Cтраница 2
Так как постепенный переход от [ C4F ] к [ CF ] оказывается на практике неосуществимым, монофторид углерода приходится получать из графита и фтора в интервале 420 - 460 С. Ниже 400 С монофторид из графита и фтора не образуется, и лишь присутствие значительного количества HF ( парциальное давление около 200 мм рт. ст.), действующего каталитически, снижает границу замораживания реакции образования [ CF ] до 250 С, да и то в случае особо активного, мелкораздробленного графита. Плотный, ретортный графит и в присутствии HF требует для взаимодействия с фтором температуры не менее 320 С. [16]
По данным рентгеновского анализа ( дебаеграмма) ретортный графит обладает кристаллической решеткой обычного графита. Однако его кристаллики очень малы ( средний диаметр равен примерно 60 А), так что они лежат значительно ниже пределов микроскопической видимости. Так как кристаллики ретортного графита, так же как кристаллики блестящего углерода, ориентированы беспорядочно, эти виды угля не обладают характерной для обычного графита хорошей расщепляемостью. Твердость ретортного графита также объясняется беспорядочной ориентацией его кристалликов ( ср. [17]
По данным рентгеновского анализа ( дебаеграмма) ретортный графит обладает кристаллической решеткой обычного графита. Однако его кристаллики очень малы ( средний диаметр равен примерно 60 А), так что они лежат значительно ниже пределов микроскопической видимости. Так как кристаллики ретортного графита, так же как кристаллики блестящего углерода, ориентированы беспорядочно, эти виды угля не обладают характерной для обычного графита хорошей расщешшемостью. Твердость ретортного графита также объясняется беспорядочной ориентацией его кристалликов ( ср. [18]
Гофман и Вильм утверждают, что адсорбция на активных углях - карбораффине, противогазовом, активном угле IV и супранорите - происходит только на призматических гранях или на боковой поверхности цилиндров, где действуют большие химические силы. На самом деле величины, приведенные во 2, 4 и 5 столбцах для этих углей, хорошо совпадают между собой. С другой стороны, кристаллиты ретортного графита, невидимому, образуют агрегаты со слишком маленькими зазорами между ними, для того чтобы в них могли проникать молекулы метиленовой голубой или фенола. Отсутствуют непосредственные сравнения величин поверхности, полученных с помощью рентгеновских лучей и по газовой адсорбции, но без сомнения первые были бы больше последних. Вполне вероятно, что в активных углях существуют столь узкие поры, что даже молекулы азота не могут в них проникнуть. Если высоты кристаллитов, определенные Гофманом и Вильмом, в 2 раза меньше, то истинная поверхность углей-карбораффина, противогазового, угля IV и супранорита - будет составлять соответственно 1365, 1450, 1540 и 1480 л2 / г. Для двух различных углей из скорлупы кокосовых орехов Дейц и Глейстин [69] нашли методом адсорбции азота величины поверхностей в 1400 и 1850 м / г. Поэтому кажется вполне вероятным, что при определении поверхности одного и того же адсорбента методом рентгеновских лучей и методом адсорбции азота должно получиться хорошее совпадение. [19]
Гофман и Вильм утверждают, что адсорбция на активных углях - карбораффине, противогазовом, активном угле IV и супранорите - происходит только на призматических гранях или на боковой поверхности цилиндров, где действуют большие химические силы. На самом деле величины, приведенные во 2, 4 и 5 столбцах для этих углей, хорошо совпадают между собой. С другой стороны, кристаллиты ретортного графита, невидимому, образуют агрегаты со слишком маленькими зазорами между ними, для того чтобы в них могли проникать молекулы метиленовой голубой или фенола. Отсутствуют непосредственные сравнения величин поверхности, полученных с помощью рентгеновских лучей и по газовой адсорбции, но без сомнения первые были бы больше последних. Вполне вероятно, что в активных углях существуют столь узкие поры, что даже молекулы азота не могут в них проникнуть. Если высоты кристаллитов, определенные Гофманом и Вильмом, в 2 раза меньше, то истинная поверхность углей-карбораффина, противогазового, угля IV и супранорита - будет составлять соответственно 1365, 1450, 1540 и 1480 м / г. Для двух различных углей из скорлупы кокосовых орехов Дейц и Глейстин [69] нашли методом адсорбции азота величины поверхностей в 1400 и 1850 м2 / г. Поэтому кажется вполне вероятным, что при определении поверхности одного и того же адсорбента методом рентгеновских лучей и методом адсорбции азота, должно получиться хорошее совпадение. [20]
