Як отримати карбід алюмінію

Як отримати карбід алюмінію

Карбід алюмінію має хімічну формулу Al4C3, зовні являє собою кристали жовтуватого кольору. Відноситься до першої групи карбідів, склад яких відповідає типовим валентністю металів (є виняток — карбід берилію з формулою Be2C). Як отримати карбід алюмінію?

Інструкція

  1. Легко вступає в реакцію з розведеними кислотами та водою, утворюючи метан і, відповідно, або сіль, або гідроокис. До речі, вплив водою на карбід алюмінію — один з найпростіших способів отримання метану в лабораторних умовах (на уроках хімії, наприклад). Реакція йде наступним чином:

           Аl4C3 + 12H2O = 4Al (OH) 3 + 3CH4
  2. При сильному нагріванні карбід алюмінію може реагувати з воднем (відновлюючись до чистого алюмінію і утворюючи метан) і киснем (утворюючи основний оксид алюмінію і вуглекислий газ). Вступає в реакцію з сильними основами, утворюючи комплексні солі алюмінію.
  3. Основний спосіб одержання цієї речовини в промисловості — реакція алюмінію з вуглецем в дугового електричної печі. Вона протікає таким чином:

             4Al + 3C = Al4C3
  4. Також карбід алюмінію утворюється при виробництві чистого алюмінію, оскільки поверхневий шар графітових електродів при високих температурах (близько 1500 — 1700 градусів) вступає в реакцію з розплавленим продуктом. Протікання реакції те саме:

            4Al + 3C = Al4C3
  5. Алюміній починає взаємодіяти з графітом вже при температурах близько 650 градусів, а коли температура досягає близько 1400 градусів, реакція протікає набагато енергійніше. Найбільша кількість карбіду алюмінію утворюється, якщо сировиною служить оксид алюмінію (на відміну від кремнезему, що володіє здатністю розкладати утворюються карбіди). У цьому випадку, виходить суміш, що складається з металевого алюмінію (60-80% за вагою), карбіду алюмінію 20-35% і оксиду алюмінію 3-5%.
  6. Є ще спосіб отримання — шляхом прожарювання основного оксиду алюмінію (Аl2O3) з коксом (С). Реакція йде при дуже високій температурі (близько 1800 градусів), наступним шляхом:

            2Аl2O3 + 9C = Al4C3 + 6CO

Корисні поради

При сильному нагріванні карбід алюмінію може реагувати з воднем (відновлюючись до чистого алюмінію і утворюючи метан) і киснем (утворюючи основний оксид алюмінію і вуглекислий газ). Вступає в реакцію з сильними основами, утворюючи комплексні солі алюмінію.