Презентация "Алмаз и графит" по химии – проект, доклад

Автор проекта:

Сенаторов Ярослав

2005 год

Студент МГПУ (ХИМИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА)

Проблемные вопросы:

Как получить искусственный алмаз? Где кроме карандашей используют графит? Будут ли производить аккумуляторы на основе фуллеренов ?

Структура алмаза

Алмаз – кристаллическое вещество с атомной координационной кубической решеткой. Соседние атомы связаны между собой ковалентными связями (sp3-гибридизация). Такая структура определяет свойства алмаза как самого твердого вещества, известного на Земле.

Структура алмаза: Атом Ковалентная связь

Условия производства алмазов

Графит подвергается ударно-волновому нагружению при 30 ГПа и температуре в 2300 градусов Кельвина в течении 6...8 часов. Под действием давления происходит фазовый переход из графита в алмаз. Создание необходимых термодинамических условий перехода графита в алмаз являются сложной технической задачей. Для ее решения применяются различные схемы взрывного нагружения, взрывчатые вещества с широким набором свойств, прочные взрывные камеры.

Углеродосодержащий материал + катализатор Контейнер

Использование искусственных алмазов

Области применения технических алмазов: Обрабатывающая промышленность Горная промышленность Электротехника Искусственные алмазы широко используются как: Детали электронных приборов (работающих при низких и высоких температурах, сильных электромагнитных полях…) Детекторы ядерных излучений Термометры (работающие при облучении нейтронными потоками) Теплоотводы полупроводники

Структура графита:

Графит как вещество представляет собой аллотропную форму углерода. В графите атомы углерода образуют плоские слои, в каждом из которых атомы расположены в вершинах правильных шестиугольников, напоминающих бетонные плиты. Атомы, лежащие в соседних слоях, связаны между собой слабо.

Структура графита: Атом Плоский слой Химическая связь

Использование графита

Выпускается множество материалов на основе пенографита. Оказывается, прокладки из этого материала нужны энергетикам, нефтяникам, автомобилестроителям и всем тем, кому надо уплотнить какой-либо узел, работающий при высокой или низкой температуре и большом давлении. Также графит используется в качестве стержней в карандашах.

1 2 3

1,2,3 – Материалы из графита

Структура фуллерена:

Структура фуллерена: атом связь

Фуллерен является новой аллотропной формой углерода. Молекулы фуллерена состоят из 60,70 атомов, образующих сферу. Кристаллические фуллерены представляют собой полупроводники. Разнообразие физико-химических и структурных свойств соединений на основе фуллеренов позволяет говорить о химии фуллеренов как о новом перспективном направлении органической химии.

Способ получения фуллеренов

Получения фуллеренов: – графитовые электроды; – охлаждаемая медная шина; – медный кожух; – пружины;

Наиболее эффективный способ получения фуллеренов основан на термическом разложении графита- электролитический нагрев графитового электрода

ПРИМЕНЕНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ

Фуллерены планируют использовать: для создания фотоприемников оптоэлектронных устройств сверхпроводящих материалов в качестве красителей для копировальных машин в качестве основы для производства аккумуляторных батарей в качестве основы для создания запоминающей среды со сверхвысокой плотностью информации в медицине и фармакологии

Список использованной литературы:

http://www.sibpatent.ru/patent.asp?nPubl=2122050&mpkcls=C30&page=6&sort=2 http://www.grafitservis.ru/product/grafit/ http:/www.mccme.ru 1. Соколов В. И., Станкевич И. В. Фуллерены-новые аллотропные формы углерода: структура, электронное строение и химические свойства//Успехи химии, т.62 (5), с.455, 1993. 2. Новые направления в исследованиях фуллеренов//УФН, т. 164 (9), с. 1007, 1994. 3. Елецкий А. В., Смирнов Б.М. Фуллерены и структуры углерода//УФН, т. 165 (9), с.977, 1995. 4. Золотухин И.В. Фуллерит – новая форма углерода//СОЖ №2, с.51, 1996. 5. Мастеров В.Ф. Физические свойства фуллеренов//СОЖ №1, с.92, 1997.