Алмаз модифікації - Довідник хіміка 21
Хімія та хімічна технологія
Діамант модифікації
Істотних змін зазнає речовина при високих зовнішніх тисках. Так, при тисках порядку 10 -10 Па зменшуються відстані між атомами в кристалічній решітці, руйнуються хімічні зв'язки. У цьому створюються умови виникнення нових зв'язків, відповідних щільнішої кристалічної структурі речовини. Широко відомими прикладами подібного роду поліморфних перетворень при надвисокому тиску є перехід графіту в алмаз, нітриду бору в боразон, кварцу в нову модифікацію (стишовіт) із щільністю, на 60% більшою, ніж у природного кварцу, та ін. В даний час можливість таких поліморфних перетворень починає широко використовуватися в техніці для отримання синтетичних твердих та надтвердих речовин.[c.124]
НИХ І твердіших модифікацій речовини, наприклад перетворення графіту на алмаз (с. 394), нітриду бору на боразон (с. 440) і т. д.[c.204]
В іншій модифікації нітриду бору (боразон або ельбор) атоми бору і азоту знаходяться в стані хр-гібридизації. Ця модифікація має кристалічну решітку типу алмазу (див. рис. 166 а). Вона утворюється з гексагональної ірі високого тиску порядку[c.440]
На цій діаграмі суцільні криві відображають температури фазових і поліморфних переходів зі зміною тиску в системі, пунктирна крива визначає плавлення алмазу, ОС - плавлення графіту. Крива АО визначає температурний перехід графіту в алмаз. Крива 1т визначає поліморфний перехід алмазу в металевий вуглець. Інші позначення наведені у підписі до малюнка. На діаграмі дано дві потрійні точки графіт-алмаз-рідкий вуглець - 1 і металева модифікація-алмаз-рідкий вуглець-2.[c.176]
Найближчі сусіди вуглецю групи періодичної системи— кремній, германій і олово (в модифікації сірого олова) кристалізуються у ґратах алмазу. Однак-при наростанні металовицю відповідно змінюється характер зв'язку.[c.132]
Для вуглецю недостатньо застосовувати позначення (кр.), оскільки кристалічний вуглець може існувати двох різних модифікаціях -у вигляді алмазу або графіту.] Потрібно з'ясувати, чи буде в цій реакції виділятися теплота, яку слід врахувати при конструюванні реактора. Подібний синтез ніколи не проводився (і, мабуть, ніколи не буде здійснено), проте можна отримати відповідь на поставлене питання, використовуючи дані про теплоти деяких реакцій, що легко здійснюються. Теплотою згоряння речовини, що містить, N, Про і Н, називається теплота реакції даної речовини (в розрахунку на його одномолярну кількість) з достатньою кількістю кисню, продуктами якої є СО2, N2 і рідка Н2О. Теплоти згоряння легко піддаються виміру і історично були першими теплотами реакцій, що вимірювалися та систематично табулювалися. Детальні таблиці теплот згоряння можна знайти у спеціальних термохімічних довідниках. Теплоти згоряння метану та алмазу рівні[c.92]
Явлення алотропії обумовлено декількома причинами 1) утворенням молекул з різним числом атомів (кисень і озон фосфор двоатомний - 2 і фосфор чотирихатомний - Р4 з молекулою у вигляді правильного тетраедра і т. д.) 2) утворенням кристалів різних модифікацій - окремий випадок поліморфізму (див. вуглець у вигляді графіту та алмазу модифікації сірки тощо).[c.11]
АЛМАЗ, модифікація вуглецю, що кристалізується в гранецентрованій кубич. системі Ср 6,11 Дж/(моль-К)[c.26]
Нітрид бору. З іншихз'єднань бору чудовий його нітрид ВИ. Звичайна його модифікація має будову та властивості графіту вона м'яка і легко розшаровується на лусочки. Вона і є ізостером графіту, графіт перетворився б на нітрид бору, якби з ядер одних атомів вуглецю по одній одиниці позитивного заряду перемістилося в ядра сусідніх атомів вуглецю. Як при надвисоких тисках графіт перетворюється на алмаз, так звичайний нітрид бору за подібних умов перетворюється на іншу, структурно подібну алмазу модифікацію, названу боразоном.[c.605]
