nekrasovI (1114433), страница 174
Текст из файла (страница 174)
и. кумулеиов). Исходя из эцсти.чева был получен продукт, содержащий до 99,9",' углерода и представляющий собой трехфазную систему. и которой кристаллы палиина н кумучеиа сочетаются с аморфным углеролои. Оц черного цвета, имеет плотность окала 2,0 г»гскл, яи в чем ие растворяется, обладает свойствами почуцровадиика и.типа и переходит в графит лищь выше 2000'С. Интересна, мо теплота сгорания кгрбииэ — 85,2 кхалч»г-ачом— гораздо меньше, чем у других форм углерода (лап. 4). 1(ричипа эгога ис ясна. 32) Основными разновидностями «аморфного» углерода являются древесный угочь, жнвотиьш уголь и сажа. Наиболее чистый «э м о р ф и ы И» углерод может быть получек обугливаиием сахара.
Д р е в с с и ы й у г о л ь получают нагреванием древесины без доступа воздуха. Образуючцийся при этом рыхлый черпый продукт сохраняет первоизчзльиую структуру лрепесииы. В металлургии нч пользуются тогда, когда треб>ется особая чистота угля, например при рэфииироваиии (очистке) чели Ввилу большой адсорбщюииой способ. костя древесиого лгля ои причеияется для очистки различных веществ от примесей и в противогазовам леле. Кроме того, древесный уголь потреблвется при изготовлении черного пороха, а также в домашнем хозяйстве. )К и воти ы й угол ь получают облчливаиием животных остатков: костей (ко. с та во Гг уголь). крови (кров я и ой уголь) и т, д, Все вилы жнвагиога угля характеризуются высокой адсорбциаииой способностью.
Исгользуется оп главным обрээоч в мелицине (приелч внутрь при некоторых отрзвлеииях). С а ж а образуется при неполном сгорэиии многих органических гослиисивй. Ее частицы имеют сферическучо фориу со срелпии диаметрам 10-.'- ЗОО ммх. Обычиа сижу пол>чают, направляя пламя гарин!их с снльныч вылелснисм копоти веществ из охлэждаемые водой металлические поверхности Сажа широко используется резиновой промышлеппостью (ежегодиое мировое потреблеиие порядка !.5 мли т), так каь входит в состав смесей для изготовления шни, галош и т.
д. Оиэ применяется также для изготовления красоК (типографских, маляриых, крэсок Лли Кожи) и гущи Кристаллическая структура этих вчшов «эморфиого» углерола во всех исследоваиных случаях оказывалась тождественной со структурой графита. Можно поэтому думать, что обычиый «аморфный» углерол состоит в основном из очень мелких и бсспорядачио расположенных кристаллов графита. Однако имеется указание на то, что в результате проводимой при 1000 'Г реакции по схеме 5!С+ 2С1э = 5!С!л+ С образуется углерод, це проявляющий никаких признаков кристаллической счрукт>ры, т.
е лействятельно аморфный. ЗЗ) Вместе с тем термическим разложеииеч иеиотарых углеродистых материалов (синтетических смол и др) может быть получеи стекло в яд ч ы й углерод, также ие имеющий определенной кристаллической структуры Предполагается, что ои соста~чч ° Фн»л«а» А С, Б»»ер А чч, цнаорч» Ы. щ..
9»З«Л«щ, г!. Рзаинч. » и ч ц Ы, и ч«»н .лямин. шаз, Л» ! чах 9 7. Углерод 507 из графитоподобных микрослоев, беспорядочно свнэаиных друг с другом тетраэдрнчески коардниированнымн атомами углерода. Стекловидпый углерол обладает рядом пенных свойств, в частности высокой устойчивостью к температлрным, мелапическнч н хнмнческпм виздействинм По нему нмсетсв обзорная стптья ". 34) "(лн перелазов СОл — СΠ— С вЂ” СП, приводится счедуюппсе значен ия окгслптечьио.восстановительных потенциалов: — 0,12; +О 51; +О,И з (кнслзн срслз) н — 1,01; — 0,52; — 0,70 и (сделочная срела).
35) Углекислый гаэ был впервые описан Ван Гсльмоитом П $ 1 доп. 17). Больничке сто количества иолучаютсн как по. " л ~ -р" бочиый продукт прн обжиге известняка и некоторых прутик л пропессвх (сжигании кокса, спиртовом брожении н т. д.). Ос~лС35'. Иногда в качестве исто ищкв СО, пальз>ются и обычными то. почпь:мн газани, нрс э>скан их (иосле осгоба клепая ог твср. с с(4 дьж чзстпц дымз н охлаждении) сквозь концентрированный раствор К«СОл, хорошо поглощающий двуокись углерода на Ег колол> и вновь выделяющий ее при нагревании.
