Amorpher Kohlenstoff Was ist, Typen, Eigenschaften, verwendet

Was ist amorpher Kohlenstoff??

Er amorphes Kohlenstoff Es ist alles, was Allotrope Kohlenstoff mit Strukturen voller molekularer Defekte und Unregelmäßigkeiten hat. Der Begriff Alotrop bezieht sich auf ein einzelnes chemisches Element wie Kohlenstoffatom bildet unterschiedliche molekulare Strukturen; Einige kristalline und andere, wie in diesem Fall amorph.

Amorphem Kohlenstoff fehlt die kristalline Struktur mit langer Zeit, die Diamant und Graphit charakterisiert. Dies bedeutet, dass das Strukturmuster leicht konstant bleibt, wenn Regionen des Feststoffs sehr nahe beieinander sichtbar machen; Und wenn sie entfernt sind, werden ihre Unterschiede offensichtlich.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften oder Eigenschaften von amorphem Kohlenstoff unterscheiden sich auch von denen von Graphit und Diamant. Zum Beispiel haben Sie die berühmte Gemüsekohle, Produkte der Holzverbrennung. Dies ist kein Schmiermittel und es ist auch nicht brillant.

Es gibt verschiedene Arten von amorphem Kohlenstoff in der Natur, und diese Sorten können auch synthetisch erhalten werden. Unter den verschiedenen Formen von amorphem Kohlenstoff befindet sich Carbonschwarz, Aktivkohle, Ruß und Gemüsekohle.

Amorpher Kohlenstoff hat wichtige Nutzung in der Energieerzeugungsindustrie sowie in der Textil- und Sanitärindustrie.

Arten von amorphem Kohlenstoff

Es gibt mehrere Kriterien, um sie zu klassifizieren, z. B. ihre Herkunft, Komposition und Struktur. Letzteres hängt von der Beziehung zwischen Kohlenstoffen mit SP -Hybridisierungen ab² und sp³; Das heißt, diejenigen, die eine Ebene oder ein Tetraeder definieren. Daher kann die anorganische (mineralogische) Matrix dieser Feststoffe sehr komplex werden.

Nach seiner Herkunft

Es gibt amorphen Kohlenstoffkohlenstoff natürlicher Herkunft, da es das Produkt der Oxidation und Formen der Zersetzung organischer Verbindungen ist. Unter dieser Art von Kohlenstoff befinden sich Ruß, Kohle und Kohlenstoff aus Carbiden.

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Synthetischer amorpher Kohlenstoff wird durch kathodische Lichtbogenabscheidungstechniken und kathodisches Spray erzeugt. Synthetisch werden sie auch amorphe Kohlenstoffbeschichtungen oder amorphe Kohlenstofffilme hergestellt.

Struktur

Amorpher Kohlenstoff kann abhängig vom Anteil der SP -Verbindungen auch in drei große Typen unterteilt werden² oder sp³ gegenwärtig. Es gibt amorphen Kohlenstoff, der zum sogenannten elementaren amorphen Kohlenstoff (AC), dem amorphen Kohlenstoff (AC: H) und tetraedrisch amorphen Kohlenstoff (TA-C) gehört.

Elementarer amorpher Kohlenstoff

Häufig als Wechselstrom oder A-C abgekürzte, umfasst Aktivkohle und Kohleschwarz. Die Sorten dieser Gruppe werden durch unvollständige Verbrennung von Tier- und Pflanzensubstanzen erhalten; Das heißt, sie brennen mit einem stöchiometrischen Sauerstoffdefizit.

Sie bieten einen höheren Anteil an SP -Verbindungen² In seiner Struktur oder molekularen Organisation. Sie können sich als eine Reihe von gruppierten Plänen mit unterschiedlichen Ausrichtungen im Weltraum vorstellen, Produkte von tetraedrischen Kohlenstoffen, die Heterogenität im Ganzen festlegen.

Von ihnen wurden Nanokompositen mit elektronischen Anwendungen und Materialentwicklung synthetisiert.

Hydriertes amorpher Kohlenstoff

Als AC: H oder tun. Unter ihnen ist der Ruß, Rauch, Kohle als Bitumen und Asphalt extrahiert. Der Ruß ist leicht zu unterscheiden, wenn es in einem Berg, der eine Stadt oder Stadt umgibt, ein Feuer gibt.

