Carbono amorfo O que é, tipos, propriedades, usa

O que é carbono amorfo?

Ele Carbono amorfo É tudo esse carbono alotrópico com estruturas cheias de defeitos moleculares e irregularidades. O termo alvo refere -se a um único elemento químico, como o átomo de carbono, forma diferentes estruturas moleculares; alguns cristalinos e outros, como neste caso, amorfos.

O carbono amorfo não possui a estrutura cristalina longa que caracteriza diamante e grafite. Isso significa que o padrão estrutural permanece ligeiramente constante se as regiões do sólido forem visualizadas muito próximas uma da outra; E quando estão distantes, suas diferenças se tornam evidentes.

As características físicas e químicas ou propriedades do carbono amorfo também são diferentes das de grafite e diamante. Por exemplo, você tem o famoso carvão vegetal, produto da combustão de madeira. Isso não é lubrificante, e também não é brilhante.

Existem vários tipos de carbono amorfo na natureza e essas variedades também podem ser obtidas de maneira sintética. Entre as várias formas de carbono amorfo está o carbono preto, carbono ativado, fuligem e carvão vegetal.

Carbono amorfo tem usos importantes na indústria geradora de energia, bem como nas indústrias têxteis e sanitárias.

Tipos de carbono amorfo

Existem vários critérios para classificá -los, como sua origem, composição e estrutura. O último depende do relacionamento entre carbonos com hibridizações SP² e sp³; isto é, aqueles que definem um avião ou um tetraedro, respectivamente. Portanto, a matriz inorgânica (mineralógica) desses sólidos pode se tornar muito complexa.

De acordo com sua origem

Há carbono amorfo de origem natural, porque é o produto da oxidação e formas de decomposição de compostos orgânicos. Entre esse tipo de carbono estão fuligem, carvão e carbono derivados de carbonetos.

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O carbono amorfo sintético é produzido por técnicas de deposição de arco catódico e spray catódico. Sintéticos, eles também são fabricados com revestimentos de carbono amorfos ou filmes de carbono amorfos.

Estrutura

O carbono amorfo também pode ser agrupado em três tipos grandes, dependendo da proporção de links SP² ou sp³ presente. Há carbono amorfo, que pertence ao chamado carbono amorfo elementar (CA), carbono amorfo hidrogena (AC: H) e carbono amorfo tetraédrico (Ta-C).

Carbono amorfo elementar

Freqüentemente abreviado como AC ou A-C, inclui carbono ativado e preto de carvão. As variedades deste grupo são obtidas por combustão incompleta de substâncias animais e vegetais; isto é, eles queimam com um déficit estequiométrico de oxigênio.

Eles apresentam uma proporção maior de links de SP² Em sua estrutura ou organização molecular. Eles podem imaginar como uma série de planos agrupados, com diferentes orientações no espaço, produto de carbonos tetraédulos que estabelecem heterogeneidade no todo.

A partir deles, nanocompósitos com aplicações eletrônicas e desenvolvimento de materiais foram sintetizadas.

Carbono amorfo hidrogenado

Abreviado como AC: H ou faça. Entre eles está a fuligem, fumaça, carvão extraído como betume e asfalto. A fuligem é facilmente distinguível quando há um incêndio em uma montanha ao redor de uma cidade ou cidade, onde é observado nas correntes de ar que a arrastam na forma de folhas pretas frágeis pretas.

Como o nome indica, ele contém hidrogênio, mas covalentemente ligado a átomos de carbono, e não o tipo molecular (H₂). Isto é, existem links c-h. Se uma dessas ligações emite hidrogênio, haverá um orbital com um elétron desaparecido. Se dois desses elétrons ausentes estiverem muito próximos um do outro, eles interagirão, causando os títulos suspensos So -So -Galled (Danger Bond, em inglês).

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Com esse tipo de carbono amorfo hidrogênio, filmes ou revestimentos de dureza inferior são obtidos do que os feitos com o ta-c.

Carbono amorfo tetraédrico

Abreviado como ta-c, também chamado de carvão semelhante ao diamante. Ele contém uma alta proporção de ligações híbridas SP³.

Essa classificação pertence a filmes ou revestimentos de carbono amorfos, com estrutura tetraédrica amorfa. Eles não têm hidrogênio, têm alta dureza e muitas de suas propriedades físicas são semelhantes às do diamante.

Molecularmente, consiste em carbonos tetraédricos que não apresentam um padrão estrutural de longa faixa; Enquanto estiver no diamante, a ordem permanece constante em diferentes regiões do vidro. Ta-C pode apresentar uma certa ordem ou padrão característico a um cristal, mas apenas no curto alcance.

Composição

O carvão é organizado como estratos de rocha negra, contendo outros elementos como enxofre, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio. A partir daqui, carbonos amorfos como a porra, turfa, antracite e linhita surgem. Antracite é de todos eles que têm a composição de carbono mais alta.

Propriedades

O verdadeiro carbono amorfo possui links π localizados com desvios no espaçamento interatômico e variação no ângulo do link. Tem links de hybry sp² e sp³ cujo relacionamento varia de acordo com o tipo de carbono amorfo.

Suas propriedades físicas e químicas estão relacionadas à sua organização molecular e à sua microestrutura.

Em geral, apresenta propriedades de alta estabilidade e alta dureza mecânica, resistência ao calor e resistência ao desgaste. Além disso, é caracterizado porque possui alta transparência óptica, sob coeficiente de atrito e resistência a vários agentes corrosivos.

O carbono amorfo é sensível aos efeitos da irradiação, possui alta estabilidade eletroquímica e condutividade elétrica, entre outras propriedades.

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Formulários

Cada um dos diferentes tipos de carbono amorfo tem suas próprias características ou propriedades e usos muito particulares.

Carvão

O carvão é um combustível fóssil e, portanto, é uma importante fonte de energia, que também é usada para gerar eletricidade. O impacto ambiental da indústria de mineração de carvão e seu uso em usinas elétricas são altamente discutidas hoje.

Carbono ativado

É útil realizar absorção ou filtração seletiva de contaminantes de água potável, soluções descoloridas e até absorver gases de enxofre.

O carvão preto

O carvão preto é amplamente utilizado na elaboração de pigmentos, impressão de tintas e variedade de pinturas. Este carbono melhora em geral a força e a resistência dos artigos feitos com borracha.

À medida que o preenchimento sobre pneus ou pneus aumenta sua resistência ao desgaste e protege os materiais de degradação causados ​​pela luz solar.

Filmes de carbono amorfos

O uso tecnológico de filmes ou revestimentos de carbono amorfos em variedades de dispositivos de tela plana e microeletrônica está aumentando. A proporção de links de SP² e sp³ Faz filmes de carbono amorfos terem propriedades ópticas e mecânicas da variável de densidade e dureza.

Eles também são usados ​​em revestimentos anti -reflexivos, em revestimentos para proteção radiológica, entre outros usos.

Referências

1. Carvão amorfo. Recuperado de: em.Wikipedia.org
2. Carbono amorfo. Recuperado de: ScientEdirect.com