Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Karbidi so spojine kovin in nekovin z ogljikom. Značilno je, da ima ogljik v takšnih spojinah večjo elektronegativnost kot drugi element, kar omogoča izključitev oksidov, halogenov in drugih ogljikovih spojin iz skupine.

To so trdne ognjevarne snovi, nehlapne in netopne. V bistvu imajo različne lastnosti: nekatere, kot je zlati karbid, lahko eksplodirajo, ko poskušajo izliti, in nekatere spojine, kot so bor, cirkonij, titan, silicij in volfram, so boljše od diamantne trdote in niso občutljive na kisline in topila.

Zgodovinsko ozadje

Prvo nenavadno ogljikovo spojino, podobno karbidu, je v začetku XIX. Stoletja pridobil Anglež Davy. Bil je kalijev karbid. Poleg tega so leta 1863 po 15 letih ugotovili nestabilni bakrov karbid, karbid železa.

Uradno so se povezave pojavile šele konec 19. stoletja - v njih je imel v roke Francoz Henri Moisson. Spojine je dobil s pomočjo voltnega loka v električni peči, ki jo je sam izumil. V ta namen smo uporabili oglje, ogreto na vroče stanje, čiste kovine in njihove okside.

Vendar je bilo nekaj let pred Moissonom v meteoritih najdeno mineralno kohenit, mešanica kobaltovih karbidov, železa in nikljevih karbidov. V nekem smislu je to iskanje pomagalo odgovoriti na vprašanje »Kaj so karbidi?«.

Lastnosti povezave

Podobno kot drugi elementi imajo karbidi določeno vrsto lastnosti, zaradi katerih so priljubljeni materiali na gradbenih in inženirskih trgih.

  1. Visoka trdota - za razliko od čiste kovine so spojine najtežje, kar omogoča uporabo na različnih področjih;
  2. Visoko tališče - znatno višje od tališča podobnih kovin;
  3. Odpornost proti koroziji . Nekatere možnosti so precej odporne na kisline in zunanje dejavnike.
  4. Dobra toplotna prevodnost in toplotna odpornost, ki omogoča uporabo mešanice pri visokih in nizkih temperaturah;
  5. Povečana odpornost proti obrabi ne dovoljuje, da se deli materiala pred časom poslabšajo.

Odvisno od kovinskih in nekovinskih elementov imajo različne lastnosti, ki se razlikujejo glede na začetne podatke.

Vrste karbidov

Vse snovi lahko razdelimo v tri skupine:

  1. Kovalentna oblika broma in silicija; so kemijsko inertni, atomi ogljika so v stanju sp-, sp2-, sp3-hibridizacije. Nastane z delno zamenjavo atomov ogljika z atomi ogljika broma in silicija v diamantu. Imajo močno medatomsko vez, visoko tališče, toplotno odpornost, kemično inertnost, so polprevodniki. Bromni karbid je precej trden in lahko celo opraska diamant. Silicijev karbid je bolj krhek, vendar kemično odporen, oksidira, ko je izpostavljen kisiku samo pri temperaturah nad 1000 stopinj Celzija, raztopi se v vodni kislini in koncentrirani dušikovi kislini in fluorovodikovi kislini.
  2. Soli podobne ali ionske so spojine, ki jih tvorijo kovine iz skupin I in II, kot tudi aluminij, REE in aktinidi. Dobijo se neposredno iz elementov ali z zmanjšanjem ogljikovih oksidov, običajno se razgradijo z vodo in kislinami, pri tem pa se sproščajo ogljikovodiki in ostaja kovinski hidroksid. Imajo visoko tališče.
  3. Kovinske ali ionsko-kovalentne kovine so spojine, ki jih tvorijo prehodne kovine skupin IV - VII, kot tudi nikelj, železo in kobalt; imajo vmesno kemijsko aktivnost. V takšnih spojinah se majhni atomi ogljika nahajajo v prazninah med kovinskimi atomi. Zato je implantacija imen karbidov. Imajo visoko trdnost in tališče.

Po drugi strani pa so ionske spojine razdeljene na:

  1. Metanidi so ponavadi pregledni, brez barve, v razredčenih kislinah in vodi razpadejo in tvorijo metan. Sem spadajo magnezijev karbid, aluminij in berilij.
  2. Acetilenidi - aktivno hidrolizirajo in tvorijo acetilen ali etin. Najbolj znan je kalcijev karbid.

Uporaba

Elementi se uporabljajo za izdelavo litega železa in različnih vrst trdote jekla, povečajo njihovo odpornost proti obrabi. Volfram in titanov karbidi, kot najtežje in najbolj ognjevzdržne variante, se uporabljajo za izdelavo rezalnih orodij, kot tudi za izdelavo superhitrovih materialov. Zaradi dobrih kemijskih in fizikalnih lastnosti se snovi uporabljajo kot sestavni del ognjevzdržnih materialov, uporovnih palic električnih grelcev in kot abrazivni material.

Kalcijev karbid se imenuje tudi karbid za varjenje. Je idealna snov za varjenje: ko pride v stik z vodo, oddaja acetilen - hlapen plin, ki je osnova za varjenje s kisikom, metalizacijo, rezanje in spajkanje.

Z drugimi besedami, med obdelavo kovin se spojina reagira in začne sprostiti veliko količino toplote in acetilena, ki podpira izgorevanje. Hkrati lahko temperatura doseže 3150 stopinj Celzija. Pri delu s snovjo se je treba strogo držati varnostnih pravil: za pravilno shranjevanje zmesi, ne pozabite, da se zlahka vžgejo, poskusite ne priti v stik s strupeno poljo.

Zaključek

Glede na kovino imajo spojine impresiven spekter lastnosti, ki se uporabljajo v različnih vrstah proizvodnje, predvsem v strojništvu, kovinarstvu in podobnih industrijah.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija:

Obdelava kovin