Cтраница 1
Кристаллические соединения графита, по-видимому, удобно представлять в качестве твердых производных графита, в которых слои углеродных макромолекул сохраняют присущую им структуру и ароматический характер. В этих продуктах, как и в большинстве обычных ароматических замещенных соединений, каркас атомов углерода во всех отношениях остается неизменным. Не останавливаясь на более детальном обсуждении структуры, которое приводится ниже, следует сказать, что в кристаллических соединениях графита предполагается аналогичная неизменность углеродного каркаса. [1]
Кристаллические соединения графита, образованные при внедрении добавок, легко отличить от окиси графита. Окись графита, которую называют иногда графитовой кислотой, представляет собой предельный случай, характеризующийся радикальным изменением углеродного каркаса графита под действием длительных процессов окисления и гидратации. [2]
Кристаллические соединения графита с внедренными молекулами брома и однохлористого иода при пребывании на воздухе и в вакууме легко теряют большую часть внедренных молекул. [3]
Между кристаллическими соединениями графита и соединениями тех же добавок с более мелкими ароматическими молекулами наблюдается некоторый параллелизм. Так, например, при образовании кристаллических соединений электропроводность более мелких ароматических молекул возрастает. Более устойчивые кристаллические соединения могут быть получены с электронными донорами, например с щелочными металлами. [4]
По термохимии кристаллических соединений графита имеются лишь немногочисленные данные, тогда как структурных исследований по кристаллохимии проведено значительно больше. Частично это объясняется более простой методикой эксперимента; даже рентгенография порошков дает обширную информацию о кристаллической решетке. Основным недостатком многих рентгенограмм порошков является отсутствие точных данных о возможных изменениях длины связей углерод-углерод в гексагональных сетках. [5]
Необходимо отметить, что кристаллические соединения графита могут соединяться также с другими группами. Так, соединение - графита с хлористым железом в результате непрерывного набухания в жидком аммиаке образует, по-видимому, уротропин. Это различие, очевидно, связано с природой взаимодействия между углеродными гексагональными сетками и добавками, однако достаточно полной информации об этом в настоящее время не существует. [6]
Результаты исследований других электронных свойств кристаллических соединений графита, отличающихся высокой электропроводностью, подтверждают простую модель Мак-доннелаг Пинка и Уббелоде. [7]
В настоящее время исследования химико-физических свойств кристаллических соединений графита находятся гораздо дальше от завершения, чем исследования маточных углеродов. [8]
В противоположность соединениям с присоединением щелочных металлов в кристаллических соединениях графита с внедрением таких молекул, ка-к А1С1з, углеродные гексагональные сетки с обеих сторон внедренных групп сохраняют, по-видимому, то же шахматное расположение, что и в маточном графите. Эти данные согласуются с предположением о более слабом взаимодействии в подобных кристаллических соединениях. [9]
Для четвертой и в настоящее время самой большой группы кристаллических соединений графита, по-видимо му, характерны процессы, связанные с переносом заряда между углеродными макромолекулами и внедренными комплексами, которые могут представлять собой либо донорные, либо акцепторные образования. Как правило; внедренные группы являются, по-видимому, акцепторами. Электронная структура этих соединений до сих пор недостаточно объяснена. Тщательные исследования позволяют во многих случаях предполагать, что объединяются во время образования подобных кристаллических соединений отрицательные атомы. [10]
Необходимы дальнейшие доказательства возможности такого скольжения целых углеродных гексагональных сеток относительно друг друга при образовании и разложении кристаллических соединений графита или при отжиге графита. [11]
Измерения силы связи, ее длины и других свойств имеют большое значение как для классификации, так и для объяснения природы связи в слоистых кристаллических соединениях графита. [12]
Несмотря на то что в этой упрощенной квазиметалличе-ской модели графита совершенно не учитывается присутствие дефектов, особенно дефектов сетки и винтовых дислокаций, она позволяет объяснить некоторые явления, связанные с электрическими и магнитными свойствами многих кристаллических соединений графита. Если полученные данные относятся к поликристалличеекой текстуре этих соединений, то результаты по определению изменения электропроводности по сравнению с электропроводностью маточного графита следует интерпретировать с осторожностью, так как образование соединения может повлиять на электронные барьеры между кристаллитами. [13]
В связи с отсутствием общепринятого термина для обозначения самого высокого продукта окисления графита, еще сохраняющего развитую сеточную структуру, представляется целесообразным использовать общее название окись графита, пока не будут полностью установлены различные формы продукта ( для полноты обзора ср. Включение этого вещества в последовательный ряд кристаллических соединений графита вытекает из следующих соображений. [14]
Некоторые дополнительные сведения об электронных зонах графита можно получить из данных по изучению соответствующих свойств кристаллических соединений, Одна из причин, затрудняющих развитие таких исследований, заключается в том, что сильное расширение пространства между слоями в процессе образования кристаллических соединений вызывает, как правило, дробление поликристаллического гра-ф ита, так что имеющиеся экспериментальные данные получены главным образом на поликристаллических порошках. К настоящему времени эта трудность преодолена [1065], и сейчас имеются данные по анизотропии электрических и магнитных свойств кристаллических соединений графита. При рассмотрении соединений с более высокой по сравнению с графитом электропроводностью ( например, в случае соединений графита с щелочными металлами и бромом) следует использовать наиболее реальную модель графита, по которой графит имеет бесконечную кристаллическую решетку с электронными энергетическими зонами, соответствующими его квазиметалличе-ской природе. N ( е) по энергиям е приобретает вид, показанный на фиг. При этом одну зону можно считать почти совершенно пустой, а другую - почти целиком заполненной. [15]