิด" จากไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น การไฮโดรไลซิสของอะลูมิเนียมคาร์ไบด์จะปล่อยมีเทน: Al 4 C 3 + 12H 2 O ® 4Al(OH) 3 + 3CH 4 (เบริลเลียมคาร์ไบด์ Be 2 C ก็ถูกไฮโดรไลซ์เช่นกัน) และการไฮโดรไลซิสของแมกนีเซียมคาร์ไบด์จะทำให้เกิดเมทิลอะเซทิลีน: Mg 2 C 3 + 4H 2 O ® 2Mg(OH) 2 + HC≡C–CH 3 สิ่งที่น่าสนใจคือแมกนีเซียมคาร์ไบด์ที่มีองค์ประกอบต่างกัน MgC 2 จะผลิตอะเซทิลีนเท่านั้นเมื่อทำการไฮโดรไลซิส บางครั้งในระหว่างการไฮโดรไลซิสของไอออนิกคาร์ไบด์ ไฮโดรคาร์บอนจะถูกปล่อยออกมาพร้อมกับไฮโดรเจน ซึ่งจะทำให้ไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวบางส่วนเกิดไฮโดรเจน เมื่อปล่อยไฮโดรเจนและมีเทนในปริมาณที่เกือบเท่ากัน แมงกานีสคาร์ไบด์จะสลายตัว: Mn 3 C + 6H 2 O ® 3Mn(OH) 2 + CH 4 + H 2 คาร์ไบด์ของโลหะหายากและทอเรียม เมื่อสลายตัวด้วยกรดเจือจาง จะไม่ปล่อยอะเซทิลีนบริสุทธิ์ออกมา แต่จะผสมกับมีเทน เอทิลีน และไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การไฮโดรไลซิสของซีเรียมคาร์ไบด์ CeC 2 ทำให้เกิดส่วนผสมของอะเซทิลีนและมีเธนในอัตราส่วน 4:1 เช่นเดียวกับเอทิลีน ของเหลว และไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็ง (องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา) ยูเรเนียมคาร์ไบด์ผลิตไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของเหลวและของแข็งมากขึ้นในระหว่างการไฮโดรไลซิส
การปล่อยไฮโดรคาร์บอนในระหว่างการไฮโดรไลซิสของคาร์ไบด์ทำให้ D.I. Mendeleev หยิบยกทฤษฎีคาร์ไบด์ที่เรียกว่าแหล่งกำเนิดของน้ำมันในส่วนลึกของโลกจากสารอนินทรีย์ จากข้อมูลของ Mendeleev ในส่วนลึกของโลกควรมีโลหะหลอมเหลว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเหล็ก ซึ่งเมื่อรวมกับคาร์บอนจะผลิตคาร์ไบด์ ในระหว่างการสร้างภูเขา รอยแตกจะก่อตัวขึ้นในเปลือกโลก ซึ่งน้ำจะทะลุเข้าไปในส่วนลึกได้ เมื่อทำปฏิกิริยากับเหล็กคาร์ไบด์และคาร์ไบด์ของโลหะอื่น ๆ น้ำ (ในรูปของไอน้ำ) จะเกิดไฮโดรคาร์บอนเช่น 2FeC + 3H 2 O ® Fe 2 O 3 + C 2 H 4 ก๊าซไฮโดรคาร์บอนจะลอยขึ้นมาผ่านรอยแตกเดียวกันที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวมากขึ้น โดยที่พวกมันสะสมอยู่ในชั้นที่มีรูพรุน อย่างไรก็ตามเมื่อเข้าสู่ยุค 60 ศตวรรษที่ 20 ศึกษาองค์ประกอบของน้ำมันไฮโดรคาร์บอนอย่างละเอียด ปรากฎว่าส่วนผสมของ "ไฮโดรคาร์บอนเทียม" ที่เกิดขึ้นระหว่างการไฮโดรไลซิสของคาร์ไบด์มีความแตกต่างกันอย่างมากในองค์ประกอบจากส่วนผสมตามธรรมชาติ นอกจากนี้ น้ำมันทั้งหมดที่ได้รับแบบอนินทรีย์จะไม่แอคทีฟเชิงแสง ในขณะที่น้ำมันธรรมชาติจะมีแอคทีฟเชิงแสง จากข้อเท็จจริงเหล่านี้ รวมถึงข้อเท็จจริงอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง ทฤษฎีอนินทรีย์เกี่ยวกับแหล่งกำเนิดของน้ำมันจึงถูกวิพากษ์วิจารณ์ และนักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าน้ำมันมีต้นกำเนิดทางชีวภาพ
กลุ่มที่สองประกอบด้วยคาร์ไบด์ ซึ่งก่อตัวเป็นโลหะทรานซิชันของกลุ่ม IV–VII เช่นเดียวกับโคบอลต์ เหล็ก และนิกเกิล เหล่านี้เป็นสารประกอบคล้ายโลหะที่มีโครงสร้างต่างกัน ในนั้นอะตอมของคาร์บอนซึ่งมีขนาดเล็กไม่ได้เชื่อมต่อกันและอยู่ในช่องว่างระหว่างอะตอมของโลหะ การอัดอะตอมของโลหะที่แตกต่างกันในโครงตาข่ายคริสตัลทำให้เกิดองค์ประกอบของคาร์ไบด์ที่แตกต่างกัน แม้แต่โลหะชนิดเดียวกันก็ตาม ตัวอย่างเช่นโครเมียมก่อตัวเป็นคาร์ไบด์ขององค์ประกอบ Cr 3 C 2, Cr 4 C, Cr 7 C 3 เป็นต้น คาร์ไบด์เหล่านี้ (เรียกว่าคาร์ไบด์คั่นระหว่างหน้า) มักจะโดดเด่นด้วยความแข็งสูงและอุณหภูมิหลอมละลายที่สูงมาก ตัวอย่างเช่น แทนทาลัมและแฮฟเนียมคาร์ไบด์ TaC และ HfC เป็นสารที่ทนไฟได้มากที่สุด (ละลายที่ 3985 และ 3890 ° C ตามลำดับ)
