Карбид алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции


Карбид алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

 

 

Карбид алюминия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Al4C3.

 

Краткая характеристика карбида алюминия

Физические свойства карбида алюминия

Получение 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. 1. взаимодействия алюминия и углерода:

4Al + 3C → Al4C3 (t = 1500-1700 оС).

Реакция протекает путем сплавления алюминия с углеродом в дуговой печи.

  1. 2. взаимодействия оксида алюминия и углерода:

2Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO (t = 1800 оС).

  1. 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

 



Еще технологии...











карта сайта

карбид алюминия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода соль гидролиз цинка
уравнение реакций соединения масса взаимодействие масса карбида алюминия
реакции