Cтраница 2
Одной из таких работ является книга А. Р. Уббелоде и Ф. А. Льюиса, в которой излагается состояние проблемы с рассмотрением очень широкого круга вопросов. Результаты исследований структуры углерода и методов получения углеродов различных структур рассматриваются в связи с его теплофизическими, механическими, магнитными, электрическими и химическими свойствами; описаны кристаллические соединения графита, причем особое внимание уделено окиси графита, ее образованию и свойствам; приведен обзор работ по химическому взаимодействию графита с газами. [16]
Вопрос о связи добавок в остаточных соединениях, если это не оговаривается специально, не обсуждается в настоящем разделе. Осложнения, возникающие из-за любых связей неслоистого происхождения, играют, вероятно, более важную роль в начальных стадиях введения примеси, когда количество добавки не превышает нескольких молярных процентов. В кристаллических соединениях графита слои по существу обладают амфотерными свойствами, а тип связи внедренных молекул не всегда является очевидным. [17]
Фтор так прочно закрепляется в графите, что его нельзя удалить даже при обработке теплым водным раствором щелочи. Однако при сильном нагревании C4F, аналогично CF, бурно разлагается с выделением смеси летучих фторидов, таких, как CF4, C2F6 и твердых продуктов. В отличие от других кристаллических соединений графита ( см. разд. При его образовании происходит расширение углеродных гексагональных сеток; при этом расстояние между углеродными сетками увеличивается примерно до 5 4 А. По некоторым предположениям [885] углеродные гексагональные сетки в этом соединении остаются ароматическими без серьезного искажения плоской формы сетки и заметного изменения длины С-С - связи. [18]
Общепринятый метод получения соединений графита с щелочными металлами ( такими, как калий) основан на том, что при любой температуре кристаллическому соединению, содержащему добавку типа калия, соответствует определенное давление паров металла. Для приготовления нужного соединения необходимо подвергнуть графит действию достаточно высокого давления паров калия, которое создается в результате нагревания чистого металла до соответствующей температуры в том же эвакуированном объеме, в который помещен графит. По-видимому, существует дискретный ряд кристаллических соединений графита, которые могут образовываться при добавлении определенного количества второго компонента. Таким образом, для получения кристаллического соединения требуется, чтобы давление паров, необходимое для введения атомов металла с помощью сорбции, превышало давление, соответствующее разложению этого соединения. Однако это значение должно лежать ниже давления, при котором происходит разложение следующего соединения, более богатого металлом. [19]
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. [20]
Механизм физического превращения кристаллического графита во время такого удаления остается неизвестным. Можно предположить, что сразу после удаления некоторого количества внедренных частиц из пространства между двумя углеродными макромолекулами смежные углеродные гексагональные сетки обрушиваются и увлекают за собой остальные слои. Не исключено, однако, что будет захвачена только часть сеток ( ср. Точно так же при образовании кристаллических соединений графита в результате сорбции внутрь слоев процесс раскрытия ( расслаивания) последних, который, по-видимому, является автокаталитическим, сильно облегчается, как только определенное количество молекул произведет деформацию слоя. [21]
IX, графит претерпевает ряд окислительных процессов, которые приводят к образованию газообразных продуктов, особенно яри высоких температурах, где необходимая для этого перестановка связей протекает с достаточно высокой скоростью. При обычных температурах графит реагирует гораздо слабее и образует кристаллические соединения, в которых, однако, сохраняется слоистый каркас углеродных ядер. Это обстоятельство позволяет считать такие материалы кристаллическими соединениями графита; это соображение подтверждается еще и тем, что при восстановлении указанных соединений, как правило, опять получается графит с почти неизменившимся каркасом. [22]