Карбид алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.
Карбид алюминия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Al4C3.
Краткая характеристика карбида алюминия
Физические свойства карбида алюминия
Химические свойства карбида алюминия
Химические реакции карбида алюминия
Применение и использование карбида алюминия
Краткая характеристика карбида алюминия:
Карбид алюминия – неорганическое вещество желтовато-коричневого цвета, соединение алюминия и углерода.
Карбид алюминия представляет собой желтовато-коричневатые кристаллы.
Химическая формула карбида алюминия Al4C3.
Карбид алюминия имеет необычную кристаллическую структуру, которая состоит из чередующихся слоев Al2C и Al2C2.
Соединение является очень устойчивым к воздействию внешней среды. Оно имеет высокую температуру плавления – 2100 оС.
Не растворяется в воде, а вступает с ней в реакцию, разлагаясь на гидроксид алюминия и метан.
Не растворим в ацетоне.
Растворяется в расплавленном алюминии, снижая склонность алюминия к ползучести.
Карбид алюминия имеет приблизительно такую же твердость как у топаза.
Физические свойства карбида алюминия:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | Al4C3 |
| Синонимы и названия иностранном языке | aluminum carbide (англ.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | желтовато-коричневые гексагональные кристаллы |
| Цвет | желтовато-коричневый |
| Вкус | —* |
| Запах | без запаха |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 25 °C), кг/м3 | 2360 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 25 °C), г/см3 | 2,36 |
| Температура кипения, °C | — |
| Температура плавления, °C | 2100 |
| Температура разложения, °C | > 2200 |
| Молярная масса, г/моль | 143,96 |
* Примечание:
— нет данных.
Получение карбида алюминия:
Карбид алюминия получается в результате следующих химических реакций:
- 1. взаимодействия алюминия и углерода:
4Al + 3C → Al4C3 (t = 1500-1700 оС).
Реакция протекает путем сплавления алюминия с углеродом в дуговой печи.
- 2. взаимодействия оксида алюминия и углерода:
2Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO (t = 1800 оС).
- 3. взаимодействия карбида кремния с углеродом:
4Al + 3SiC → Al4C3 + 3Si.
Небольшие количества карбида алюминия также образуются в качестве примеси при получении технического карбида кальция. Кроме того, при электролитическом производстве алюминия карбид алюминия образуется как продукт коррозии графитовых электродов.
Химические свойства карбида алюминия. Химические реакции карбида алюминия:
Химические свойства карбида алюминия аналогичны свойствам карбидов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция карбида алюминия и водорода:
Al4C3 + 6H2 → 4Al + 3CH4 (t = 2200 оС).
В результате реакции образуются алюминий и метан.
2. реакция карбида алюминия и кислорода:
Al4C3 + 6O2 → 2Al2O3 + 3CO2 (t = 650-700 оС).
В результате реакции образуются оксид алюминия и оксид углерода (IV).
3. реакция карбида алюминия и хлора:
Al4C3 + 12Cl2 → 4AlCl3 + 3CCl4 (t > 350 оС).
В результате реакции образуются хлорид алюминия и хлорид углерода (IV) (тетрахлорметан).
4. реакция карбида алюминия, гидроксида натрия и воды:
Al4C3 + 4NaOH + 12H2O → 4Na[Al(OH)4] + 3CH4.
В результате реакции образуются тетрагидроксоалюминат натрия и метан.
5. реакция карбида алюминия и азотной кислоты:
12HNO3 + Al4C3 → 4Al(NO3)3 + 3CH4.
В результате реакции образуются нитрат алюминия и метан.
Аналогичные реакции карбида алюминия происходят и с другими кислотами.
6. реакция разложения карбида алюминия (реакция карбида алюминия и воды):
Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4.
В результате реакции разложения карбида алюминия (реакции карбида алюминия и воды) образуются гидроксид алюминия и метан. Данная реакция представляет собой лабораторный способ получения метана.
7. реакция термического разложения карбида алюминия:
Al4C3 → 4Al + 3C (t > 2200 оС).
В результате реакции термического разложения карбида алюминия образуются алюминий и углерод.
Применение и использование карбида алюминия:
Карбид алюминия используется лишь в нескольких отраслях:
– в качестве абразива в режущих инструментах,
– в качестве добавки при производстве алюминия и алюминиевых сплавов (в целях снижения ползучести алюминия).
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com
карбид алюминия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода соль гидролиз цинка
уравнение реакций соединения масса взаимодействие масса карбида алюминия
реакции