Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Теоретические основы технологии горючих ископаемых - Глушенко И.М.
Глушенко И.М. Теоретические основы технологии горючих ископаемых: Учебник для вузов — M.: Металлургия, 1990. — 296 c.
Скачать (прямая ссылка): glushenko.djvu
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 127 >> Следующая


р/Па

го

ю

Рис. 29. Диаграмма состояния углерода






Алмаз
\ож

I
і
^*-* I J
Графит і / І і . -

1000

2000

3000

і 'С

Рис. 30. Кристаллическая решетка графита

Рис. 31. Кристаллическая решетка карбина

Теория допускает существование, кроме пространственного (алмаз) и плоскостного (графит), также и линейного полимера, полученного путем каталитического окисления ацетилена в 1963 г. Линейный полимер углерода назвали карбином. Он состоит из ацетиленовых фрагментов (полинин), названных также й-карбином:

... -C = C- ...

Это цепи атомов углерода с sp-гибридизацией электронных облаков, между которыми осуществляется слабое взаимодействие (рис. 31). Расстояние между цепями у карбина 0,295 нм. Эта аллотропная форма углерода была позднее обнаружена в природе и представляет собой черный мелкокристаллический порошок со свойствами полупроводника.

Получен также другой линейный полимер углерода — поликумулен или (З-карбин, со следующим фрагментом:

... =С=С=С=С=...

Различие а- и /З-карбинов доказано путем озонирования, которое превращает а-форму в щавелевую кислоту, а (З-форму — в угольную.

Ископаемые угли не имеют присущих графиту кристаллитов, но по данным экспериментального исследования параметров можно получить значительную информацию о строении их веществ. Ископаемые угли, а также продукты их термической обработки содержат атомы разных валентных модификаций, поэтому были названы переходными формами углерода. Свойства углеродных веществ, в том числе и углей, зависят от соотношения в них атомов различных валентных состояний по аналогии с классической диаграммой состояния состав — свойство, где атомы углерода рассматриваются в качестве отдельных компонентов. Кроме того, на свойства углей влияют включения гетероатомов и состав боковых радикалов. Таким образом, углеродистое вещество рассматривается как смесь атомов указанных валентных состояний.

§ 26. Закономерности строения ядерной и периферийной частей структурных единиц макромолекул

Наличие ароматических структур в макромолекулах веществ ТГИ доказано не только образованием при их окислении иеллитовой кислоты, но и тем, что подобно графиту их рентгенограммы имеют соответствующие дифракционные полосы, однако более размытые, что объяснялось относительно малыми размерами кристаллитов. Х.Блай-деном, Дж.Гибсоном и Х.Райли была развита гипотеза турбостратного строения веществ каменных углей. Исследования углей широкой гаммы химической зрелости показали, что их дифрактограммы имеют в основном два максимума 002 и 100, которые позволяют определить размеры кристаллов: средняя высота с рассчитывается по интенсивности полосы 002, средний диаметр ароматической решетки определяется из интенсивности полосы 100.

По представлениям упомянутых исследователей, вещества каменных углей состоят из системы плоских ароматических сеток (ламелей). Несколько строго параллельных слоев образуют турбостратные группы с межслоевым расстоянием 35 пм и ламелями битумов, которые менее ароматизированы. Каждый такой слой имеет произвольную ориентацию по отношению нормали к плоскости. Были вычислены размеры кристаллитов, хотя последние отличаются от кристаллитов графита, так как строгая ориентация атомов углерода имеет место лишь в двух направлениях. Многочисленные исследования углей с помощью рентгеноструктурного анализа привели к формированию несколько уточненных представлений об их строении. Советский ученый В.И.Касаточ-кин отмечал, что метод измерения интенсивности дифракционного максимума 002 по существу может быть применен лишь для определения упорядоченности углеродных слоев. В соответствии с этой концепцией предложена молекулярная модель веществ углей в виде пространственного полимера, структурной единицей которого является плоская гексагональная углеродная сетка с боковыми радикалами и функциональными группами. Структурные единицы в макромолекуле связаны боковыми цепями.

о ю го о ю го 1 ю го

f, град

Рис. 32. Рентгеновские кривые микрокомпонентов {1 — фюзен, 2 - витринит; J- липтинит) углей пластов с индексами W, A, Z, R (f — угол рассеивания)

Рентгеноструктурный анализ микрокомпонентов углей широкой гаммы зрелости произведен К.Крегером. Установлено, что интерференционная полоса 002 наиболее резкая на рентгенограммах инертинита (рис. 32). Из интенсивности полосы 002 рассчитано расстояние по оси с между конденсированными ароматическими сетками, которое может быть принято в качестве меры их пространственной упорядоченности. Как видно из рис. 33, расстояние по оси с наименьшее для инертинита и наибольшее для липтинита. Это свидетельствует о том, что сильно развитая боковая часть структурных единиц липтинида в виде цепей и радикалов препятствует взаимной ориентации и сближению ароматических сеток. у

10 JO 50 70 о 10 20 'JO

Vм,Vm Число AK

Рис. 33. Изменение межплоскостного расстояния d для липтинита (7), витринита (2) и инертините (3)

Рис. 34. Изменение концентрации парамагнитных центров (ПМЦ) в зависимости от количества ароматических колец (AK) в структурной единице вещества углей
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 127 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.