Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Karbidi su spojevi metala i nemetala s ugljikom. Tipično, u takvim spojevima, ugljik ima veću elektronegativnost od drugog elementa, što omogućuje isključivanje oksida, halogena i drugih ugljikovih spojeva iz skupine.

To su krute vatrostalne tvari, nehlapljive i netopljive. Uglavnom imaju različita svojstva: neki, kao što je karbid zlata, mogu eksplodirati kada ga pokušavaju izliti, a neki od spojeva, kao što su bor, cirkonij, titan, silicij i volfram, superiorniji su od tvrdoće dijamanta i nisu osjetljivi na kiseline i otapala.

Povijesna pozadina

Prvi neobičan ugljični spoj, sličan karbidu, dobio je početkom XIX. Stoljeća Englez Davy. Bio je to kalijev karbid. Nadalje, 1863. pronađen je nestabilni bakreni karbid nakon 15 godina željeznog karbida.

Službeno, veze su se "pojavile" tek krajem 19. stoljeća - u njima je imao ruku Francuz Henri Moisson. Spojeve je primio uz pomoć voltnog luka u električnoj peći, koju je sam izumio. U tu svrhu upotrijebljen je drveni ugljen zagrijan do vrućeg stanja, čisti metali i njihovi oksidi.

Međutim, nekoliko godina prije Moissona, mineralni kohenit, mješavina kobalt karbida, željeza i nikal karbida, pronađen je u meteoritima. U određenom smislu, ovaj je nalaz pomogao odgovoriti na pitanje "Što su karbidi?".

Svojstva veze

Kao i drugi elementi, karbidi posjeduju određeni skup svojstava koja ih čine popularnim materijalom na građevinskim i inženjerskim tržištima.

  1. Visoka tvrdoća - za razliku od čistog metala, spojevi su najteži, što im omogućuje uporabu u različitim područjima;
  2. Visoka točka taljenja - oni su značajno viši od tališta sličnih metala;
  3. Otpornost na koroziju . Neke opcije su prilično otporne na kiseline i vanjske čimbenike.
  4. Dobra toplinska vodljivost i otpornost na toplinu, omogućujući da se mješavina koristi i na visokim i na niskim temperaturama;
  5. Povećana otpornost na habanje ne dopušta da se dijelovi materijala pogoršaju unaprijed.

Ovisno o metalnim i nemetalnim elementima imaju različita svojstva koja se razlikuju ovisno o početnim podacima.

Vrste karbida

Sve tvari mogu se podijeliti u tri skupine:

  1. Kovalentni oblik broma i silicija; su kemijski inertni, ugljikovi atomi su u stanju sp-, sp2-, sp3-hibridizacije. Nastaje djelomičnom supstitucijom atoma ugljika u dijamantu za atome broma i silicija. Imaju snažnu međudomatsku vezu, visoku točku taljenja, otpornost na toplinu, kemijsku inertnost, poluvodiče. Bromni karbid je vrlo težak i može čak i izgrebati dijamant. Silicijev karbid je krhkiji, ali kemijski otporan, oksidira kada je izložen kisiku samo na temperaturama iznad 1000 stupnjeva Celzija, otapa se u aqua regiji i koncentriranoj dušičnoj kiselini i fluorovodičnoj kiselini.
  2. Soli ili ionske su spojevi koje tvore metali skupina I i II, kao i aluminij, REE i aktinidi. Dobivaju se izravno iz elemenata ili smanjenjem ugljikovih oksida, a obično se razgrađuju vodom i kiselinama, a dolazi do oslobađanja ugljikovodika i ostaje metalni hidroksid. Imaju visoku točku taljenja.
  3. Metalni ili ion-kovalentni metal su spojevi koje tvore prijelazni metali skupina IV - VII, kao i nikal, željezo i kobalt; imaju srednju kemijsku aktivnost. U takvim spojevima mali ugljikovi atomi nalaze se u prazninama između atoma metala. Otuda implantacija karbida. Imaju visoku čvrstoću i točku taljenja.

S druge strane, ionski spojevi se dijele na:

  1. Metanidi su obično transparentni, nemaju boju, u razrijeđenim kiselinama i vodi se razgrađuju i formiraju metan. To uključuje magnezijev karbid, aluminij i berilij.
  2. Acetilenidi se aktivno hidroliziraju i tvore acetilen ili etin. Najpoznatiji je kalcijev karbid.

primjena

Elementi se koriste za dobivanje lijevanog željeza i različitih tipova tvrdoće čelika, povećavaju njihovu otpornost na trošenje. Volfram i titanovi karbidi, kao najtvrđa i većina vatrostalnih varijanti, koriste se za izradu alata za rezanje, kao i za proizvodnju super čvrstih materijala. Zbog dobrih kemijskih i fizikalnih svojstava, tvari se koriste kao sastavni dio vatrostalnog materijala, otporne šipke električnih grijača i kao abrazivni materijal.

Kalcijev karbid se također naziva karbid za zavarivanje. To je idealna supstanca za zavarivanje: kada dođe u kontakt s vodom, ispušta acetilen - hlapljiv plin, koji je osnova za zavarivanje kisikom, metalizaciju, rezanje i lemljenje.

Drugim riječima, tijekom obrade metala, spoj reagira i počinje oslobađati veliku količinu topline i acetilena, koji podržava izgaranje. Temperatura u isto vrijeme može doseći 3150 stupnjeva Celzija. Prilikom rada s tvarima potrebno je strogo se pridržavati sigurnosnih pravila: ispravno skladištiti smjesu, zapamtite da je lako zapaliti, pokušajte ne kontaktirati s otrovnom polijom.

zaključak

Ovisno o metalu, spojevi imaju impresivan raspon svojstava koja se koriste u različitim vrstama proizvodnje, uglavnom u strojarstvu, obradi metala i sličnim industrijama.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Prerada metala