ЧАСТЬ И

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

КАРБОН. СИЛИЦИЯ

Методы добыча простых веществ

Методы добывания углерода

Добыча углерода химическими методами не выгодно, поскольку намного дешевле и проще добывать углерод из природного угля, мировой ежегодная добыча которого составляет около 2 миллиардов тонн. Остановимся более подробно на добывании различных алотропних модификации углерода.

Алмаз. При температуре +1500 ° С и давлению 65 тысяч атмосфер в смеси графита и жидкого катализатора (железа или никеля) образуются искусственные алмазы. Таким образом за десять минут можно получить около 20 граммов мелких алмазов. По другой методике добывают алмазы действием на ту же смесь графита и катализатора взрывной волной, в этом случае можно перевести в алмаз почти весь графит, но кристаллы добытого алмаза очень малые.

Большие месторождения алмазов обнаружены в Якутии и Африке.

Графит. Графит обычно добывают из его месторождений, которые иногда бывают довольно мощными. Годовая добыча графита составляет примерно 500 тысяч тонн.

Достаточно распространенный метод добывания графитных изделий заданной формы. Для этого металорганічну соединение определенной формы нагревают до +500. ..800 °С при отсутствии воздуха. В результате такого процесса происходит графітизація вещества.

Активированный уголь. Активированный (или активный) уголь добывают нагреванием каменного или животного угля в струе водяного пара и воздуха. При этом различные примеси из угля извлекаются и происходит частичное окисление угля. За счет очистка от примесей на поверхности угля образуется большое количество пор, а за счет окисления воздухом - появляются такие структурные фрагменты, как С=О, С-ОН. Вследствие такой обработки угля становится способным поглощать (адсорбировать) некоторые вещества на своей поверхности. Адсорбция - это способность вещества удерживать на своей поверхности газообразные, жидкие или твердые соединения.

Кокс. Это вещество добывают сильным нагреванием каменного угля без доступа воздуха.

Карбин. Карбин добывают из ацетилена (С₂Н₂) пиролизом.

Фуллерены и нанотрубки. Фуллерены и нанотрубки добывают при пропускании электрического разряда между графитовыми электродами в атмосфере гелия. В зависимости от температуры, давления и наличия каталитических количеств некоторых металлов могут выходить молекулы с различным содержанием атомов Углерода, начиная С₆₀, C₇₀, С₇₂, С₇₄ и заканчивая С₉₆₀ и С₁₀₂₀.

Методы добыча кремния

Обычно в промышленности кремний получают восстановлением кварца коксом в электрических печах. Такой метод обеспечивает чистоту около 98%:

Однако для добывания полупроводниковых материалов нужен кремний более высокой чистоты. Для этого проводят реакции восстановления газообразного тетрахлорида кремния металлическим цинком или расписанию силановоднів: