Amorf karbon çeşitleri, özellikleri ve kullanımları

amorf karbon Hepsi moleküler kusur ve düzensizliklerle dolu yapılara sahip allotropik karbondur. Allotrop terimi, karbon atomu gibi tek bir kimyasal elementin farklı moleküler yapılar oluşturması; bazı kristalin ve diğerleri, bu durumda olduğu gibi, amorf.

Amorf karbon, elmas ve grafiti karakterize eden uzun menzilli kristal yapıdan yoksundur. Bu, katının bölgelerini birbirine çok yakın olarak görselleştirirseniz, yapısal desenin biraz sabit kaldığı anlamına gelir; ve uzak olduklarında farkları belirginleşir.

Şekilsiz karbonun özellikleri veya fiziksel ve kimyasal özellikleri de grafit ve pırlantadan farklıdır. Örneğin, odun yanma ürünü olan ünlü kömürümüz var (en iyi resim). Bu yağlayıcı değil ve parlak değil.

Doğada birkaç amorf karbon türü vardır ve bu çeşitler ayrıca sentetik olarak da elde edilebilir. Karbon karası, aktif karbon, kurum ve odun kömürü çeşitli şekilsiz karbon formları arasındadır..

Amorf karbon, enerji üretimi endüstrisinin yanı sıra tekstil ve sıhhi endüstrilerde önemli kullanımlara sahiptir..

indeks

• 1 şekilsiz karbon türleri
  • 1.1 Menşeine göre
  • 1.2 Yapısı
  • 1.3 Kompozisyon
• 2 Özellikler
• 3 Kullanım
  • 3.1 Kömür
  • 3.2 Aktif karbon
  • 3.3 Karbon karası
  • 3.4 Amorf karbon filmleri
• 4 Kaynakça

Amorf karbon tipleri

Bunları kökenleri, kompozisyonları ve yapıları gibi sınıflandırmak için çeşitli kriterler vardır. Sonuncusu, karbonhidratlarla sp hibridizasyonları arasındaki ilişkiye bağlıdır.² ve sp³; yani, sırasıyla bir düzlem veya tetrahedron tanımlayanlar. Bu nedenle, bu katıların inorganik (mineralojik) matrisi çok karmaşık olabilir.

Kökenine göre

Doğal kökenli amorf bir karbon vardır, çünkü oksidasyon ürünüdür ve organik bileşiklerin ayrışma formlarıdır. Bu karbon türleri arasında kurum, karbürlerden elde edilen karbon ve karbon bulunur..

Sentetik amorf karbon, katodik ark biriktirme ve katodik püskürtme teknikleri ile üretilir. Sentetik olarak, elmas amorf karbon veya amorf karbon filmleri de üretilir.

yapı

Ayrıca, amorf karbon, sp oranına bağlı olarak üç büyük tipte gruplandırılabilir.² veya sp³ Mevcut. Temel amorf karbon (aC), hidrojene amorf karbon (aC: H) ve tetrahedral amorf karbona (ta-C) ait amorf karbon vardır.

Elementel amorf karbon

Genellikle aC veya a-C olarak kısaltılır, aktif karbon ve karbon siyahı içerir. Bu grubun çeşitleri, hayvansal ve bitkisel maddelerin eksik yanması ile elde edilir; yani, stokiyometrik oksijen eksikliği ile yanarlar.

Sp bağlantılarının oranı daha yüksektir² moleküler yapısında veya organizasyonunda. Uzayda farklı yönelimleri olan ve tümüyle heterojenlik sağlayan dört yüzlü karbonların ürünü olan bir gruplandırılmış uçak olarak hayal edilebilirler..

Onlardan nanokompozitler, elektronik uygulamalar ve materyal geliştirme ile sentezlendi..

Amorf hidrojenlenmiş karbon

AC: H veya HAC olarak kısaltılır. Bunların arasında kurum, duman, bitüm olarak çıkarılan kömür ve asfaltlar bulunmaktadır. Kurum, şehre veya şehre bitişik bir dağda, siyah renkli kırılgan siyah yapraklar şeklinde sürükleyen hava akımlarında gözlendiği bir yangında kolayca ayırt edilebilir.

Adından da anlaşılacağı gibi, hidrojen içeriyor, ancak kovalent olarak karbon atomlarına bağlı, moleküler tipte değil (H₂). Yani, C-H bağlantıları var. Hidrojen bu bağlardan birinden salınırsa, eşleştirilmemiş elektronlu bir yörünge olacaktır. Eğer bu eşleştirilmemiş elektronların ikisi birbirine çok yakınsa, sarkan bağlara (sarkan bağ, İngilizce) neden olacak şekilde etkileşime girer..

