Главная -> Словарь

Трехмерной упорядоченности

количеством введенной серы . В настоящее время в этом направлении проводятся исследования.

В «хороших» растворителях асфальтены выделяются из раствора только в результате его застудневания. При этом с макроскопической точки зрения имеется одна фаза, но микроскопически фазы две — каждая молекула асфальтенов в структуре студня соприкасается с другими, а молекулы растворителя находятся в порах трехмерной структуры студня. В этом случае поверхность раздела фаз очень велика, но она имеется, и, так как молекулы асфальтенов непосредственно соприкасаются между собой, имеется возможность развития цепной реакции без обрыва на молекулах растворителя. Образующийся в этом случае на ранних стадиях кокс имеет весьма пористую структуру, по-видимому, воспроизводящую струк-

асфальтенов по молекулярным весам и по степени полярности с помощью ряда растворителей различной полярности и низших парафинов различного молекулярного веса . Для фракционирования асфальтенов был применен и метод гель-проникающей хроматографии . Исследование методом ИК-спектроскопии характера зависимости химического строения и свойств асфальтенов от молекулярного веса показало ряд постоянных закономерностей. Выше уже отмечалось, что асфальтены характеризуются более высокой ароматичностью и конденсированностью полициклических структур, чем смолы. Эта тенденция наблюдается и при переходе от более низкомолекулярных фракций асфальтенов к более высокомолекулярным, хотя в данном случае зависимость, в количественном отношении, менее резкая. С повышением молекулярного веса асфальтенов число алифатических цепочек в молекуле, содержащих более трех атомов углерода, почти не меняется. Содержание полярных кислородных групп в асфальтенах снижается с повышением их молекулярного веса. Наиболее заметно рассмотренные выше закономерности в изменении химического состава и строения асфальтенов проявляются при высокотемпературной обработке как первичных асфальтенов, так и вторичных асфальтенов, содержащихся в продуктах переработки нефти. В ряду первичные асфальтены-••вторичные асфальтены -• карбены -»- карбоиды -»• кокс идет четко выраженный процесс карбонизации: повышается содержание углерода, а содержание водорода, серы, кислорода и азота снижается. Процесс этот сопровождается уменьшением массы и объема молекул, уплотнением и упорядочением трехмерной структуры в направлении образования столбчатой графитоподобной упаковки поли-конденсированных гексагональных карбоциклических пластин, с превращением в результате в кристаллический углерод.

Ванадил-порфириновый комплекс должен соединять листы-блоки конденсированных ароматических структур с атомом ванадия в «азотной дырке». По этому предположительному структурно-молекулярному представлению, ванадил- и никель-порфирины не только являются составной частью молекул асфальтенов, но и выполняют связующую роль в процессе образования трехмерной структуры асфальтенов из двухмерных строительных блоков. Т. Иен, Е. Ти-нан и Г. Воган дают такое схематическое изображение соединения ванадил-порфиринового комплекса с конденсированными ароматическими блоками асфальтенов , длина которых составляет 9—15 А.

б) Из этиленгликоля, адипиновой кислоты и небольшого количества нафтил-1,5-диизоцианата производят каучукоподобный полиэфир, способный вулканизироваться . Нафтилдиизоцианат служит, с одной стороны, для удлинения молекулы полимера, а с другой стороны, для образования трехмерной структуры в процессе вулканизации. В Англии концерн «Империал кемикл индастриз» выпускает недиеновый синтетический каучук из этиленгликоля, адипиновой кислоты и гексаметилендиизоцианата.

Полиэфирные смолы - это продукты поликонденсации ненасыщенных дикарбоновых кислот с многоатомными или ненасыщенными спиртами . В результате полимеризации образуется твердый нерастворимый полимер трехмерной структуры. Полиэфирные связующие были разработаны намного раньше, чем эпоксидные, и первые конструкционные КМ изготовлены на их основе.

К особой группе высокомолекулярных соединений относятся пространственные полимеры, характеризующиеся наличием трехмерной структуры, образованной за счет химических связей. Очевидно, для этих соединений эластичность и пластичность ограничиваются прочностью каркаса пространственной сетки, а процесс их набухания будет завершаться на стадии образования студня.

Поверхность алмаза, как и любого другого твердого вещества, можно рассматривать как один из основных дефектов трехмерной структуры кристалла. Обрыв структуры остова алмаза, приводящий к изменению координационной сферы поверхностных атомов углерода, а также высокая энтальпия образования идеальной поверхности способствуют самопроизвольному протеканию процессов, снижающих энергию системы. Одним из таких процессов может быть образование поверхностных функциональных групп.

Угли представляют собой смесь различных высокомолекулярных соединений гетерополиконденсатной трехмерной структуры

Заключительный этап получения продукта в химическом производстве, а также на каждой технологической стадии этого производства, как правило, связан с разделением сложных смесей разнообразных продуктов, образующихся в результате химической реакции, выделением и очисткой целевого продукта, а также с регенерацией катализатора и применяемых растворителей. Получение чистого вещества — одна из важнейших проблем современной химической технологии, особенно в производстве мономеров. От присутствия в них той или иной примеси при полимеризации мономеров может происходить «сшивание» макромолекул и образование трехмерной структуры; с другой стороны, наличие посторонних примесей можед привести к обрыву роста цепи макромолекулы в результате реакции с активным центром. И то и другое нежелательно.

