ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические свойства из "Технология и оборудование электродных и электроугольных предприятий" Графит — один из самых инертных материалов по отношению к химическим реакциям с другими элементами и соединениями. Он не растворяется в растворителях органического и неорганического происхождений. Он стоек к действию большинства кислот за исключением тех, которые имеют окисляющий характер — хромовая, азотная и концентрированная серная. Графит — один из немногих материалов, стойких к действию водных растворов плавиковой и фосфорной кислот при всех температурах. Графит инертен к действию всех солей во всех концентрациях, кроме тех, которые обладают сильно окисляющими свойствами К2СГ2О7, КгСгаО и пр. Газообразные хлор, фтор, бром, йод не действуют на графит. [c.54] Графит с водой до 100° С не взаимодействует. Температура начала реакции с водяным паром 640° С, выше 1000° С графит почти полностью превращается в СО и Нг. [c.54] Графит участвует главным образом только в реакциях трех типов окисление, образование карбидов, образование слоистых соединений. [c.54] При комнатной температуре углеграфитовые материалы не взаимодействуют с двуокисью углерода и кислородом воздуха, но при температуре выше 400° С они начинают реагировать как с кислородом, так и двуокисью углерода. [c.54] Изучение зависимости скорости горения от температуры газовой среды показало, что эта зависимость для любых графитов и углей выражается кривыми, составляющими одно семейство. На рис. 26 изображена область, в которой располагаются кривые этого семейства. При низких температурах окисление коксов, графитов и других углеродистых материалов идет очень медленно и достигает измеримой величины для коксов около 400° С, для скрытокристаллических графитов при 500° С, а для явнокристаллических графитов — при 650° С. При дальнейшем нагревании скорость горения резко возрастает, а выше 800° С снова медленно увеличивается, так что выше 800° С скорость горения остается почти постоянной и мало зависит от природы материала. [c.55] Так как все углеграфитовые материалы обладают открытой (сквозной) пористостью, поэтому реакции графита с газами при некоторых условиях могут протекать не только на поверхности, но и глубоко внутри изделия. При 600—800° С окисляющие газы диффундируют по пористой системе в глубь детали, прежде чем они вступят в реакцию в поверхностных слоях графита. Углерод может восстанавливать все окислы при соответствующих температурных условиях. [c.56] Образование слоистых соединений графита обусловливается тем, что взаимодействие происходит на твердом веществе, такие реакции называются топохимическими. При топохимических реакциях получаются такие вещества, которые вообще не удается получать при реакциях в газах или в растворах. При топохимических реакциях в исходных веществах должен существовать особый порядок атомов, присущий только твердому состоянию и очень устойчивый. Наряду с особо прочными связями в исходном веществе должны быть одновременно другие сравнительно слабые связи, которые могут расщепляться под влиянием других веществ при одновременном их присоединении. Такие связи существуют у вещества со слоистой структурной решеткой, как например у графита, так как у него силы связи в одном из направлений иные, чем в двух других. [c.56] Подобные явления (набухание графита) наблюдаются только у натуральных графитов. Искусственные же графиты, как долго их ни кипятить в кислотах, совершенно не набухают. [c.57] Кроме атомов металлов, в кристаллическую решетку графита возможно внедрение целых молекул. В данном случае наибольший интерес представляет влияние хлоридов железа и алюминия. [c.58] Внедрение обезвоженного хлорида алюминия в решетку графита происходит лишь в присутствии хлора. Но хлор при этом не взаимодействует с графитом вместе с А1С1з, а по-видимому, играет роль катализатора. Количество хлорида алюминия, который вступает в соединения с графитом, также зависит от температуры реакции. [c.58] С металлами углерод вступает во взаимодействие лишь при высоких температурах, образующиеся соединения называются карбидами. Углерод образует карбиды и с неметаллами (бор, кремний), что свидетельствует об амфотерной природе его кристаллов. Все карбиды представляют собой твердые, в чистом состоянии хорошо кристаллизующиеся вещества. Они нелетучи и нерастворимы ни в одном из известных растворителей. В связи с этим истинные молекулярные массы карбидов неизвестны и для них приходится довольствоваться простейшими формулами. [c.58] Наибольшие практические значения имеют карбид кремния (51С) и карбид кальция (СаСг). Весьма важны такие производные вольфрама (ШС и ШгС), чрезвычайная твердость которых позволяет использовать их для изготовления режущих инструментов. Графит и алюминий реагируют с образованием карбида состава АЦСз при температуре 1700—1800° С. С ураном графит образует карбиды при температуре выше 1150° С. В интервале 1150—1300° С образуется карбид состава иС, а при 1400° С — иСг. Ряд. металлов (медь, ртуть, серебро и др.) не образуют карбидов. [c.59] В я тки н С. Е. и др. Ядерный графит. Атомиздат. 1967. [c.59] Техника высоки.х, температур, под редакцией И. Э. Кемпбела. ИЛ, 1959. [c.59] Ш у л е п о в С. В. Физика углеграфитовых материалов. Челябинск, Книжное изд-во, 1968. [c.59] Чалых Е. Ф. Технология углеграфитовых материалов. Метал-таллургиздат, 1963. [c.59] Вернуться к основной статье