При підвищенні тиску рівноваги зміщуються у бік утворення речовин, що володіють меншим об'ємом, тобто в стан з більшою щільністю, що супроводжується збільшенням їх твердості. Підвищення тиску викликає ефекти, в деяких відношеннях, зворотні тим, які спостерігаються при підвищенні температури. Так, при підвищенні температури збільшується об'єм, а при підвищенні тиску зменшується при підвищенні температури зростає ентропія, а при підвищенні тиску зазвичай вона зменшується. Часто спостерігається, що перехід у форму стійку при вищому тиску підвищує металічність та ступінь симетрії кристала. В області високих тисків часто спостерігається перехід речовин у такі кристалічні форми, які не є стійкими або навіть не існують при звичайних тисках. Так, лід при високому тиску, починаючи приблизно з 2000 атм, може існувати (залежно від поєднання температури і тиску) в різних кристалічних формах, що не існують при звичайних тисках. Всі ці форми мають більшу щільність, ніж звичайний лід. Наприклад, щільність льоду VI майже в півтора рази більша за щільність звичайного льоду. Подібно до цього жовтий фосфор, що володіє у звичайних умовах щільністю 1,82 г/сл ,переходить- при високих тисках в чорний фосфор із щільністю 2,70 г/сж сіре олово (а = 8п, структура алмазу, щільність 5,75 з/с ), що є неметалевою речовиною, переходить у біле металеве олово (Р=8п, тетрагональна структура, щільність 7,28 г/слг) жовтий миш'як (щільність 2,0 г/см) переходить у металеву модифікацію із щільністю 5,73 г/б. При високих тисках алмаз ( = 3,51 г/см ) стає стійкішою формою, ніж графіт ( = 2,25 г/см ), хоча за звичайних тисках ці співвідношення обернені.[c.241]
Однак до цього класу відносяться не тільки лінійні полімери, а й з'єднання з плоско і просторово зв'язаними атомами, наприклад червоний і чорний фосфор, аморфна сірка, алмаз, модифікації 3102 деякі форми п'ятиокису фосфору і багато інших речовин. В одній статті неможливо щиро охопити хімію всіх цих сполук, тому в даному випадку розглянуто переважно високомолекулярні фосфати та силікати. Саме ці речовини мають деякі властивості, властиві багатьом іншим неорганічним високомолекулярним сполукам.[c.14]
У промисловості широко використовується твердий вуглець, який може існувати у формі трьох різних модифікацій при зміні Р і Г у системі графіт, алмаз та щільна металева модифікація, що показано на діаграмі, наведеній на рис. 41.[c.174]
Решітка алмазу подібна до структурного типу сфалериту — однієї з модифікацій ZnS (рпс. 1.86а). Структуру цієї речовини можна отримати зі структури алмазу, якщо половину атомів вуглецю в решітці алмазу замінити на атоми Zn, а іншу половину — на атоми S (див. рнс. 1.86а н 1.85). Структурний[c.148]
Структура вільного кремнію аналогічна алмазу. Графітоподібна модифікація невідома. Кремній - типовийнапівпро-[c.136]
Символ модифікації алмаз, графіт.[c.151]
У роботі наводяться еталонні спектри ВРХ відомих поліморфних модифікацій вуглецю та спектри ВРХ отриманих продуктів. На підставі порівняння та аналізу цих спектрів робиться висновок про те, що в гідротермальних розчинах залежно від фізико-хімічних умов дослідів утворюються наступні фази вуглецю графіт, розпорядкований вуглець і алмаз, а також модифікації вуглецю типу фулеренів С, де п-супроводжується збільшенням питомого обсягу (на 25,6%), у зв'язку з чим олово розсипається в пороіюк. Свинець — темно-сірий метал із типовою для металів структурою гранецентрованого куба.[c.422]
Ентальпія та внутрішня енергія утворення простих речовин, згідно з наведеним визначенням, дорівнюють нулю. Якщо елемент утворює кілька простих речовин (гра(11іт і алмаз, білий і червоний фосфор тощо), то стандартним вважається стан злег,1бнта у вигляді найбільш стійкої за даних умов модифікації (наприклад, за звичайних умов— графіт у разі вуглецю) , Оо у разі кисню і т. д.) ентальпія та внутрішня енергія утворення цієї, найбільш стійкої модифікації приймаються рівними нулю.
