Главная -> Словарь

Графитового электрода

Существует еще широко распространенное мнение о турбо-стратной структуре. Согласно этому 'представлению, первичные частицы имеют структуру блоков параллельных углеродных сеток, подобных базисным монослоям графита, но с беспорядочным расположением сеток вокруг общей нормали к ним. «Кристаллиты», по этой теории, сохраняют основные черты первоначальной микрокристаллической графитовой структуры, но отличаются от нее по способу упаковки углеродных сеток .

графита. На основании результатов этих исследований и работ было сделано предположение о наличии в углеродистых веществах двух составляющих: продуктов высокой степени конденсации и укладываемых между ними в процессе деструкции продуктов низкой степени конденсации, содержащих в боковых цепях различные функциональные группы. Расположение конденсированных ароматических сеток в обеих составляющих углеродистых веществ является «турбостратным», т. е. внутри них пет такой взаимной упорядоченности, как в решетке графита. Ароматические сетки в кристаллитах углеродистых веществ могут быть смещены так, что будет нарушено чередование слоев, характерное, например, для гексагональной модификации графитовой структуры.

В настоящее время предполагается образование коксовых отложений по двум основным механизмам: механизму консекутивных реакций и механизму карбидного цикла. Консекутивная схема представляется как ряд последовательных реакций образования мономеров уплотнения и промежуточных продуктов уплотнения на основе их конденсации п полимеризации с замыканием цепей и циклы, связыванием их между собой и обеднением водородом вплоть до исевдо-графитовой структуры с одновременным выделением легких углеводородов и водорода. Сам кокс в этом случае является сложной смесью высокомолекулярных продуктов уплотне-

Процессы усадки как изотропного, так и анизотропного углерода связаны с перестройками менее прочных связей, чем процессы роста с/ QQ2 структуры. Таким образом, для достижения графитовой структуры, характеризуемой наименьшей d д02=0,335 нм, требуется сравнительно невысокая энергия связей меаду слоями кристаллита. Таким образом, рентгеноструктурным анализом с применением ЭВМ получены следующие результаты:

Углеродные материалы с недостатком водорода и избытком кислорода имеют в своей структуре сильно развитые поперечные связи между углеродными сетками, что затрудняет при высокотемпературной обработке перегруппировку структурных элементов, необходимую для создания графитовой структуры. В материале образуется структурная пористость, затрудняющая рост кристаллитов. В неграфИтирующихся материалах при термообработке графитовую структуру приобретает лишь часть вещества. Естественно, все это достаточно условно: в экспериментах по принудительной ориентации графитоподобных слоев на стадии карбонизации считающаяся неграфитирующейся даже при 3000 °С фенолформальдегидная смола графитировалась подобно нефтяному коксу . Из малоокисленных, богатых водородом сырьевых материалов получаются, как правило, углеродные материалы, легко графи-тируемые.

В интервале температур обработки до 2000 °С профиль линии сильно асимметричен, с явно выраженным максимумом со стороны больших углов дифракции и соответствует высокосовершенной компоненте природного графита, текстуру которой в основном измеряют. В области малых углов начинается второй размытый максимум от низкосовершенной структуры второго компонента — полукокса. Графического разделения линий на две структурные составляющие не производили, поэтому вычисленный показатель текстуры по суммарной кривой распределения в большей степени зависит от вклада каждой составляющей, чем от температуры обработки. Кажущееся уменьшение показателя текстуры в интервале температур 2000-2300 °С, как это видно из данных табл. 5, есть результат перемещения в сторону меньших углов и уплотнения интенсивности всего кольца вследствие активного формирования графитовой структуры полукокса; зависимости К и п от температуры обработки идентичны.

что говорит о появлении пластических свойств стеклоуглерода, которые наиболее заметны выше 2600 °С . Это также свидетельствует в пользу развивающейся в объеме стеклоуглерода пленочной структуры.