Wie der Name schon sagt, enthält es Wasserstoff, aber kovalent mit Kohlenstoffatomen verbunden und nicht mit dem molekularen Typ (h₂). Das heißt, es gibt C-H-Links. Wenn eine dieser Bindungen Wasserstoff abgibt, wird ein Orbital mit einem Elektron verschwunden sein. Wenn zwei dieser fehlenden Elektronen sehr nahe beieinander liegen, werden sie interagieren, wodurch die sogenannten hängenden Bindungen (Gefahrenbindung in englischer Sprache) verursacht werden.

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Mit dieser Art von Wasserstoff amorpher Kohlenstoff werden Filme oder Beschichtungen mit geringerer Härte erhalten als diejenigen, die mit dem Ta-C hergestellt wurden.

Tetraedrischer amorpher Kohlenstoff

Als TA-C abgekürzt, auch als Kohle genannt wie Diamond. Es enthält einen hohen Anteil an SP -Hybridbindungen³.

Diese Klassifizierung gehört zu amorphen Kohlenstofffilmen oder -beschichtungen mit amorpher tetraedrischer Struktur. Sie fehlen Wasserstoff, haben eine hohe Härte, und viele ihrer physikalischen Eigenschaften ähneln denen des Diamanten.

Molekular besteht es aus tetraedrischen Kohlenstoffen, die kein langes Strukturmuster aufweisen; Während im Diamanten bleibt die Ordnung in verschiedenen Regionen des Glas konstant. TA-C kann einem Kristall eine bestimmte Ordnung oder ein charakteristisches Muster aufweisen, jedoch nur in der kurzen Reichweite.

Komposition

Kohle wird als schwarze Gesteinsschicht organisiert, die andere Elemente wie Schwefel, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff enthält. Von hier aus entstehen amorphe Kohlenstoffe wie Ficken, Torf, Anthrazit und Braunkohlen. Anthrazit stammt von allen, die die höchste Kohlenstoffzusammensetzung haben.

Eigenschaften

Der wahre amorphe Kohlenstoff hat π -Glieder mit Abweichungen im interatomischen Abstand und Variation im Verbindungswinkel. Habe spybry links² und sp³ deren Beziehung variiert je nach Art des amorphen Kohlenstoffs.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften hängen mit ihrer molekularen Organisation und ihrer Mikrostruktur zusammen.

Im Allgemeinen präsentiert es Eigenschaften mit hoher Stabilität und hoher mechanischer Härte, Wärmefestigkeit und Verschleißfestigkeit. Darüber hinaus ist es charakterisiert.

Amorphes Kohlenstoff ist empfindlich gegenüber den Auswirkungen der Bestrahlung, er hat unter anderem eine hohe elektrochemische Stabilität und elektrische Leitfähigkeit.

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Anwendungen

Jede der verschiedenen Arten von amorphem Kohlenstoff hat seine eigenen Merkmale oder Eigenschaften und sehr bestimmte Verwendungen.

Holzkohle

Kohle ist ein fossiler Brennstoff und daher eine wichtige Energiequelle, die auch zur Erzeugung von Strom verwendet wird. Die Umwelteinflüsse der Kohlebergbauindustrie und deren Verwendung in Elektroscheiben werden heute hoch diskutiert.

Aktivkohle

Es ist nützlich, Absorption oder selektive Filtration von Verunreinigungen von Trinkwasser, Verfärbungslösungen durchzuführen und sogar Schwefelgase absorbieren kann.

Die schwarze Kohle

Schwarze Kohle wird häufig bei der Ausarbeitung von Pigmenten, Drucktinten und Vielfalt der Gemälde verwendet. Dieser Kohlenstoff verbessert sich im Allgemeinen die Stärke und den Widerstand der mit Gummi erstellten Artikel.

Wenn das Füllen von Reifen oder Reifen seine Verschleißfestigkeit erhöht und die durch Sonnenlicht verursachten Abbaumaterialien schützt.

Amorphe Kohlenstofffilme

Der technologische Einsatz amorpher Kohlenstofffilme oder -beschichtungen in Sorten von flachen und mikroelektronischen Bildschirmgeräten nimmt zu,. Der Anteil der SP -Verbindungen² und sp³ Macht amorphe Kohlenstofffilme haben optische und mechanische Eigenschaften der Dichte- und Härtevariable.

Sie werden auch in Antireflexbeschichtungen verwendet, in Beschichtungen zum radiologischen Schutz, unter anderem.

Verweise

1. Amorphe Kohle. Abgerufen von: in.Wikipedia.Org
2. Amorphes Kohlenstoff. Abgerufen von: Scientedirect.com