Bu tip hidrojenlenmiş amorf karbon filmleri veya düşük sertlikte kaplamalar ta-C ile yapılanlardan elde edilir..

Tetrahedral amorf karbon

Ta-C olarak kısaltılır, aynı zamanda pırlantaya benzer karbon olarak da adlandırılır. Yüksek oranda sp hibridize bağlantı içerir.³.

Bu sınıflandırma, amorf bir tetrahedral yapıya sahip amorf karbon filmlerine veya kaplamalarına aittir. Hidrojen eksikliği, sertliği yüksek ve fiziksel özelliklerinin çoğu elmasınkiyle aynı.

Moleküler olarak, uzun menzilli yapısal bir desene sahip olmayan dört yüzlü karbonlardan oluşur; elmastayken, sıra kristalin farklı bölgelerinde sabit kalır. Ta-C bir kristali belli bir düzen veya karakteristik düzen gösterebilir, fakat sadece kısa menzilli.

bileşim

Kömür, kükürt, hidrojen, azot ve oksijen gibi başka elementler içeren kara kaya tabakaları olarak düzenlenmiştir. Buradan kömür, turba, antrasit ve linyit gibi amorf karbonlar ortaya çıkar. Antrasit, en yüksek karbon bileşimine sahip hepsidir.

özellikleri

Gerçek amorf karbonun, intratomik aralıktaki sapmalar ve bağ açısındaki değişikliklerle yerleştirilmiş π bağları vardır. Sp hibridize bağlantılara sahiptir.² ve sp³ ilişkisi amorf karbon türüne göre değişir.

Fiziksel ve kimyasal özellikleri moleküler organizasyonu ve mikro yapısı ile ilgilidir..

Genel olarak, yüksek stabilite ve yüksek mekanik sertlik, ısı direnci ve aşınma direnci özelliklerine sahiptir. Ayrıca, yüksek optik şeffaflığa, düşük sürtünme katsayısına ve çeşitli aşındırıcı maddelere karşı direncine sahip olması nedeniyle karakterize edilir..

Amorf karbon, ışınlamanın etkilerine karşı duyarlıdır, diğer özelliklerin yanı sıra yüksek elektrokimyasal kararlılığa ve elektriksel iletkenliğe sahiptir.

uygulamaları

Farklı amorf karbon türlerinin her birinin kendine has özellikleri veya özellikleri vardır ve çok özel kullanımları vardır..

Kömür

Kömür fosil bir yakıttır ve bu nedenle elektrik üretmek için de kullanılan önemli bir enerji kaynağıdır. Kömür madenciliği endüstrisinin çevresel etkileri ve santrallerde kullanımı günümüzde çok tartışılmaktadır..

Aktif karbon

İçme suyunda kirleticilerin seçici absorpsiyon veya filtrasyon işlemlerinin yapılması, renklerin çözülmesi ve hatta sülfür gazlarının emilmesi yararlıdır..

Karbon siyahı

Karbon siyahı pigmentlerin, baskı mürekkeplerinin ve çeşitli boyaların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu karbon genellikle kauçuktan yapılmış eşyaların mukavemetini ve direncini arttırır.

Lastiklerdeki veya lastiklerdeki dolgu maddesi aşınma direncini arttırır ve malzemeleri güneş ışığından kaynaklanan bozulmalardan korur..

Amorf karbon filmleri

Amorf karbon filmlerin veya kaplamaların düz ekran ve mikroelektronik cihaz çeşitlerinde teknolojik kullanımı artmaktadır. Sp linklerinin oranı² ve sp³ Şekilsiz karbon filmlerin değişen yoğunluk ve sertlikte optik ve mekanik özelliklere sahip olmasını sağlar.

Ayrıca, yansıma önleyici kaplamalarda, radyolojik koruma kaplamalarında, diğer kullanımlarda kullanılırlar..

referanslar

1. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
2. Vikipedi. (2018). Amorf kömür. Alınan: en.wikipedia.org
3. Kouchi A. (2014) Amorf Karbon. In: Amils R. ve diğ. (eds) Astrobiyoloji Ansiklopedisi. Springer, Berlin, Heidelberg.
4. Yami. (21 Mayıs 2012). Allotropik karbon formları. Alınan bilgiler: quimicaorganica-mky-yamile.blogspot.com
5. Doğrudan Bilim. (2019). Şekilsiz karbon Şu kaynaktan alındı: sciencedirect.com
6. Rubio-Roy, M., Corbella, C. ve Bertran, E. (2011). Florlu Amorf Karbonlu İnce Filmlerin Tribolojik Özellikleri. Aldığı kaynak: researchgate.net