36) Ядерное расстаннне д(СО) в чолскуле лв>окиси углерода раппа 1,16 А, т. е. оио слшссгвеино меньше, чем то ппс. хлз. плсплкпж«кссп м лч кгл п квк«тпкле обычна длп двойной сняли С=- О в органических саслнлслннч лкх, ккск угзппппк. (1,23 А). Этому саатветста>ет высокое зпвчеине средней эзер. гии рассматриваемой связи (192 лкалаиачь) н се силовой константы (160).
Все согласно указывает, по.видимому, па некоторое поэыисснье в малек>ле О С О парилка вплеитных связей эа счет гвоболных электронов атомов кислорода (П( $5 доп. 8) Паинзаинониый потенциал молекулы СО7 равен 13,8 а. 37) Валлоны длн хранения жилкой двуокпгн >тлгролз должны иметь черную олрзску н жслтукл подпись «Угдекислата». При критической температуре двуокиси углерода (3! 'С) она схснжзетси иод давлеииелс 73 аг.
Плотность жилкой СОт равна 1,19 нрн — 60 "С, О 77 ирн 20 'С н 0 47 ггссмл прп 31'С. Интереспп, что оиа почти не растварнет воду (рзстгориность менее О,! все ",,',). Для твсрлой СО, известны лве люлификаини, нз которых строение обычной показано аз рнс. Х-13. Обрвэующансн при высоких лзвлгниях люлифнкацня способна исгх'чии г СΠ— — = — существовать и выше крлжнческой тсмпсрэт>ры (ср. (Ч 5 3 '>)>. ' = ' чоп. 401. Под дэвлеивслл 35 тыс аг твсрдзл СО, становится х лрошилл правадннкач электрического тока (прлысм ио мере .'х повышении тсмперат>ры электроправодность ес возрастает!. Л ОСычная форма твердой СО7 под лзвлеинем 5 ит плавнтсв ирн — з7 'С. Теплота ее возгонки состзвлвет 6 кка.г/.лсиль 38) Схема получения твердой ли>окиси углсролз в лабо- раторных условиях показана на рнс.
Х-14. К выводному от- 7 перстню наклонна наставленного баллона с жидкой СО, пал. ы, «называют бумзжиый цнлнилр, заключенный в м шке пл рых к,ск гк. «хл лгз кисл гы. лай ткиии, После чего ириоткрыашат весстсьчь. Зз сЧетахлзждЕ- инн прп нспареилш чзстн жидкой СОл другая ее часть эа. тверлсвзст и б>ллслжссый цилиндр эзиолнястсн «снегом» нэ твердой СОл Пля целей охлаждении чисто Сывпсл слабнсс пользавэтьсэ не непосредственно этим «снегом» а смесью сто с ацетоном нлп эфиром. Подпер кинзсчап чокай смесью телспсрат>рз саста. вчнст окала — 78'С. 39) Твердая СОл непал. з>еггя также при нровелсинн взрывных работ на угольных разработках Помещенный поверх вэрывчатога вещества «сухой ледл мгновенно нспарнетск от теплоты взрыва с образованием большого объема двуокиси углерода Тем сзныч, с адин!с стороны, расшнрнетсн иалеэиая плошадь взрыва и улучшается качество ныбрщпснного угля (тал кзк ап меньше крошится), с другой — прелотврзисается возл~ож.
агть вторичных взрывав прн наличии в пласте восплалссинющнхсв газов. Ч ° х. кч «Н Д, Чк«клппх Г, Кпечп хккпк, СЭ77,Л>5,777. Х. Четвертая группа периодической системы 40) Интересно использование твердой СОт для устранения облачности над аэродромамн. Как правило, облака состовт из мельчайших капелек переохлажденной волы ((Ч $3 лоп. 25).
Нарушение их метастабилы>ого состояния с выпадением дождя плн снега (в зависнлюсти от погоды! хорашо достигается рассеиванием нзд облакзмн измельченной до определенных раэл>еров твердой СО> 14зждзи ее крупинка, пл>еюшая температуру около — 80'С, прн пздсипн сквозь облако вызывает кристаллизацию соседних капелек, создавзн теч самым грочадное число зародышевых снежинок. Так как давление водяного парэ над ними ниже, чеч над переохлажденной водой, этн снежинки растут за счет капелек н затем оседают вниз.