мическая стойкость против тепловых воздействий углеситалла марки УС-18 является следствием стабильности турбостратной структуры: характеризующий ее параметр /ю/'ii при нагревании образцов до 2600 °С снизился лишь на 30 %. В то же время структурные преобразования в углеситалле УСБ-15 в интервале 2000—2200 °С, связанные с возникновением графитовой .структуры, сопровождались разрушением исходной структуры и вследствие этого — резким падением прочности. Изменение структуры и комплекса физических свойств углеситаллов марки УСБ, терморбработанного в широком интервале температуры в вакууме, иллюстрирует рис. 90. Из рисунка следует, что интенсивное уменьшение периода решетки с начинается при температурах, превышающих 1800 °С, и заканчивается около 2600 °С. При этом его значение становится даже ниже, чем у цейлонского графита, обычно используемого в качестве эталона. Выше 2200 °С наблюдается интенсивный рост

графита. На основании результатов этих исследований и работ было сделано предположение о наличии в углеродистых веществах двух составляющих: продуктов ьвысокой степени конденсации и укладываемых между ними в процессе деструкции продуктов низкой степени конденсации, содержащих в боковых цепях различные функциональные группы. Расположение конденсированных ароматических сеток в обеих составляющих углеродистых веществ является «турбостратным», т. е. внутри них нет такой взаимной упорядоченности, как в решетке графита. Ароматические сетки в кристаллитах углеродистых веществ могут быть смещены так, что будет нарушено чередование слоев, характерное, например, для гексагональной модификации графитовой структуры.

Существует еще широко распространенное мнение о турбо-стратной структуре. Согласно этому представлению, первичные частицы имеют структуру блоков параллельных углеродных сеток, подобных базисным монослоям графита, но с беспорядочным расположением сеток вокруг общей нормали к ним. «Кристаллиты», по этой теории, сохраняют основные черты первоначальной микрокристаллической графитовой структуры, но отличаются от нее по способу упаковки углеродных сеток .

Процессы усадки как изотропного,так и анизотропного углерода связаны с перестройками менее прочных связей, чем процессы роста d ,QQ2 структуры. Таким образом, для достижения графитовой структуры, характеризуемой наименьшей

Обзор литературы по углеродным материалам и типам электродов показывает,что наиболее перспективными и имеющими широкие возможности, являются электроды из стеклоуглародаГ 4 3. Этому способствуют высокая химическая устойчивость, малые остаточные токи в широком диапазоне рабочих потенциалов, отсутствие органических компонентов в составе электродов. Особенно успешно стеклоуглерод применяется в качестве подложки ртутно-графитового электрода, поверхность которого формируется при электролизе растворов, содержащих ионы ртути. При использовании такого электрода электроосаждение определяемых металлов проводят одновременно со ртутью из одного раствораГб} . Широкому использованию такого типа электродов.когда ртуть осаждается на подложке одновременно с металлом из одного раствора, способствуют следующие достоинства:

Из анализа литературных данных следует, что испарение графита достигается либо в результате омического нагрева графитового электрода,

Более широкое распространение получил223 способ очистки угольного конденсата от G;o и других примесей, также основанный на использовании хроматографии.;..Этот способ позволяет'94 не только отделить С6о и Сто, но И выделить редко встречающиеся фуллерены Стб, См, Смкг/мл железа, ванадия и никеля, 0,1—2 мкг/мл меди. В качестве внутреннего стандарта используют алюминий . Плоскую поверхность графитового электрода диаметром 5 мм пропитывают 3%-ным раствором полистирола в хлороформе. После испарения хлороформа на поверхность наносят 0,1 мл раствора хлорида алюминия. После испарения воды на электрод наносят 0,3 мл раствора пробы или эталона и сушат. Подготовленные таким образом электроды используют для анализа. Спектры возбуждают дугой переменного тока силой 6 А. Использован спектрограф PGS-2, аналитический промежуток 4 мм, ширина щели 0,06 мм, экспозиция 51 с без предварительного обжига. Аналитические линии: Fe 302,11 нм, Ni 305,08 нм, V 318,34 нм, Си 324,75 нм, линия сравнения А1 265,25 нм .

Таким же способом готовят эталонные растворы из неорганических соединений определяемых элементов. В пластмассовую чашку наливают 5 мл раствора и сигнал от каждого образца измеряют дважды. Частота вращения графитового электрода 10 об/мин. Верхний электрод заточен на конус, аналитический промежуток 2 мм, спектры возбуждают высоковольтной искрой , длительность обжига 15 с, экспозиция 100 с. Аналитические линии и диапазоны определяемых концентраций приведены в табл. 40. Стандартное отклонение результатов анализа при концентрации металла