Карбід алюмінію: сфери застосування речовини
Хімічна сполука, що має формулу Al? C ?, називається карбідом алюмінію. Його зовнішній вигляд представлений жовтуватим кристалоїдними речовиною. З'єднання є дуже стійким до впливу зовнішнього середовища, температура плавлення алюмокарбіда - 1400 ° С, а відносна щільність становить 2,36 г / смsup3-. Структурна решітка Al? C? складно влаштована, до її складу входять атоми вуглецю. Вони виступають там у вигляді аніонів. Карбід алюмінію, як і інші неорганічні сполуки, має безліч сфер застосування. Ця речовина відноситься до першої групи, відмінність якої полягає в немодифікованою валентності, типової для металу в нормі.
Карбід алюмінію: отримання речовини
Речовину можна отримати при з'єднанні металу з вуглецем, які необхідно помістити в дугову піч. У складі карбіду кальцію теж є незначний вміст Al? C ?. При отриманні електролітів з'єднання є продуктом корозії графіту. Реакція оксиду алюмінію з вуглецем утворює Al? C ?. Наступним способом отримання цієї речовини є одночасне прожарювання коксу та алюмінію при температурі від 1800 градусів. Його добувають спеціально навчені піротехніки та хіміки. Не можна намагатися отримати карбід алюмінію в домашніх умовах, а також в лабораторіях, не призначених для цього.
Фізичні і хімічні властивості
Основною властивістю речовини є його здатність до взаємодії з водою, киснем і гідроксидом натрію. Крім того, карбід алюмінію може плавитися, переломлюватися і розчинятися. Він має ентальпію освіти? Н = -209 (S = 88,95), енергію Гіббса = -196 т, мольну теплоємність = 116,8. Показник заломлення карбіду алюмінію = 2,7 для 20 градусів. Al? C? може вступати в зв'язок з багатьма хімічними елементами, утворюючи всім відомі сполуки, необхідні в промисловості. Прикладом є один з природних газів - метан. Його можна отримати, якщо змішати карбід алюмінію з водою. При цьому Н2Про виступає як розчинник для металу, в результаті основне з'єднання розкладається.
Сфери застосування карбіду алюмінію
Al? C? використовується в різних видах промисловості. При отриманні алюмокарбіда за допомогою часток графіту утворюється дуже міцний матеріал. Інструменти, до складу яких входить це з'єднання, мають таку ж твердість, як топаз. Зазвичай алюмокарбід додають в ріжучі предмети, що використовуються на верстатах, в якості медичного устаткування і т. Д. Крім цього, дане з'єднання - необхідний матеріал в піротехніці. Воно використовується у зазначеній сфері з давнього часу, і досі не знайшлося йому заміни. Тут алюмокарбід необхідний для отримання іскор. Його присутність у піротехнічних роботах залежить від того, для чого і в якій кількості використовується порох. Ще однією сферою застосування речовини є хімічна промисловість, де з'єднання необхідно для утворення різних продуктів, зокрема органічних газів.
Що таке метан?
Дане з'єднання відноситься до групи органічних, за структурою воно є простим вуглеводнем і має формулу СН4. Метан мало реагує з водою, не має запаху і кольору. Газ відноситься до групи алканів, досить стійкий до впливу різних хімічних реакцій. Вважається, що метан безпечний для здоров'я людини, тим не менш деякі вчені стверджують зворотне. У людей, що мають постійний контакт з газом, спостерігаються зміни з боку центральної нервової системи. Метан є вибухонебезпечним, тому на промислових виробництвах необхідно ретельно стежити за його концентрацією в повітрі. У зв'язку з тим, що газ не має запаху, помітити витік досить важко. З цієї причини на підприємствах встановлюють спеціальні датчики, які реєструють його рівень.
Способи отримання метану
У зв'язку з тим, що газ є природним з'єднанням, його не завжди добувають лабораторним шляхом. Метан виходить в анаеробних умовах, це здійснюється в результаті бродильних процесів в болотах, кишечнику тварин, надто вологій землі. За словами вчених, один з супутників Сатурна містить на своїй поверхні рідкі суміші, що містять цей газ. Також метан є однією зі складових частин атмосфер великих планет. Найбільше вміст метану спостерігається в природному, рудниковому і болотному газах. У промислових умовах газ отримують шляхом гідрування і коксування вугілля.
Видобуток метану здійснюється і в лабораторіях. Один із способів його одержання - це нагрівання оцтової кислоти і гідроксиду натрію (або вапна). Остання речовина також з'єднують з ацетатом в результаті плавлення, в результаті чого теж утворюється метан. Обидва способи не вимагають присутності води. Третій метод отримання газу - це гідроліз, якому піддається карбід алюмінію. Метан в цьому випадку утворюється швидше. Метод гідролізу є також менш витратним, оскільки не вимагає впливу високих температур.
Застосування карбіду алюмінію у виробничій хімії
Крім гідролізу з'єднання, його можна використовувати і як реагент. Таке застосування карбіду алюмінію необхідно для визначення вмісту деяких речовин. Зокрема, так можна виявити цінний газ - тритій, який присутній у воді. Крім цього, з карбіду алюмінію можна отримати комбіновану сіль. Вона виходить, як і метан, шляхом з'єднання речовини з водою. Дана сіль називається тетрагідроксоалюмінат натрію. Вона необхідна для додання забарвлення тканин. Виробництво і застосування карбіду дуже важливі для різних сфер промисловості, тому витрати на його отримання досить великі. Кошти на придбання речовини виділяються державою.