В табл. 50 приведены измерения для различных углей. Следует отметить, что частицы представляют собой плоские цилиндры, высота которых обычно меньше диаметра основания. Наиболее плоскими являются цилиндры для активного угля супранорит, высота которых составляет 1 / 3 диаметра, самые высокие - для ретортного графита с высотой, равной его диаметру. Средняя форма говорит о том, что рост кристаллитов происходит скорее в направлении плоскостей слоистой решетки, чем перпендикулярно им. Это неудивительно, поскольку силы, действующие в плоскости, - гомеополярные валентные силы, в то время как перпендикулярно слоям действуют значительно более слабые ван-дер-ваальсовы силы. [21]
В табл. 50 приведены измерения для различных углей. Следует отметить, что частицы представляют собой плоские цилиндры, высота которых обычно меньше диаметра основания. Наиболее плоскими являются цилиндры для активного угля супранорит, высота которых составляет 1 / 3 диаметра, самые высокие - для ретортного графита с высотой, равной его диаметру. Средняя форма говорит о том, что рост кристаллитов происходит скорее в направлении плоскостей слоистой решетки, чем перпендикулярно им. Это неудивительно, поскольку силы, действующие в плоскости, - гомеополярные валентные силы, в то время как перпендикулярно слоям действуют значительно более слабые ван-дер-ваальсовы силы. [22]
Когда мягкий кокс постепенно подвергается графитизации при температурах до 3000 С, отражение ( 101) начинает появляться только для диаметра сетки больше 150 А. С другой стороны, интересно отметить, что в то время как кокс и ретортный графит при нагревании до температуры, несколько большей 1500 С, очень быстро превращаются в крупнокристаллический графит, при нагревании сажи или активированного углерода процесс графитизации за счет увеличения диаметра углеродной гексагональной сетки и числа параллельных слоев оказывается застопоренным на очень ранней стадии. Сопоставление адсорбционных и каталитических свойств различных сортов углерода показывает, что активность углерода уменьшается в следующей последовательности: активированный древесный уголь, сажа, кокс или ретортный графит. [23]
Подобно образованию блестящего углерода, но при гораздо более высокой температуре, происходит образование так называемого ретортного графита. Коксовые газы, проходя у очень сильно нагретых стенок реторты, частично разлагаются, и выделяющийся углерод оседает на них в виде твердой плотной массы. Ретортный графит отличается от обычного графита малой плотностью ( - 2), большой твердостью и отсутствием кристаллических свойств, устанавливаемых обычными методами. Сближает его с обычным графитом хорошая электропроводность и химическая стойкость. Поэтому ретортный графит используют для изготовления угольных штифтов для дуговых ламп, а также электродов для гальванических элементов. [24]
Подобно образованию блестящего углерода, но при гораздо более высокой температуре, происходит образование так называемого ретортного графита. Коксовые газы, проходя у очень сильно, нагретых стенок реторты, частично разлагаются, и выделяющийся углерод оседает на них в виде твердой плотной массы. Ретортный графит отличается от обычного графита малой плотностью ( - 2), большой твердостью и отсутствием кристаллических свойств, устанавливаемых обычными методами. Сближает его с обычным графитом хорошая электропроводность и химическая стойкость. [25]
По данным рентгеновского анализа ( дебаеграмма) ретортный графит обладает кристаллической решеткой обычного графита. Однако его кристаллики очень малы ( средний диаметр равен примерно 60 А), так что они лежат значительно ниже пределов микроскопической видимости. Так как кристаллики ретортного графита, так же как кристаллики блестящего углерода, ориентированы беспорядочно, эти виды угля не обладают характерной для обычного графита хорошей расщепляемостью. Твердость ретортного графита также объясняется беспорядочной ориентацией его кристалликов ( ср. [26]
