Алмаз-графит
Другие рефераты
Алмаз. При слове “алмаз” сразу же вспоминаются окутанные
завести тай-
ны истории,повествующие о поисках сокровищ.Когда-то люди, охотившие-
ся за алмазами, и не подозревали, что предметов их страсти является
криста-
ллический углерод-тот самый углерод, который образует сажу, копоть
и уго-
ль.Впервые это доказал Лавуазье.Он поставил опыт по сжиганию
алмаза, ис-
пользуя собранную специально для этой цели зажигательную машину.Ока-
залось, алмаз сгорает на воздухе при темпратуре около 700 С, не
оставляя
твердого остатка, как и обычный уголь.
В структуре алмаза каждый атом углерода имеет четырех соседей,
которые
расположены от него на равных расстояниях в вершинах тетраэдра.
Весь
кристалл представляет собой единый трехмерный каркас. С этим
связаны
многие свойства алмаза, в частности его самая высокая среди
минералов тве
рдость.Она-то и дала камню имя, которое происходит от греч.”адамас”-
“тве-
рдый”,”непреклонный”,”несокрушимый”.
Кристаллы алмаза, особенно ограненные (бриллианты), очень сильно
пре-
ломляют свет. Этим и обусловлена знаменитая “игра бриллиантов”.
В России ювелирные алмазы вошли в моду в середине 18 в.Ими
украшали
не только царские диадемы и скипетры, но также брелки, застежки,
трости,
табакерки и даже обувь! Мелкие алмазы используются для резки стекла
и
металлов, служат наконечниками сверл, резцов. Алмазный порошок
издре-
вле применяют для полировки и огранки драгоценных камней.
Графиит. В древности графит считали одним из минералов свинца,
воз-
можно из-за того, что, подобно свинцу, он оставляет на бумаге
след.В 18 в.
К.В.Шееле доказал, что графит предсталяет собой “особый минеральный
уголь”.Родственные отношения между алмазом и графитом были подробно
изучены коллегой Лавуазье французским химиком Луи Бернаром Гитоном
де Морво:при осторожном нагревании алмаза без доступа воздуха он по-
лучил порошок графита.
Графит-мягкое вещество серого цвета. Атомы углерода связаны в
нем в
плоские слои, состоящие из соединенных ребрами шестиугольником, на-
подобие пчелиных сот. Каждый атом в таком слое имеет трех соседей,
уг-
ол между связями С-С-С равен 120 . Для образования трех ковалентных
связей атом предоставляет три электрона,а четвертый электрон,
образуя
п-связи, делокализован по всему кристаллу.Этим обьясняются такие
сво-
йства графита, как металлический блеск и электропроводность.
Поскольку электронные облака атомов из соседних плоских слоев
пере-
крываются, между слоями возникают слабые связи, которые рвутся даже
при незначительной нагрузке. Для того чтобы в этом убедиться,
доста-
точно провести карандашом по листу бумаги: на листе останется след
из
чешуек графита.
Графит широко применяется в технике. Графитовый порошок исполь-
зуют для изготовления минеральных красок, а также в качестве
смазочно-
го материала-между отдельными слоями графита взаимодействие настоль-
ко слабое, что возникает скольжение. Графитовые стержни служат
электродами во многих электрохимических процессах; из смеси графита
с глиной изготовляют тигли для плавки металлов. Блоки из особо
чисто-
го графита являются основным материалом для создания атомных реакто-
ров. В первом отечественном реакторе,например,было использовано
450т
графита.
В отсутствие кислорода графит и алмаз выдерживают нагревание до
вы-
соких температур: эти вещества переходят в газовую фазу в виде
молекул
сп лишь при 3000 С. Поэтому графит используют как теплозащитный ма-
териал для головных частей ракет.
Графит-наиболее устойчивая при комнатной температуре
аллотропная
модификация углерода. Теоретически все алмазы должны были уже дав-
но превратиться в графит, но с заметной скоростью такая реакция
идет
лишь начиная с температуры около 1000 С,а при 2000 С она происходит
почти мгновенно. Однако с практической точки зрения гораздо больший
интерес представляет обратный процесс-превращение графита в алмаз.
Это становится возможным при температуре около 3000 С и давлении
3*106 атм. К сожелению, алмазы, которые удается получить из
графита,
обычно очень мелкие и невысокого качества. Они могут быть использо-
ваны лишь для технических целей.
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
