 |
|
|
|
()ModernLib.Net / / / () - (. 162)Табл. 1 - Свойства некоторых ионных карбидов
*1 ккал/моль= 4,19 кдж/моль. Табл. 2. - Свойства некоторых металлоподобных и ковалентных карбидов
а)КГЦ - кубическая гранецентрированная, Ромбич. - ромбическая. Ромбоэдр. - ромбоэдрическая, ГПУ - гексагональная плотноупакованная, Гекс. - гексагональная. б)Разлагается. в)20-1000 °С, г)% по массе, д)1 кал/моль= 4,19 кдж/моль. е) 1 кал/смЧ секЧ°С = 419 вт/(мЧ К) . ж)При 1800 K. Табл. 3. - Механические свойства карбидов
Ацетиленидами являются К. щелочных металлов (Li 2C 2, Na 2C 2и пр.), магния MgC 2и щелочноземельных металлов (CaC 2, SrC 2и др.), высшие К. редкоземельных металлов (YC 2, LaC 2и др.) и актиноидов (ThC 2и пр.). С уменьшением ионизационного потенциала металла в этой группе возрастает склонность к образованию «поликарбидов» со сложными анионами из атомов углерода (MeC 8, MeC 16, MeC 24и др.). Эти К. имеют графитоподобные решётки, в которых между слоями из атомов углерода расположены атомы металла. Ионные К. ацетиленидного типа, например карбид кальция,при взаимодействии с водой или разбавленными кислотами разлагаются с выделением ацетилена (или ацетилена в смеси с др. углеводородами и иногда - водородом). Cu 2C 2, Ag 2C 2и др. взрываются при ударе, обладают невысокой химической устойчивостью, легко разлагаются и окисляются при нагревании. К метанидам относятся Be 2C, Al 4C 3, которые легко гидролизуются с выделением метана (табл. 1). Ковалентные К., типичными представителями которых являются К. кремния и бора, SiC и B 4C (правильнее B 12C 3), отличаются прочностью межатомной связи; обладают высокой твёрдостью, химической инертностью, жаропрочностью; являются полупроводниками. Структура некоторых таких К. (например, SiC) близка к структуре алмаза.Кристаллические решётки этих К. представляют собой гигантские молекулы (см. Бора карбид, Кремния карбид) . Металлоподобные К. обычно построены как фазы внедрения атомов углерода в поры кристаллических решёток переходных металлов. Природа металлоподобных К., как фаз внедрения, обусловливает их высокую твёрдость и износостойкость, практическое отсутствие пластичности при обычных температурах, хрупкость и относительно невысокие прочие механические свойства. К. этой группы - хорошие проводники электричества, откуда и название - «металлоподобные». Многие из них - сверхпроводники (например, температуры перехода в сверхпроводящее состояние составляют: Nb 2C, 9,18 К; NbC, 8-10 К; MO 2C, 12,2 К; MoC, 6,5 К). Важными для техники свойствами обладают взаимные сплавы К. TiC, ZrC, HfC, NbC и TaC. Так, композиции, состоящие из 25% HfC и 75% TaC, имеют наиболее высокую температуру плавления (около 4000 °С) из всех тугоплавких металлов и веществ. Металлоподобные К. обладают большой химической устойчивостью в кислотах, меньшей - в щелочах. При их взаимодействии с H 2, O 2, N 2и пр. образуются гидридокарбиды, оксикарбиды, карбонитриды, также представляющие фазы внедрения и обладающие свойствами, близкими к свойствам К. К металлоподобным К. относятся также соединения с более сложными структурами: Mn 3C, Fe 3C, Co 3C, Ni 3C (табл. 2). Получение и применение. Распространёнными методами получения К. являются нагревание смесей порошков металлов и угля в среде инертного газа или восстановительного газа; сплавление металлов с одновременной карбидизацией (MeO + С ® MeC + CO) при температурах 1500-2000° С и др. Для получения изделий из порошков К. используют порошковую металлургию ; отливку расплавленных К. (обычно под давлением газовой среды для предотвращения разложения при высоких температурах); диффузионное науглероживание предварительно подготовленных изделий из металлов и неметаллов; осаждение в результате реакций в газовой фазе (особенно при получении карбидных волокон); плазменную металлургию. Обычные механические методы обработки изделий из металлоподобных К. и высокопрочных карбидно-металлических сплавов оказываются непригодными и заменяются абразивной, ультразвуковой обработкой, электроискровым способом и др. Из ионных К. важное значение в технике как источник ацетилена имеет карбид кальция. Широко используются ковалентные и металлоподобные К. Так, тугоплавкие К. применяют для изготовления нагревателей электропечей сопротивления, защитных чехлов для термопар, тиглей и т.