Карбид - щелочноземельный металл
Cтраница 1
Карбиды щелочноземельных металлов, например карбид кальция, повышают активность окисных катализаторов ( окислов металлов VA и VIA групп) и увеличивают выход твердого полиэтилена. Однако требуемое количество карбида кальция превышает количество других промоторов. Карбид металла может быть таблети-рован совместно с окиснометаллическим катализатором до или после восстановления окисла металла или же он может быть введен в реакционную зону как отдельный компонент. [1]
Карбиды щелочноземельных металлов отличаются высокой температурой плавления: для карбида бериллия 2150 С, для карбида кальция 2300 С, для карбида стронция 1927 С, для карбида бария 1780 С; все они, по-видимому, неметаллические соединения. Данные карбиды являются хорошими восстановителями; при комнатной температуре во влажной атмосфере они подвергаются гидролизу. [2]
Карбид бария ВаС2 во всем аналогичен прочим карбидам щелочноземельных металлов и также может быть получен в дуговой электрической печи при нагревании окиси бария с углем. Отличаясь несколько по удельному весу ( удельный вес ВаС2 3 75), по другим известным свойствам карбид бария тождественен аналогичным соединениям кальция и стронция, но, невидимому, несколько более легкоплавок, чем они, и легче диссоциирует при высоких температурах. [3]
Высокое значение теплоты возгонки ВеО, по-видимому, определяет технологическую трудность получения рассматриваемым методом карбида бериллия по сравнению с карбидами щелочноземельных металлов, окислы которых являются газообразными компонентами, переносятся на частицы сажи и взаимодействуют с ней. При этом высокая летучесть окислов приводит к тому, что скорость испарения превалирует над скоростью реакции, и необходимо создание определенных условий, при которых скорость взаимодействия превалирует; например, использование не окислов, а углекислых солей. [4]
 |
Кристаллическая структура ThC2. Жирными штриховыми линиями показаны ребра ортогональной элементарной ячейки типа NaCl с ребрами 11 7. [5] |
Хотя карбиды МС2 4 / - и 5 / - элементов кристаллизуются по типу СаС2 или ThC2, они в отличие от карбидов щелочноземельных металлов не являются солеподобными. Например, СаС2 не проводит электрический ток, a LaC2, ThC2 и UC2 обладают металлическим блеском и проводимостью, сходной с проводимостью металлов. [6]
Различие в действии активизаторов, по мнению других авторов, обусловливается различием в теплотах диссоциации окислов и карбонатов, а также теплотах образования карбидов щелочноземельных металлов, которые каталитически ускоряют образование цементита. [7]
Наиболее важное промышленное значение имеют: карбид кремния ( карборунд), который применяют в качестве высокотемпературного огне-упора, абразивного материала или электрического сопротивления; карбиды щелочноземельных металлов - полупродукт для получения ацетилена; карбид урана - перспективный тепловыделяющий элемент для атомных реакторов; карбид вольфрама, используемый для изготовления режущего инструмента. Карбид железа, образующийся из окисных железных руд и окиси углерода при прямом восстановлении руды процессом Стел-линга [ 601, был рассмотрен выше. Как этот процесс, так и другие, предлагаемые для производства карбида из углерода нефтяного происхождения, основываются на превращении окисла в карбид в результате реакции твердого и газообразного вещества или двух твердых веществ без плавления. [8]
 |
Структура FeS2 ( пирит. [9] |
В кристаллах, содержащих комплексные ионы, тоже может сохраняться полный набор элементов симметрии кубической структуры в случаях, если либо сами ионы обладают таким набором, как в [ Co ( NH3) 6 ] ( TlCl6), либо имеет место вращение или статистическая ориентация менее симметричных группировок, как в высокотемпературных модификациях карбидов щелочноземельных металлов, в KSH или KCN. Здесь оси 3-го порядка направлены вдоль пространственных диагоналей октантов ячейки и не пересекаются между собой. Эта структура типична для многочисленных халькогенидов Зй-металлов от Мп до Си ( в некоторых случаях только под давлением, см. гл. [10]
Из других мономеров, упоминаемых в патентах, можно назвать н-бутилен, изобутилен, пгрет-бутилэтилен, ацетилен, бутадиен и изопрен, которые обычно применяют в количествах от 1 до 25 вес. В патентах, касающихся применения карбидов щелочноземельных металлов 136 ], в качестве промоторов к окислам металлов VIA группы дополнительно упоминаются перфторэтилен, 3 3 3-трифторпропен - 1 и церфторбутадиен. Однако эти патенты касаются преимущественно полимеризации этилена и в незначительной степени пропилена. [11]
Угля или кокса берут столько, чтобы перевести все окислы в карбиды. Карбидный спек, или сплав, измельчают и обрабатывают водой и кислотой, При этом карбиды щелочноземельных металлов и РЗЭ в отличие от карбидов Nb, Та, и Ti разлагаются. Хлорируют карбиды в печах с кипящим слоем, так как ввиду тугоплавкости исключается возможность их спекания. [12]
Карбид бериллия ВеС2 разлагается водой с выделением метана, что свидетельствует о 5р3 - гибридизации атомов углерода. Устойчивость карбидов магния изучена недостаточно, однако известно [2], что карбидная фаза MgC2 разлагается водой с выделением ме-тилацетилена ( Н3С - ССН), что указывает на наличие в нем кова-лентных связей СЬС, обусловленных sp - гибридизацией атомов углерода, наряду с более поляризованными слабыми связями С-С с участием s - электронов. Карбиды щелочноземельных металлов, в отличие от карбидов бериллия и магния, разлагаются водой с выделением ацетилена в результате наличия групп CJT, по химической активности эти карбиды подобны собственно щелочноземельным металлам. [13]
Адольф Франк и д-р Никодим Каро высказали предположение, возникшее у них при изучении проблемы фиксации азота по обычному цианидному способу, что в качестве промежуточных продуктов могут образовываться карбиды; это побудило их испробовать непосредственную обработку азотом карбидов бйрия и кальция. Было найдено, что карбиды бария и кальция вступают, в реакцию с азотом при несколько повышенной температуре, но ни в одном из этих двух случаев реакция не привела к образованию цианида. Дальнейшие работы в течение периода 1895 - 97 гг., в которых принимали участие многие другие исследователи помимо Франка и Каро, привели в конечном счете к выводу, что с карбидами щелочноземельных металлов образуются и цианиды и цианамиды, причем, их соотношение зависит от условий реакции. В случае карбида бария и при температурах, при которых реакция протекает быстро, преобладает цианид барий, но в случае карбида кальция и при температуре, при которой реакция происходит также быстро, полученный продукт будет почти целиком состоять из цианамида кальция. [14]
Изучая цианидный способ, они высказали в 1895 г. предположение, что, кроме цианидов, в качестве промежуточных продуктов могут образовываться и карбиды. В результате исследований ученые убедились в справедливости своего предположения. При непосредственной обработке азотом карбидов щелочноземельных металлов образуются и цианиды, и цианамиды, соотношение которых определяется условиями реакции. [15]
Страницы: 1