Karbidi

Struktura rrjetore e karbidit të titanit.

Në kimi, një karbid zakonisht përshkruan një përbërje të përbërë nga karboni dhe një metal. Në metalurgji, karbidizimi ose karbonizimi është procesi i prodhimit të shtresave prej karbidi mbi një pjesë metalike.

Karbidet Ndërmjetëse / Metalike

Karbidet e metaleve të tranzicionit të grupit 4, 5 dhe 6 (me përjashtim të kromit) shpesh përshkruhen si komponime ndërmjetëse. Këto karbide kanë veti metalike dhe janë zjarrduruese. Disa prej tyre shfaqin një gamë stekiometrish, duke qenë një përzierje jo-stekiometrike e karbideve të ndryshme që lindin për shkak të defekteve kristalore. Disa prej tyre, duke përfshirë karbidin e titanit dhe karbidin e tungstenit, janë të rëndësishëm në industri dhe përdoren për të veshur metalet në mjetet prerëse.

Pikëpamja e gjatë është se atomet e karbonit futen në hapësirat oktaedrale në një rrjetë metalike të paketuar ngushtë kur rrezja e atomit të metalit është më e madhe se afërsisht 135 pm:

Kur atomet e metalit janë të paketuara ngushtë kubisht, (ccp), atëherë mbushja e të gjitha hapësirave oktaedrale me karbon arrin stekiometri 1:1 me strukturën e kripës së shkëmbit. Kur atomet e metalit janë të paketuara ngushtë gjashtëkëndor (hcp), pasi hapësirat oktaedrale shtrihen drejtpërdrejt përballë njëra-tjetrës në të dyja anët e shtresës së atomeve të metalit, mbushja vetëm e njërit prej tyre me karbon arrin stekiometri 2:1 me strukturën CdI2.

Tabela e mëposhtme tregon strukturat e metaleve dhe karbideve të tyre. (Shënim: struktura kubike e përqendruar në trup e adoptuar nga vanadiumi, niobiumi, tantali, kromi, molibdeni dhe tungsteni nuk është një rrjetë e paketuar ngushtë.) Shënimi "h/2" i referohet strukturës së tipit M2C të përshkruar më sipër, e cila është vetëm një përshkrim i përafërt i strukturave aktuale. Pikëpamja e thjeshtë se rrjeta e metalit të pastër "thith" atomet e karbonit mund të shihet si e pavërtetë pasi paketimi i rrjetës së atomit të metalit në karbide është i ndryshëm nga paketimi në metalin e pastër, megjithëse është teknikisht e saktë që atomet e karbonit përshtaten në hapësirat oktaedrale të një rrjete metalike të paketuar ngushtë.

Për një kohë të gjatë, besohej se fazat jo-stekiometrike ishin të çrregullta me një mbushje të rastësishme të hapësirave të brendshme, megjithatë është zbuluar renditje në intervale të shkurtra dhe më të gjata.

Hekuri formon një numër karbidesh, Fe3C, Fe7C3 dhe Fe2C. Më i njohuri është çimentiti, Fe3C, i cili është i pranishëm në çelik. Këto karbide janë më reaktive sesa karbidet ndërqelizore; për shembull, karbidet e Cr, Mn, Fe, Co dhe Ni hidrolizohen të gjitha nga acide të holluara dhe ndonjëherë nga uji, për të dhënë një përzierje hidrogjeni dhe hidrokarburesh. Këto komponime ndajnë karakteristika si me shtresat ndërqelizore inerte ashtu edhe me karbidet më reaktive të ngjashme me kripën.

Disa metale, të tilla si plumbi dhe kallaji, besohet se nuk formojnë karbide në asnjë rrethanë. Megjithatë, ekziston një karbit i përzier titaniumi-kallaji, i cili është një përçues dy-dimensional.

Shiko edhe

• Kimia