У періодичній системі немає різкої межі між елементами з металевою структурою та елементами з ковалентною каркасною структурою (рис. 14-8). Це видно з того, що кристали деяких елементів мають властивості, проміжні між провідниками і ізоляторами. Кремній, германій і а-модифікація олова (сіре олово) мають кристалічну структуру алмазу. Однак міжзонна щілина між заповненою та вільною зонами у цих кристалах набагато менша, ніж для вуглецю. Так, ширина щілини для кремнію складає всього 105 кДж моль (Як ми вже знаємо, длявуглецю вона дорівнює 502 кДж моль.) Для германію ширина міжзонної щілини ще менше, 59кДж моль а для сірого олова вона лише 7,5 кДж моль Ч Металоїди кремній та германій називаються напівпровідниками.[c.631]
М. X. Карапет'янц показав хорошу застосовність цього методу зіставлення до великого числа речовин у кристалічному стані, включаючи багато простих речовин, оксиди, сульфіди, галогеніди та ін. V, 5 ілюструє спостережувані співвідношення при зіставленні температур, що відповідають однаковим значенням теплоємностей (Ср) алмазу, кремнію, германію та олова (в а-модифікації). Тут як еталонна речовина прийнятий кремній. Для кожної із цих речовин залежність має лінійний характер, причому всі прямі перетинаються практично в одній точці. Це пояснюється тим, що всі речовини, що розглядаються, мають кубічні грати алмазу. Для свинцю ж, що має кубічні гранецентровані грати, така[c.205]
При цих тисках рівновага зміщена у бік алмазу. Отже, при підвищених тисках можна зміщувати рівновагу у бік алмазу, а підвищення температури дозволить подолати кінетичні перешкоди синтезу алмазу та графіту. У промислових умовах в даний час синтезують алмази при підвищеному тиску і температурі з технічного вуглецю. У роботі Банді (Bundy F. Р. Sien e, 1962, р. 137, р. 1067) була побудована діаграма перетворення вуглецю в різні модифікації з використанням Р, 7-площини (див. рис. 41).[c.176]
Останнім часом дослідники все більше починають розглядати різні модифікації вуглецю як полімери так, вони представляють алмаз як просторий іоліме [), на відміну від шаруватого полімеру графіту, що існує як би у двох вимірах. Карбін - третя модифікаціявуглецю, відкрита радянськими вченими [55], являє собою полімер лінійної будови з одинарними і потрійними зв'язками, що чергуються (-С = С-С = С-) , де п може досягати 100 і більше. Міцність зв'язків у карбпіє в результаті ефекту сполучення перевищує міцність зв'язків, що існують у кристалах алмазу та графіту, що дуже ускладнює його одержання.[c.51]
Родоначальник підгрупи - вуглець (лат. сагЬопеїт) існує у вільному вигляді у двох алотропних модифікаціях - графіт і алмаз, - різко різняться за будовою та властивостями (див. нижче). Вуглець - один з найважливіших елементів у природі. Його сполуки складають основу живої природи — флори і фауни.[c.130]
Поліморфізм - це здатність ємностей існувати у вигляді двох або кількох кристалічних структур. Прикладом поліморфізму є алотропні форми вуглецю алмаз, графіт і карбін. Графіт має шаруватий, карбін - ланцюгову, а алма - координаційні грати. Різні кристалічні структурні форми речовини називають поліморфними модифікаціями.[c.95]
Одна і та ж речовина може приймати різні так звані алотропічні модифікації кисень та озон, графіт та алмаз. З алотропією тісно пов'язана властивість поліморфіз.ма, коли залежно від зміни зовнішніх умов речовина може послідовно перебувати в кількох кристалічних станах з різною структурою.[c.53]
Розглянуто результати досліджень та розробок академічних, галузевих, навчальних інститутів та лабораторій у галузі отримання та переробки порошків та монокристалів алмазу, фулеренів та вуглецевих нанотрубок, високотемпературних композитів на основі карбідів. Наведено приклади комерційного застосування наноалмазів детонаційного синтезу длягальванічних покриттів на основі Аі, Ag, Сг, Ni та ін, використання наноалмазів для створення полімерних композитів, модифікації рідких, консистентних та твердих мастил. Обговорено методи отримання та діагностики алмазоподібних вуглецевих плівок та надграткових структур.[c.22]
Енергія плазмових коливань валентних електронів у трьох алотропних модифікаціях вуглецю відрізняється [1] для алмазу Шр = 34 еВ, для графіту С0р = 27 еВ. Для третьої алотропної форми - карбіна - енергія (а-іг)-плазмона, отримана в різньп( роботах [1-2], різна (22-24 еВ). Однак для ряду карбноїдів з рентгенофотоелектронних спектрів ls-лінії вуглецю з плазмовим сателітом нами отримано значення енергії плазмону 20.6+0.4 ев.[c.47]
Дивитися сторінки, де згадується термінДіамант модифікації :[c.111] [c.151] [c.394] [c.396] [c.411] [c.356] [c. 188] [c.75] Основи загальної хімії Том 2 (1967) - [c.13]