Оглавление 154 155 156 157 158 — — — 270 

Аллотропия углерода. В свободном состоянии углерод известен в виде трех аллотропических модификаций: алмаза, кристаллизующегося в правильной системе; графита, принадлежащего к гексагональной системе, и аморфного углерода, обычно называемого углем. Последняя модификация, по видимому, является лишь особой, скрытокристаллической формой графита. Существует ли, действительно аморфная модификация углерода, до сих пор твердо не установлено.

Алмаз — бесцветное, прозрачное вещество, чрезвычайно сильно преломляющее лучи света. В природе алмаз встречается редко, обыкновенно в виде небольших кристаллов, вкрапленных

в горные породы или находящихся в россыпях. Самый большой из когда-либо найденных алмазов весит 620 г.

Наиболее крупные месторождения алмазов находятся в Бельгийском Конго и Южно-Африканском Союзе. Богатые месторождения алмазов открыты недавно в Якутской АССР.

Удельный вес алмаза 3,5. По твердости алмаз превосходит все известные вещества. Поэтому он нашел широкое техническое применение. Его используют для обработки различных твердых материалов, для резки стекла и бурения горных пород. Будучи весьма твердым, алмаз в то же время очень хрупок. Получающийся при измельчении алмаза порошок служит для шлифовки драгоценных камней и самих алмазов. Должным образом отшлифованные совершенно прозрачные алмазы называются бриллиантами. Мировая добыча алмазов составила в 1954 г. около 4 г, Из этого количества 82% использовано для технических целей.

Ввиду большой ценности алмазов было предпринято много попыток получить их искусственным путем из графита. Однако до последнего времени эти попытки кончались неудачей. Только в 1955 г., применив очень высокое давление (порядка 70— 100 тыс. атм) и длительный нагрев при температуре около 3000°, американским, а одновременно и шведским ученым, базировавшимся на точных теоретических расчетах, удалось получить искусственные алмазы в виде мелких кристаллов желтого цвета. По стоимости искусственные алмазы пока еще значительно превосходят естественные.

При накаливании в кислороде алмаз сгорает, причем единственным продуктом его горения является углекислый газ. Если сильно нагревать алмаз без доступа воздуха, то он превращается в графит.

Графит представляет собой, темносерое кристаллическое вещество со слабым металлическим блеском. Удельный вес его колеблется от 2,17 до 2,3. В противоположность алмазу графит очень мягок. Если провести куском графита по бумаге, то мельчайшие кристаллики графита, имеющие вид чешуек, пристают к бумаге, оставляя на ней серую черту. На этом основано применение графита для изготовления карандашей.

На воздухе графит не загорается даже при сильном накаливании, но легко сгорает в чистом кислороде, превращаясь в СО2.

Графит проводит электрический ток; в электротехнике его применяют для изготовления электродов. Из смеси графита с глиной делают огнеупорные тигли для плавления металлов. Смешанный С маслом графит служит прекрасным смазочным средством, так как чешуйки его, заполняя неровности материала, создают гладкую поверхность, облегчающую скольжение. Графит применяют также в качестве замедлителя в ядерных реакторах.

Древесный уголь применяется в металлургической промышленности, в кузнечном деле, при изготовлении черного пороха, а также для поглощения паров и газов.

Костяной уголь получается путем обугливания обезжиренных костей. Он содержит от 7 до 11 % углерода, около 80% фосфата кальция и другие минеральные соли. Костяной уголь отличается очень большой поглотительной способностью, особенно по отношению к органическим красителям, и служит для удаления из растворов различных красящих веществ.

Сажа (копоть) представляет собой наиболее чистый аморфный углерод. В промышленности ее получают термическим разложением метана , а также сжиганием смолы, скипидара и других богатых углеродом веществ при недостаточном доступе воздуха. Сажа широко применяется в качестве черной краски (тушь, типографская краска и др.), а также в резиновом производстве, как важная составная часть резины.

155 156 157

Вы читаете, статья на тему Аллотропия углерода