По данным рентгеновского анализа ( дебаеграмма) ретортный графит обладает кристаллической решеткой обычного графита. Однако его кристаллики очень малы ( средний диаметр равен примерно 60 А), так что они лежат значительно ниже пределов микроскопической видимости. Так как кристаллики ретортного графита, так же как кристаллики блестящего углерода, ориентированы беспорядочно, эти виды угля не обладают характерной для обычного графита хорошей расщешшемостью. Твердость ретортного графита также объясняется беспорядочной ориентацией его кристалликов ( ср. [27]
Гипотеза о том, что черный углерод по структуре идентичен графиту, была высказана сначала Дебаем и Шеррером ( Debye, Scherrer, 1917), которые утверждали, что черный углерод дает линии рентгеновской интерференции, характерные для графита, хотя и сильно размытые. Сначала эту гипотезу считали несовместимой с тем, что теплота сгорания различных сортов черного углерода значительно превышает теплоту сгорания графита, и с тем, что черному углероду свойственна сильная поверхностная активность, которая у графита проявляется лишь в незначительной степени. Однако поверхностные силы могут проявляться только тогда, когда получение препарата осуществляется при таких условиях, что внешние поверхности лежат свободно. Поэтому, помимо малых размеров кристалликов, для поверхностной активности ( но не для теплоты сгорания) имеет значение также их расположение. Активность проявляется только в том случае, если кристаллики не склеиваются в плотные агрегаты ( как в случае ретортного графита), а образуют рыхлый порошок или структуру, пересеченную чрезвычайно большим числом каналов. [28]
Гипотеза о том, что черный углерод по структуре идентичен графиту, была высказана сначала Дебаем и Шеррером ( Debye, Scherrer, 1917), которые утверждали, что черный углерод дает линии рентгеновской интерференции, характерные для графита, хотя и сильно размытые. Сначала эту гипотезу считали несовместимой с тем, что теплота сгорания различных сортов черного углерода значительно превышает теплоту сгорания графита, и с тем, что черному углероду свойственна сильная поверхностная активность, которая у графита проявляется лишь в незначительной степени. Однако поверхностные силы могут проявляться только тогда, когда получение препарата осуществляется при таких условиях, что внешние поверхности лежат свободно. Поэтому, помимо малых размеров кристалликов, для поверхностей активности ( но не для теплоты сгорания) имеет значение также их расположение. Активность проявляется только в том случае, если кристаллики не склеиваются в плотные агрегаты ( как в случае ретортного графита), а образуют рыхлый порошок или структуру, пересеченную чрезвычайно большим числом каналов. Свойства черного углерода с увеличением величины кристаллов ( сажа - - блестящий уголь - - ретортный графит - - ачесоновский графит - - природный графит) постепенно переходят в свойства обычного графита. Твердость достигает максимума у ретортного графита, так как, с одной стороны, при беспорядочной ориентации кристалликов она растет в зависимости от их величины и, с другой стороны, уменьшается с увеличением степени упорядочения кристалликов. [29]
Гипотеза о том, что черный углерод по структуре идентичен графиту, была высказана сначала Дебаем и Шеррером ( Debye, Scherrer, 1917), которые утверждали, что черный углерод дает линии рентгеновской интерференции, характерные для графита, хотя и сильно размытые. Сначала эту гипотезу считали несовместимой с тем, что теплота сгорания различных сортов черного углерода значительно превышает теплоту сгррания графита, и с тем, что черному углероду свойственна сильная поверхностная активность, которая у графита проявляется лишь в незначительной степени. Однако поверхностные силы могут проявляться только тогда, когда получение препарата осуществляется при таких условиях, что внешние поверхности лежат свободно. Поэтому, помимо малых размеров кристалликов, для поверхностной активности ( но не для теплоты сгорания) имеет значение также их расположение. Активность проявляется только в том случае, если кристаллики не склежваются в плотные агрегаты ( как в случае ретортного графита), а образуют рыхлый порошок или структуру, пересеченную чрезвычайно большим числом каналов. [30]