Летопись важнейших открытий в химии. Карбин – третья аллотропная модификация углерода: Свойства карбина.

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Летопись важнейших открытий в химии. Карбин – третья аллотропная модификация углерода: Свойства карбина.   послойно   ориентированные Макроструктура   карбина. Карбин   получается   в   виде   волокон,   порошка, пленок   с   разнообразной   структурой:   длинные   неупорядоченные   цепи, аморфный   и   квазиаморфный   материал   с   микрокристаллическими включениями,   Частицы кристаллического   карбина   имеют   совершенную   огранку   и   пластинчатую форму кристаллов, бывают частицы в виде волокон длиной порядка 9,5 мм. При конденсации карбина на подложках получены слои, в которых линейные цепочки углерода ориентированы преимущественно нормально относительно подложки.   цепочки. Физические   свойства   карбина. Ряд   свойств   карбина   нельзя   отнести   к конкретной   модификации.   Внешне   он   выглядит   как   черный мелкокристаллический порошок, плотность его, по данным разных авторов, изменяется от 1,9 до 3,30 г/см3. Карбин – полупроводник n­типа (с шириной запрещенной зоны 1–2 эВ). Он восполняет   недостающее   звено   в  спектре   углеродных   материалов:   алмаз  – диэлектрик, графит – проводник. У   карбина   обнаружены   фотоэлектрические   свойства:   под   действием   света электропроводность   карбина   сильно   увеличивается.   На   этом   свойстве основано   первое   практическое   применение   карбина –   в   фотоэлементах. Важно, что карбин не утрачивает фотопроводимости даже при температуре до   500 °C,   которая   намного   больше,   чем   у   других   материалов   того   же назначения. По   величине   теплоемкости   аллотропные   формы   углерода   располагаются   в ряд: алмаз   <   графит   <   карбин,   что   согласуется   с   жесткостью   колеблющегося каркаса этих систем. Средняя   теплота   сгорания   карбина   значительно   меньше   по   сравнению   с графитом   и   алмазом.   По   мнению   Коршака   с   соавторами,   карбин   более термодинамически устойчив, чем графит.Кристалл   линейно­цепочечного   углерода   должен   обладать   уникальными свойствами: большой твердостью, одномерной проводимостью (солитонного типа),   возможностью   легирования,   ферромагнетизмом   и,   возможно, высокотемпературной сверхпроводимостью. Химические   свойства   карбина. Карбин   оказался   стабильной   аллотропной формой углерода при высокой температуре и низком давлении. Он, особенно в   кристаллическом   состоянии,   обнаруживает   поразительную   инертность   к различным   окислителям.   По   отношению   к   кипячению   в   смеси концентрированных азотной и серной кислот он ведет себя подобно алмазу. Только взаимодействие карбина с озоном приводит к полной его деструкции. Карбин   инертен   и   к   действию   других   химических   реагентов.   Так, взаимодействие его с хлором начинается лишь при температуре выше 800 оС и сопровождается   деструкцией   и   образованием   различных   полихлоридов. Несмотря   на   наличие   в   структуре   двойных   и   тройных   связей,   карбин   не реагирует   с   водородом   в   присутствии   гомогенных   или   гетерогенных катализаторов. Имеются   сведения,   что   карбин   проявляет   каталитическую   активность   в реакциях   дегидрирования   и   дегидратации.   Благодаря   особенностям   своей кристаллической   структуры   карбин   может   образовывать   соединения включения (соединения внедрения) с металлами. При   нагревании   карбин   переходит   в   графит.   Считается,   что  ­карбин является метастабильной фазой и легко переходит в  ­ карбин – более устойчивая модификация. В то же время, обнаружено, что при высоких   давлении   и   температуре   происходит   превращение   полиина   в поликумулен (менее плотной фазы в более плотную). ­карбин и алмаз, т.е.