คาร์ไบด์ที่มีลักษณะคล้ายโลหะมีค่าการนำไฟฟ้าสูงและมีความทนทานต่อสารเคมีสูงมากต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (หลายชนิดไม่ละลายแม้แต่ในกรดกัดทอง) ใช้สำหรับการชุบแข็งเหล็กหล่อและเหล็กกล้า (คาร์ไบด์ของเหล็ก, โครเมียม, ทังสเตน, โมลิบดีนัม) รวมถึงการผลิตโลหะผสมที่แข็งมากซึ่งใช้สำหรับการตัดโลหะ (คาร์ไบด์ WC, TiC, TaC, VC, Cr 3 C 2). ตัวอย่างเช่น ปลายแข็งของคัตเตอร์และดอกสว่านทำจากผงทังสเตนคาร์ไบด์โพเบดิตเผา WC พร้อมการเติมโคบอลต์โลหะ เหล็กคาร์ไบด์ Fe 3 C (ซีเมนต์) มีบทบาทสำคัญมาก - ผลึกแข็งซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างของเหล็กหล่อและเหล็กกล้า
นอกจากนี้ ทังสเตนคาร์ไบด์ WC ยังใช้สำหรับการผลิตดอกสว่าน ชิ้นส่วนของอุปกรณ์สำหรับการผลิตเพชรสังเคราะห์ และสำหรับการเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอบนพื้นผิวโลหะ ไททาเนียมคาร์ไบด์มีความน่าสนใจเนื่องจากการสำแดงของ nonstoichiometry ที่น่าทึ่ง: องค์ประกอบของสารประกอบนี้แสดงโดยสูตร TiC เอ็กซ์, ที่ไหน เอ็กซ์อยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.49 ถึง 1 ( ซม- ปริมาณสารสัมพันธ์) สารนี้เช่นทังสเตนคาร์ไบด์ถูกใช้เป็นส่วนประกอบของโลหะผสมทนความร้อนทนความร้อนและแข็งสำหรับการผลิตสารเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอสำหรับการผลิตถ้วยใส่ตัวอย่างทนไฟซึ่งโลหะเกือบทุกชนิดสามารถละลายได้ (ตัวคาร์ไบด์เอง) ละลายที่อุณหภูมิ 3257 ° C) ไททาเนียมคาร์ไบด์ใช้เพื่อวางแนวผนังด้านในของเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูง
กลุ่มที่สามประกอบด้วยโควาเลนต์คาร์ไบด์ พวกมันถูกสร้างขึ้นโดยซิลิคอนและโบรอน ซึ่งเป็นเพื่อนบ้านของคาร์บอนบนตารางธาตุ ซึ่งอยู่ใกล้กับมันทั้งในขนาดอะตอมและอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ ซิลิคอนคาร์ไบด์ SiC (ชื่อทางเทคนิค - คาร์บอรันดัม) ในรูปแบบบริสุทธิ์คือผลึกไม่มีสี แต่สิ่งเจือปนมักจะทำให้เป็นสีต่างๆ แม้กระทั่งสีดำ สารประกอบนี้มีโครงสร้างคล้ายกับเพชร โครงตาข่ายซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถหาได้โดยการแทนที่อะตอมของคาร์บอนครึ่งหนึ่งด้วยอะตอมของซิลิคอนในโครงตาข่ายเพชรที่ขยายตัวเล็กน้อย สารนี้มีความแข็งสูงมาก นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติของสารกึ่งตัวนำอีกด้วย ใช้ในการผลิตแท่งและล้อเจียร วัสดุทนไฟสำหรับเตาเผาและเครื่องจักรโรงหล่อ องค์ประกอบความร้อนสำหรับเตาไฟฟ้า และไดโอดเซมิคอนดักเตอร์
โบรอนก่อตัวเป็นคาร์ไบด์สองตัวที่มีโครงสร้างที่ทราบแน่ชัด - B 4 C และ B 13 C 2 สิ่งที่สำคัญที่สุดคืออันแรก - คริสตัลมันเงาสีดำซึ่งมีความแข็งเป็นอันดับสองรองจากเพชรและโบรอนไนไตรด์ BN คาร์ไบด์นี้ใช้สำหรับการผลิตวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและบดและเป็นเซมิคอนดักเตอร์ คาร์ไบด์ที่เสริมสมรรถนะด้วยไอโซโทป 10 B จะถูกนำมาใช้เป็นตัวดูดซับนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
อิลยา ลีนสัน