Boorikarbidi

Boorikarbidi
Kenraali
Systemaattinen nimi	Boorikarbidi
Chem. kaava	B 4 C
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio	kiinteä
Moolimassa	55,255 g/ mol
Tiheys	2,52 g/cm³
Kovuus	49,1 GPa
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
•  sulaminen	2350 °C
•  kiehuva	3500 °C
• hajoaminen	>2450°C
Mol. lämpökapasiteetti	53,09 J/(mol K)
Lämmönjohtokyky	300 K: 121,4 W/(m K) 970 K: 62,8 W/(m K)
Entalpia
•  koulutus	-62 kJ/mol
•  sulaminen	105 kJ/mol
Coeff. temp. laajennuksia	9,5 10 -6 K -1 , kun T = 300...1100 K
Höyryn paine	0,091 Pa lämpötilassa T = 300 K ; 8,2 Pa T = 2522 K  atm
Kemiallisia ominaisuuksia
Hapon dissosiaatiovakio	6-7 (20°C)
Luokitus
Reg. CAS-numero	12069-32-8
PubChem	123279
Reg. EINECS-numero	235-111-5
Hymyilee	B12B3C14B2B43
InChI	InChI=1S/CB4/c2-1-3(2)5(1)4(1)2INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	109889
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Boorikarbidi  on boorin ja hiilen binäärinen yhdiste , jolla on kaava B 4 C (B 12 C 3 ). Normaaleissa olosuhteissa  - mustia kiteitä . Ensimmäisen vuonna 1893 saatu A. Moissan pelkistämällä boorioksidia B 2 O 3 hiilellä 2000 °C:ssa.

Haetaan

• Boorioksidin talteenotto hiilellä (noki) :

• Yksinkertaisten aineiden (boori ja hiili) vuorovaikutus peritektisen reaktion mukaan:

Teollisessa mittakaavassa boorikarbidia saadaan boorihaposta (boorin lähde) ja maaöljykoksista (hiilen lähde) [1] .

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Hajoamislämpötila >2450 °C; muodostumisen entalpia -62 kJ/mol. Lämmönjohtavuus 121 W/(m K) 300 K :ssa ja 62,8 W/(m K) 970 K:ssa. Lämpökapasiteetti vakiopaineessa (0 °C): C0p _
\u003d 53,09 J/(mol K) . Standardi molaarinen entropia S0
 298\u003d 27,11 J/(mol K) .

Tiheys 2,52 g/cm³. Mikrokovuus 49,1 GPa ; _ kimmokerroin 450 GPa .

p -tyyppinen puolijohde ; kaistaväli 1,64 eV (yli 1870 K ). Sähkövastus ~20 °C:ssa: 0,001…0,1 Ohm m.

Boorikarbidi on yksi kemiallisesti kestävimmistä aineista. Se ei hapetu ilmassa 600 °C asti. Se ei liukene veteen, väkeviin happoihin , mutta tuhoutuu kiehuvien alkaliliuosten vaikutuksesta . 1250 °C asti ei ole vuorovaikutuksessa typen , fosforin ja rikin kanssa . Reagoi kloorin kanssa 1000 °C:ssa muodostaen booritrikloridia ja hiiltä .

Muodostaa trigonaalisen syngonian kiteitä , avaruusryhmä R 3 m , soluparametrit  a = 0,5598 nm , b = 1,2120 nm , Z = 3 .

Alle 1,28 K:n lämpötiloissa siitä tulee suprajohde .

Muodostaa homogeenisia seoksia, joiden kaavakoostumus on B 4 C - B 6,5 C.

Sovellus

Boorikarbidia käytetään hioma- ja hankausmateriaalien , kemiallisten lasiesineiden, luodinkestävän liivien suojalevyjen valmistukseen , elektroniikassa ja ydinteollisuudessa ( 10 B -isotoopilla rikastettu boorikarbidi neutronien absorboijana). Sillä on myös laaja käyttökohde hiekkapuhalluskoneiden suuttimien valmistuksessa [2] . Boorikarbidituotteet valmistetaan kuumapuristamalla lämpötilassa 2000...2450 °C ja paineessa 20...35 MPa .

Muut boorikarbidit

Boorikarbidit sisältävät myös yhdisteen B13C2 . Nämä ovat mustia kiteitä, joissa on romboedrisä hila. T pl \u003d 2460 °C, tiheys 2,46 g/ cm3 . Se on n - tyypin puolijohde .

Muistiinpanot

1. ↑ Boorikarbidisovellus Arkistokopio päivätty 23. joulukuuta 2018 Wayback Machinessa // Artikkeli Chemist's Handbookissa 21. Chemistry and Chemical Technology -verkkosivusto.
2. ↑ Boorikarbidi ja sen laajuus Arkistokopio päivätty 8.9.2019 Wayback Machinessa // Artikkeli sivustolla "Statistics in Analytical Chemistry".

Kirjallisuus

• Pilyankevich A.N. Boorikarbidit // Chemical Encyclopedia  : 5 osassa / Ch. toim. I. L. Knunyants . - M . : Neuvostoliiton tietosanakirja , 1988. - T. 1: A - Darzana. - S. 300. - 623 s. - 100 000 kappaletta.  - ISBN 5-85270-008-8 .

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Hienoa norjalaista Iso venäläinen Britannica (verkossa)