тов, полученных с использованием нефтяного связующего, трехмерная структура более упорядочена. Образование трехмерной структуры адсорбентов СН объясняется наличием значительного количества двойных связей в крекинг-остатке , а также вторичными реакциями дегидрирования алканов. При термическом воздействии двойные связи выступают в роли кросс-агента. Процесс активирования сопровождается значительным увеличением отношения С/Н для адсорбентов СД-75. Для карбонизатов характерны увеличение содержания водорода и снижение углерода с ростом доли сополиконденсата. Существенное достоинство использования последнего — снижение зольности более чем в 2 раза. Сравнительные характеристики двух серий адсорбентов, полученных из одинаковой шихты и сформованных древесной смолой и нефтяным связующим, приведены в табл. 7.50.

Возможно, что для определения плотности применимы такие физические методы, как рентгенографический, описанный А. Т. Каверовым . Автор показал, что величина плотности кокса в этом случае зависит от степени трехмерной упорядоченности углеродистого материала.

При температурах выше 2000—2200 °С отмечается непрерывное возрастание истинной плотности по мере повышения температуры нагрева. В этот период происходит уменьшение молекулярных объемов с превращением кокса в кристаллическое тело—графит, характеризующийся высокой степенью трехмерной упорядоченности/ .

упорядоченных плоскостей , но резко различается отсутствием трехмерной упорядоченности слоев относительно друг друга. Такая система упорядоченности называется турбострат-ной. Она характерна не только для ассэальтенов, но и для каменных и бурых углей, кокса и других углеродистых образований.

ности зависит от степени трехмерной упорядоченности молекул этого вещества и тем ближе к плотности кристаллического углерода — графита , чем более упорядочена структура кокса. Наиболее близок по структуре к графиту электродный кокс, истинная плотность которого равна 2,10—2,12 г/см3. Для определения истинной плотности материал вначале подвергают тонкому измельчению. При этом разрушается только часть пор, но остаются еще замкнутые поры, недоступные для жидкости, которой заполняют поры при определении истинной плотности. Замкнутые поры могут быть учтены только при рентгенографическом исследовании. За стандартные условия для определения истинной плотности нефтяного кокса приняты: длительность прокаливания 5 ч, температура 1300 °С; степень измельчения — до полного прохождения через сито с ячейками размером 0,1 мм; насыщающая жидкость — этиловый спирт.

Для удаления из кокса гетероэлементов требуются более жесткие условия его обработки. Так, температура обессеривания сернистых коксов находится в пределах 1400—1600 °С. Коксы с высокомолекулярной упорядоченной структурой и специального качества получают с помощью графитации при 2200—2800 °С — превращением кристаллитов двумерной упорядоченности в кристаллы трехмерной упорядоченности . Поверхностную энергию и другие свойства сажи регулируют в процессе ее получения изменением температуры и длительности прокаливания.

По мнению Крылова , образование кристаллов графита трехмерной упорядоченности происходит на участке В-»-Г, т. е. на стадии сброса энергии при снижении температуры.

На стадии графитации кристаллиты двумерной упорядоченности начинают укладываться в кристаллы трехмерной упорядоченности; при этом достигается максимальная плотность и электропроводность конечного продукта графитации и улучшаются другие его свойства. Расстояние между слоями в кристалле графита составляет 3,35 А, а истинная плотность возрастает до 2260 кг/м3.

где Л — среднестатический кристаллит углерода, содержащий боковые углеродные цепи и гетероэлементы ; В — энергетически ненасыщенный кристаллит углерода, содержащий Ме, .после отщепления боковых цепей и распада части первичных соединений; С, Сг — соответственно газообразные углеводороды и газы, содержащие серу; Д — кристаллит углерода после хемосорбции им первичных сернистых соединений; Е — кристаллит углерода после двумерного упорядочения и десорбции значительной части вторичных сернистых соединений в атмосферу; И — кристалл графита после трехмерной упорядоченности; Ме5 — неорганические сульфиды; /и—кв — константы скорости распада, образования начальных, промежуточных и конечных продуктов; 5 — сера и газы, содержащие серу.

11. Начало трехмерной упорядоченности кристаллитов с последующей укладкой их в кристалл, соответствующий по структуре графиту.

Коксы с высокомолекулярной упорядоченной структурой и специального качества получают с помощью графитации при 2200— 2800 °С — превращении кристаллитов двумерной упорядоченности в кристаллы трехмерной упорядоченности .

Термодинамически вполне закономерен самопроизвольный переход нефтяных коксов, обладающих большим запасом энергии, в новое, более устойчивое состояние двумерной, а далее — трехмерной упорядоченности, характеризующейся меньшим значением свободной энергии. Повышение температуры способствует протеканию процессов, сопровождающихся самопроизвольным уменьшением свободной энергии, которая для кристалла графита равна пулю. Между термодинамическим потенциалом, изменением температуры при нагреве и деструктивными превращениями в массе кокса существует сложная зависимость .