Устранение ог>лачиостп осуществляется примерно за полчаса, причем для осаждения одного кубического километра облака (солержпшего ло !000 г волы) требуется л> п>ь около 200 г сухого льда. В приищше, тем и,е приемом можно пользоваться длз игкусствепнзго лождсванпя посевов.
4!) Примерно на 97'««нз СО, состоит атмосфера Вен.ры Существование атмосферы у этой планеты было открыто 5(. В Ломоносовым (176! >.). Наблюдая ее про. жлеиие по лиску Солнца, он установил, что Венера «окружена знатною воздушною мосферою, таковою (лишь бы не большею! какова обливается около нашего шара зймно>о». Атмосферное давление на поверхности Венеры (нагретой да 475'С) составляет около 90 агм. Весьма разреженная атмосфера Марса также состоит главным образом из СОь 42) Тзк как СО> не поддерживает жизнедеятельности бактерий н плесеней, сроки сохраияемостн пищевых продуктов в атмосфере этого газа увелпчивз>отея. С другой стороны, повышение содержания СО> в воздухе теплиц ведет к стимулированию роста растений («углекнслое удобрение»).
Практически это достигается путем помещении в теплицы кусков сухого льда. >2ля большинства овощных культур наиболее блзго. приятным оказалось содержание СО> от 0,2 до 03фь 43) На организм человека концентрации углекислого газа в возлухе до 3«7«врслного влиянии пе оказывают Наблюдается лип>ь учащенное дыхание в резулыате стиму.и>руюшего воздействия растворенного в крови СО> на соответствующие центры нервной систечы. Вдыхание СОз в более высоких концентрациях ведет к серьезаыч расстройствам работы организма, Прн 10«(>-ной концентрации быстро наступает потеря сознания и смерть вследствие остановки дыхания, а 20"„'-ная концентрация вызывает паралич жизненных центров в течение неснолькнх секунд. Смесь кислорода с 5~ СО> («карбоген»! иакодпт медицинское использование прц залержке дыхания и некоторых отравлениях.
44) Растворимость СО> в воде составляет (по объему): 1,7! прп 0 "С: 0 88 прп 20 'С; 0,36 прн 60 'С. Эавнсимость раствор>ы>ости от давления показана на рис. У-3. След>ет отметить медленность установления приведенного в основном тексте равновесия реакции углекмюлого газа с водой. В равновесии с воздухом вода содержит около 00005 г»л дв>окиси углерода и за счет ее растворения прнобретае> рН = 5,7, а иксы. щепиый при обычных )словиях водный раствор является приблизительно 004 41 относителыю СО> н имеет рН = 3,7.
Иэ нагышеиного на холоду растворз может быть иы. делен крнсталлогндрат СО« 6Н>О, валяющийся алдукточ (Ч й 2 доп. 3). Вместе с тем для угольной кислоты известен устойчивый лишь ниже 5 'С эфнрат (С>Н>),О НзСО> (т. пл. — $7'С). 45) С хорошей растворимостью углекислого газа связано его использование при изготовлении искусственных минеральных вод Из ннх обычная газированная вода представляет собой просто насыпшниый водный растиор СО,, з а состав других входят, кроме того, примеси некоторых солей. Подобным же образом готовят н <прохладнтель.
ные напитки» (лимонад и лр.) с той лишь разницей, что вместо солей добавляют ве. болыпне количества сахара и различных «эссенций». 46) Обычную форму угольной кислоты (Н,СО>! точнее было бы назвать' метаутольной. Соответствующая арго.форма ]Н,СО, или С(ОН),] нн в свободном состоянии, пи в виде солей неизвестна, однако ие исключено, что именно опа является фактически дпссопнпрук>шсй а водном растворе (ср 1Х ьч 3 дог, 56).
Некоторые отвечающие ей оргапн сскис про>ыаодпыс хорошо изучены. Ю 7. Углерод 47) Прн оценке силы Н>СО> (К> = 4 10 '. Кз 5 93 и) имеющуюся в растворе концентрацию Н относят н обще н у количеству растворенного СО> (допусная тем самым, что он весь находится в виде Н>СО>). Между тем по сути дела следовало бы исходить из концентрации д е й с т в и т е л ь н о имеющихся в растворе молекул 1!тСОз. Тзк как последних мало, угольная кислота должна быть значительно более сильной, чеч это нам представляется Попытни оценить ее истинную константу диссоциацин приводят к значению К> = 2 10 ', т.