化學的無定形炭是什麼?無定形碳主要是由什麼構成

2024-12-14 13:55:05 字數 2727 閱讀 7271

1樓:尉遲秀梅桐姬

無定形碳又稱為過渡態碳,是碳的同素異形體中的一大類,在炭素材料學歷史上,曾與石墨、金剛石並立,被認為是碳元素三種存在狀態之一。

無定形碳的共同特點是:

1)c/h原子比大於10;

2)x光衍射圖中的反射線模糊不清,從總體上看是非晶態的。但這類炭質材料,不像非晶金屬那樣形成完全雜亂無序的原子凝集體,即呈現所謂完全無定形。碳的價電子最易取能量低的sp2雜化軌道(見碳原子雜化軌道),形成六角碳網平面,即使在惰性氣體中把金剛石加熱到1800℃,金剛石也會轉化為石墨。

無定形碳中還含有直徑極小的(<30nm)二維石墨層面或三維石墨微晶,在微晶邊緣上存在大量不規則的鍵。呋哺樹脂經緩慢炭化制得的玻璃炭,除含有大量的sp2碳外,還含有不少的sp3碳。用低溫化學氣相沉積法制得的金剛石薄膜,雖然其中碳原子以sp3鍵合為主,但也有少量碳原子以sp2方式互相鍵合。

總之不能用單一的結構模式來表徵這一大類物質,用炭質材料或過渡態碳來表述比較合適。

2樓:文亮無雲

無定形碳指木炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等。除骨炭含碳在10%左右以外,其餘主要成分都是單質碳。煤炭是天然存在的無定形碳,其中含有一些由碳、氫、氮等組成的化合物。

所謂無定形碳,並不是指這些物質存在的形狀,而是指其內部結構。實際上它們的內部結構並不是真正的無定形體,而是具有和石墨一樣結構的晶體,只是由碳原子六角形環狀平面形成的層狀結構零亂而不規則,晶體形成有缺陷,而且晶粒微小,含有少量雜質。

無定形碳的物理性質和應用前景

3樓:瀕危物種

分類: 教育/學業/考試 >>高考。

問題描述:請簡要。解析:

無定形碳是碳的同素異形體之一。

無定形碳顧名思義沒有特定形狀和週期性結構的規律,但它內部原子的排列可從三種晶態碳的單質結構來理解。無定形碳涉及的面很廣,日常生活和工農業生產中常用到無定形碳。例如,煤,木炭,焦炭,活性炭,炭黑,碳纖維,玻璃態碳,奈米碳管和蔥頭形顆粒等都歸屬於無定形碳。

大部分無定形碳是石墨層型結構的分子碎片大致相互平伍沒敏行地,無規則地堆積在一起,可簡稱為亂層結構。層間或碎片之間用金剛石結構的四面體成鍵方式的碳原子鍵連起來,這種四面體的碳原子所佔的比例多,則比較堅硬,如焦碳和玻璃態碳等。奈米碳管和蔥頭形顆粒等結構可從球碳的結構出發來理解。

無定形碳中石墨層的大小,因製造不同工業用途的品種和工藝而異,例如,用作橡膠填充劑的炭黑及作吸腔枝附劑用的活性炭等,它們的主體是石墨亂層結構的顆粒。粒徑約為幾個奈米,層間距離接近石墨晶體中的數值,約為,碳纖維中的石墨層呈捲曲狀,沿纖維軸方向延伸,煤的結構很複雜,由於生成的條件不同,石墨化察隱程度不同,氫、氧、氮等的含量差異很大,結構的差異也很大。

在15世紀就已知道屬於無定形碳的木炭具有吸附性。19世紀在提純白糖時就開始使用木炭。以後又對無定形碳進行很多處理,產生了一些種類。

無定形碳跟少量砂子、氧化鐵催化劑混合,在約3500℃中加熱,使產生的碳蒸氣凝聚,可得人造石墨。

無定形碳主要是由什麼構成?

4樓:

碳是一種非金屬元素,位於元素週期表的第二週期iva族。它的化學符號是c,它的原子序數是6,電子構型為[he]2s22p2。碳是一種很常見的元素,它以多種形式廣泛存在於大氣和地殼之中。

碳單質很早就被人認識和利用,碳的一系列化合物——有機物更是生命的根本。

原子體積:(立方厘公尺/摩爾)

元素在太陽中的含量:(ppm)

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 23

地殼中含量:(ppm)

480拉丁語為carbonium,意為「煤,木炭」。漢字「碳」字由木炭的「炭」字加表固體非金屬元素的石字旁構成,從 炭字音。

性狀 碳單質通常是無臭無味的固體。單質碳的物理和化學性質取決於它的晶體結構,外觀、密度、熔點等各自不同。 碳的單質已知以多種同素異形體的形式存在:

富勒烯(fullerenes,也被稱為巴基球)

無定形碳(amorphous,不是真的異形體,內部結構是石墨)

碳奈米管(carbon nanotube)

六方金剛石(lonsdaleite,與金剛石有相同的鍵型,但原子以六邊形排列,也被稱為六角金剛石)

趙石墨(chaoite,石墨與隕石碰撞時產生,具有六邊形圖案的原子排列)

汞黝礦結構(schwarzite,由於有七邊形的出現,六邊形層被扭曲到「負曲率」鞍形中的假想結構)

纖維碳(filamentous carbon,小片堆成長鏈而形成的纖維)

碳氣凝膠(carbon aerogels,密度極小的多孔結構,類似於熟知的矽氣凝膠)

碳奈米泡沫(carbon nanofoam,蛛網狀,有分形結構,密度是碳氣凝膠的百分之一,有鐵磁性)

最常見的兩種單質是高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨,它們晶體結構和鍵型都不同。金剛石每個碳都是四面體4配位,類似脂肪族化合物;石墨每個碳都是三角形3配位,可以看作無限個苯環稠合起來。

常溫下單質碳的化學性質比較穩定,不溶於水、稀酸、稀鹼和有機溶劑。

無定形碳的介紹

5樓:手機使用者

無定形碳又稱為過渡態碳,是碳的同素異形體中的一大類,在炭素材料學歷史上,曾與石墨、金剛石並立,被認為是碳元素三種存在狀態之一。

無定形碳的製取方法

6樓:凝帝系列

木炭:由木材在隔絕空氣的條件下加強熱制得。 焦炭:由菸煤隔絕空氣加強熱制得。

炭黑:由天然氣高溫分解制得。

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