д. На основе сверхтвёрдых и износостойких К. производят металло-керамические твёрдые сплавы (вольфрамокобальтовые и титановольфрамовые), а также абразивы для шлифования и доводки (особенно SiC и B 4C). К. входят в состав жаропрочных и жаростойких сплавов - керметов,в которых твёрдые, но хрупкие К. цементированы вязкими, но достаточно тугоплавкими металлами. К. железа Fe 3O образует в железоуглеродистых сплавах (чугунах и сталях) так называемую цементитную фазу - твёрдую, но очень хрупкую и непластичную (см. Цементит ) .Высокая химическая стойкость К. используется в химическом машиностроении и химической промышленности для изготовления трубопроводов, насадок, облицовки реакторов. Металлическая или полупроводниковая проводимость, хорошие термоэмиссионные свойства, способность переходить в сверхпроводящее состояние - для изготовления резисторов, различных элементов полупроводниковых устройств, в составе электроконтактов, магнитных материалов, термокатодов в электронике. Лит.:Самсонов Г. В., Тугоплавкие соединения. Справочник по свойствам и применению, М., 1963; Косолапова Т. Я., Карбиды, М,, 1968; Тугоплавкие материалы в машиностроении. Справочник, под ред. А. Т. Туманова и К. И. Портного, М., 1967; Особо тугоплавкие элементы и соединения. Справочник, М., 1969; Тугоплавкие карбиды, [Сборник], под ред. Г. В. Самсонова, К., 1970. Г. В. Самсонов, К. И. Портной. Карбиды железа Карби'ды желе'за, соединения железа с углеродом; см. Железо, Железоуглеродистые сплавы, Карбиды. Карбин Карби'н,4-хлор-бутин-2-ил-N-(3-хлорфенил)-карбамат, системный гербицид,применяется для борьбы с овсюгом в посевах пшеницы, ячменя, сахарной свёклы, льна, подсолнечника, зернобобовых и крестоцветных культур. Карбинолы Карбино'лы,общее название алифатических спиртов, рассматриваемых как производные метилового спирта - карбинола CH 3- OH. Например, изопропиловый спирт (CH 3) 2CHOH называют диметил-карбинол. См. Спирты. Карбинольные лаки Карбино'льные ла'ки,лаки на основе карбинольных смол. Карбинольные смолы Карбино'льные смо'лы,синтетические полимеры, продукты сополимеризации диметилвинилэтинилкарбинола CH 2=CH-CєC-C (CH 3) 2-OH главным образом с бутил-и (или) метилметакрилатом. На основе К. с. получают карбинольные лаки и карбинольный клей. Карбинольные лаки - бесцветные или окрашенные растворы К. с. в этилцеллозольве и (или) этиловом спирте; сухой остаток лаков 23-45%, продолжительность высыхания при 20 °С 30-90 мин.Бесцветные лаки применяют для лакирования многокрасочной печатной продукции с целью улучшения её внешнего вида, прочности и водостойкости. Окрашенные лаки (краситель - основной синий К) используют при бескопировочном черчении для лакирования чертежей, выполненных карандашом («люмограф», «светокопия») на прозрачной чертёжной бумаге. Карбинольный клей - композиция на основе К. с., содержащая наполнитель (портландцемент) и растворитель (ацетон). Жизнеспособность клея 1-2,5 чв условиях хранения при 5-10°С и отсутствии воздействия прямого солнечного света. С помощью карбинольного клея склеивают металлы, керамику, пластмассы при комнатной температуре (выдержка 20-24 ч) или при 60-70° С (6-8 ч) ,избыточное давление при склеивании - не менее 50 кн/м 2(0,5 кгс/ см 2) .Клеевое соединение обладает хорошей прочностью при сдвиге. Лит.:Дмитриев П. И., Технико-экономическая эффективность внедрения лака синего КС-229 для защиты чертежей, «Лакокрасочные материалы и их применение», 1967, № 2; Кардашов Д. А., Синтетические клеи, 2 изд., М., 1968. Карбинольный клей Карбино'льный клей,клей на основе карбинольных смол. Карбо..., карбон... Карбо..., карбон...