Карби́д алюми́ния ( алюмокарби́д ) — бинарное неорганическое соединение алюминия с углеродом . Химическая формула — ${\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}}}}$ .
Устойчиво до 1400 °C.

Получение и свойства

Карбид алюминия получается прямой реакцией алюминия с углеродом в дуговой печи :

${\displaystyle {\mathsf {4Al+3C\longrightarrow Al_{4}C_{3}}}}$

Небольшое количество карбида алюминия является нормой в примеси технического карбида кальция . В электролитическом производстве алюминия данное соединение получается как продукт коррозии в графитовых электродах.

Получается при реакции углерода с оксидом алюминия:

${\displaystyle {\mathsf {2Al_{2}O_{3}+9C\ {\xrightarrow {1800^{\circ }C}}\ Al_{4}C_{3}+6CO}}}$

Химические свойства

При реакции с водой или разбавленными кислотами карбид алюминия образует метан :

${\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+12H_{2}O\longrightarrow 4Al(OH)_{3}\downarrow +\ 3CH_{4}\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {6H_{2}SO_{4}+Al_{4}C_{3}\longrightarrow 2Al_{2}(SO_{4})_{3}+3CH_{4}}}}$

Реагирует с водородом :

${\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+6H_{2}\ {\xrightarrow {2200^{\circ }C}}\ 4Al+3CH_{4}}}}$

с кислородом :

${\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+6O_{2}\ {\xrightarrow {650-700^{\circ }C}}\ 2Al_{2}O_{3}+3CO_{2}}}}$

Реагирует с концентрированным гидроксидом натрия и водой, образуя комплексную соль — тетрагидроксоалюминат натрия и метан :

${\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+4NaOH+12H_{2}O\longrightarrow 4Na[Al(OH)_{4}]+3CH_{4}\uparrow }}}$

Физические свойства

• Показатель преломления (для D-линии натрия): 2,7 (20 °C)
• Стандартная энергия Гиббса образования (298 К, кДж/моль): −196
• Стандартная энтропия образования (298 К, Дж/моль·K): 88,95

Применение

Карбид алюминия иногда используется в пиротехнике, для достижения эффекта искр. Можно использовать в качестве абразива в режущих инструментах . Имеет приблизительно такую же твердость как топаз . Используется в качестве химического реагента для определения содержания трития в воде ^{[ источник не указан 4416 дней ]} .

Примечания