అల్యూమినియం కార్బైడ్

అల్యూమినియం కార్బైడ్ఒక రసాయన సంయోగపదార్థం. ఇది ఒక అకర్బన రసాయన సమ్మెళనపదార్థం. అల్యూమినియం మరియు కార్బన్ మూలకాల పరమాణు సంయోగము వలన అల్యూమినియం కార్బైడ్ ఏర్పడినది. నాలుగు అల్యూమినియం పరమాణువులు, మూడు కార్బన్ పరమాణువుల సంయోగం వలన అల్యూమినియం కార్బైడ్ అణుఉత్పత్తి జరిగింది. అల్యూమినియం కార్బైడ్ రసాయన సంకేతపదంAl4C3. ఈ సంయోగపదార్థం అల్యూమినియం లోహం యొక్క కార్బైడ్. పాలిపోయిన/వెలిసిన పసుపురంగు-బ్రౌన్ రంగుస్పటికాలుగా ఉండును. అల్యూమినియం కార్బైడ్ 1400 °C ఉష్ణోగ్రత వరకు స్థిరత్వాన్ని కోల్పోదు.అల్యూమినియం కార్బైడ్ నీటిలో విఘటన చెందటం వలన మిథేన్ ను ఉత్పత్తిఅగును..

అల్యూమినియం కార్బైడ్
పేర్లు
Preferred IUPAC name
Aluminium carbide
ఇతర పేర్లు
Aluminum carbide
గుర్తింపు విషయాలు
సి.ఎ.ఎస్. సంఖ్య [1299-86-1]
పబ్ కెమ్ 16685054
యూరోపియన్ కమిషన్ సంఖ్య 215-076-2
వైద్య విషయ శీర్షిక Aluminum+carbide
SMILES [Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[C-4].[C-4].[C-4]
ధర్మములు
రసాయన ఫార్ములా
 Al4C3
మోలార్ ద్రవ్యరాశి 143.95853 g/mol
స్వరూపం colorless (when pure) hexagonal crystals[1]
వాసన odorless
సాంద్రత 2.36 g/cm3[1]
ద్రవీభవన స్థానం 2,200 °C (3,990 °F; 2,470 K)
బాష్పీభవన స్థానం decomposes at 1400 °C[2]
నీటిలో ద్రావణీయత
 decomposes
నిర్మాణం
స్ఫటిక నిర్మాణం
 Rhombohedral, hR21, space group R3m, No. 166. a = 0.3335 nm, b = 0.3335 nm, c = 0.85422 nm, α = 78.743 °, β = 78.743 °, γ = 60 °[2]
ఉష్ణగతిక రసాయన శాస్త్రము
నిర్మాణము మారుటకు
కావాల్సిన ప్రామాణిక
ఎంథ్రఫీ ΔfHo298		 -209 kJ/mol
ప్రామాణిక మోలార్
ఇంథ్రఫీ So298		 88.95 J/mol K
విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం, C 116.8 J/mol K
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
N verify (what is YN ?)
Infobox references

భౌతిక లక్షణాలు

స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం కార్బైడ్‌కు రంగు లేదు. కాని మలినాలు ఉన్న అల్యూమినియం కార్బైడ్ వెలిసిన పసుపు లేదా బ్రౌన్ రంగులో ఉండును. షట్కోణ స్పటికసౌష్టవాన్ని కలిగిఉన్నది . అల్యూమినియం కార్బైడ్ కు వాసన లేదు. 25  °C వద్ద అల్యూమినియం కార్బైడ్ సాంద్రత2.36గ్రాములు/సెం.మీ3.అల్యూమినియం కార్బైడ్ సంయోగపదార్థం ద్రవీభవన స్థానం 2,200 °C (3,990 °F; 2,470K). కాని అల్యూమినియం కార్బైడ్ 1400 °C వద్ద వియోగం చెందును. నీటితో జలవిశ్లేషణ చర్య జరుపును.

రసాయన చర్యలు

అల్యూమినియం కార్బైడ్ జలవిశ్లేషణ చెందడం వలన మిథేన్ వెలువడును.ఈ చర్య గదిఉష్ణోగ్రత వద్ద జరిగినను, ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొలది చర్య వేగవంతం అగును[3] .

Al4C3 + 12 H2O → 4 Al(OH)3 + 3 CH4

ఇటువంటి రసాయన చర్య ప్రొటొనెసన్ (protonation) కు హైడ్రోజను పరమాణువును ఇచ్చు ప్రోటిక్ కారకాలతో (protic agent) కూడా జరుగును[1].

Al4C3 + 12 HCl → 4 AlCl3 + 3 CH4

ఉత్పత్తి

విద్యుతు ఆర్క్‌ఫర్నేస్ లో నేరుగా అల్యూమినియం లోహాన్ని కార్బన్ మూలకంతో రసాయనచర్య నొందించడం ద్వారా అల్యూమినియం కార్బైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయుదురు[4].

4Al + 3 C → Al4C3

ప్రత్యామ్నాయముగా అల్యూమినను కార్బన్ తో రసాయన చర్య జరిపిం చడం వలన కూడా అల్యూమినియం కార్బైడ్ ఉత్పత్తి చేయవచ్చును, కాని కార్బన్ మొనాక్సైడ్ కుడా ఉత్పత్తి అవ్వడం వలన ఈ రసాయన ప్రక్రియ విధానం అంతగా అనుకూలమైనది కాదు.

2 Al2O3 + 9 C → Al4C3 + 6CO

సిలికాన్ కార్బైడ్ పదార్థంతో అల్యూమినియం చర్యవలన కూడా అల్యూమినియం కార్బైడ్ ఏర్పడును. సిలికాన్ కార్బైడ్ కన్న అల్యూమినియం కార్బైడ్ ఎక్కువ పెళుసుతనం కలిగి ఉన్నందున, ఈ విధానంలో కొంత యాంత్రిక వినియోగ పరిమితులకు లోబడి ఉత్పత్తి చేయ్యుదురు[5] . 4 Al + 3 SiC → Al4C3 + 3 Si

వినియోగం

  • మెటిరియల్ జాఱుగుణాన్ని (creep) తగ్గిమ్చుటకై బాగామెత్తని అల్యూమినియం కార్బైడ్ పొడిని అఅల్యూమినియంమాతృక (మాట్రిక్స్) లో కలుపుతారు, ముఖ్యంగా సిలికాన్ కార్బైడ్ పదార్థంతో కలిపిఉపయోగిస్తారు[6].
  • అల్యూమినియం కార్బైడ్ ను హైస్పీడ్ కటింగ్ పరికరాలలోఘర్షకముగా/ఒరపిడి రాయి ( abrasive) గా ఉపయోగిస్తారు.అల్యూమినియం కార్బైడ్ కు ఇంచుమించు పుష్యరాగం ( topaz) కు ఉన్నంత కఠినత్వం ఉన్నది[7].

ఇవికూడా చూడండి

మూలాలు

  1. Mary Eagleson (1994). Concise encyclopedia chemistry. Walter de Gruyter. p. 52. ISBN 3-11-011451-8.
  2. Gesing, T. M.; Jeitschko, W. (1995). "The Crystal Structure and Chemical Properties of U2Al3C4 and Structure Refinement of Al4C3". 50. Zeitschrift für Naturforschung B, A journal of chemical sciences: 196–200.
  3. qualitative inorganic analysis. CUP Archive. p. 102.
  4. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 297. ISBN 0080379419.
  5. Deborah D. L. Chung (2010). Composite Materials: Functional Materials for Modern Technologies. Springer. p. 315. ISBN 1-84882-830-6.
  6. S.J. Zhu, L.M. Peng, Q. Zhou, Z.Y. Ma, K. Kucharova, J. Cadek (1998). "Creep behaviour of aluminium strengthened by fine aluminium carbide particles and reinforced by silicon carbide particulates DS Al-SiC/Al4C3composites" (abstract). Acta Technica CSAV (5): 435–455.CS1 maint: Multiple names: authors list (link)
  7. E. Pietsch, ed.: "Gmelins Hanbuch der anorganischen Chemie: Aluminium, Teil A", Verlag Chemie, Berlin, 1934–1935.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.