(от лат. carbo, родительный падеж carbonis - уголь), составная часть слов, означающая: относящийся к соединениям углерода (например, карбиды, карбонаты), к углю (например, карбонарии). Карбоангидраза Карбоангидра'за,угольная ангидраза, карбонат-гидролиаза, фермент класса лиаз,катализирующий обратимое образование угольной кислоты из двуокиси углерода и воды: CO 2+ H 2O « H 2CO 3. К. - металлопротеид, содержащий Zn; молекулярная масса около 30 000. Содержится в эритроцитах, клетках почек, слизистой желудка, сетчатке глаза и др. К. эритроцитов обеспечивает в тканях связывание CO 2кровью и быстрое освобождение последней от CO 2в лёгких или жабрах. В почке К. обеспечивает образование кислой мочи, в слизистой желудка - HCl, в поджелудочной железе - бикарбонатов поджелудочного сока, в яйцеводах птиц - образование скорлупы яиц, содержащей CaCO 3, и т.д. К. специфически и сильно угнетается сульфонамидами, содержащими ароматическую группу. К особенно активным ингибиторам К. относятся диамокс (ацет-азоламид), пентазан (метазоламин) и др. средства, применяемые в борьбе с глаукомой,при лечении заболеваний почек и нервной системы. К. обнаружена также в листьях некоторых растений. Е. Ю. Ченыкаева. Карбоксигемоглобин Карбоксигемоглоби'н,HbCO, продукт присоединения CO ( углерода окись,угарный газ) к гемоглобину (Hb). Растворы К. ярко-красного цвета, их спектр поглощения характеризуется максимумами при длине волны 570 и 539 ммк.Расщепление К. на Hb и CO происходит в 10 000 раз медленнее, чем расщепление оксигемоглобина на Hb и O 2. Поэтому при наличии во вдыхаемом воздухе CO кислород постепенно вытесняется из гемоглобина. Уже при концентрации 0,1% CO в воздухе больше половины Hb крови превращается в К.; в результате нарушается перенос O 2от лёгких к тканям и развивается так называемое угарное отравление. Карбоксилатные каучуки Карбоксила'тные каучу'ки,карбоксилсодержащие каучуки, синтетические каучуки, в макромолекуле которых содержится небольшое число карбоксильных групп -СООН. К наиболее изученным К. к. относятся сополимеры бутадиена (или его смесей со стиролом или акрилонитрилом) с 1-5% метакриловой кислоты. Основной метод получения К. к. - эмульсионная полимеризация.Отличительная особенность К. к., обусловленная присутствием карбоксильных групп, - способность к вулканизации окисями и гидроокисями двухвалентных металлов, главным образом ZnO, MgO, Ca (OH) 2. Частичное взаимодействие карбоксильных групп с этими вулканизующими агентами при изготовлении резиновых смесей или на др. стадиях технологического процесса, предшествующих вулканизации, затрудняет переработку К. к. на оборудовании (см. Подвулканизация ) и ограничивает возможности их практического использования. Резины из К. к., особенно полученные с помощью систем, состоящих из окисей металлов и серусодержащих вулканизующих агентов (например, тиурама), характеризуются высокими механическими свойствами и теплостойкостью. Например, прочность при растяжении саженаполненных резин из бутадиен-стирольных К. к. (марка СКС-ЗО-1) составляет ~40 Мн/м 2(~400 кгс/см 2) ,относительное удлинение ~ 800%, истираемость ~ 140 см 3/( квтЧ ч) .После старения в течение 480 чпри 100 °С резины сохраняют ~90% первоначальных прочности при растяжении и относительном удлинения. К. к. применяют в производстве износостойких изделий (шинного протектора, подошвы обуви), теплостойких клеев и т.д. Более широко, чем твёрдые К. к., используют их водные дисперсии ( латексы ) ,например для пропитки шинного корда с целью повышения прочности его связи с резиной, а также для отделки кожи, бумаги и т.д. Лит.см. при ст. Каучуки синтетические. Карбоксилиазы Карбоксилиа'зы,группа ферментов класса лиаз ; катализируют декарбоксилирование (отщепление CO 2) кето- и аминокислот. Коферментом для К., декарбоксилирующих кетокислоты, служит кокарбоксилаза ; для К., катализирующих декарбоксилирование аминокислот, - пиридоксальфосфат (см. Пиридоксалевые ферменты ) . Карбоксилирование Карбоксили'рование,непосредственное введение карбоксильной группы -СООН в органические соединения действием CO 2. Например, К. металлоорганические соединения происходит при пропускании CO 2через раствор этого соединения; последующий гидролиз приводит к карбоновой кислоте: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241 |