* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

427 УГЛЕРОД ЧЕТЫРЕХ ХЛОРИСТЫЙ 428 (затрудненность внутримолекулярных перегруппировок). Н а л и ч и е б о л ь ш и х «пассивных сопротивлений» сильно затрудняет самопроизвольное превращение неустойчивых ф о р м в устойчивые, часто сводя скорость такого превра­ щ е н и я к н у л ю . Результатом этого является возможность реализации большого числа изомерных форм, практически о д и н а к о в о у с т о й ч и в ы х п р и о б ы к н о в е н н о й t". А л л о т р о п и я и а т о м н а я с т р у к т у р а У. Рентгенографич. анализ дал возможность с достоверно­ стью установить атомную структуру алмаза и графита. Этот ж е метод и с с л е д о в а н и я п р о л и л свет и н а в о п р о с о существовании третьей аллотропной модификации У . , я в л я ю щ и й с я по с у т и д е л а в о п р о с о м об а м о р ф н о с т и и л и кристалличности у г л я : если уголь—аморфное образо­ вание, то он не м. б. о т о ж д е с т в л е н н и с графитом ни с алмазом, а должен рассматриваться как особая форма У . , как индивидуальное простое вещество. В а л м а з е атомы У . р а з м е щ е н ы т . о . , что к а ж д ы й атом л е ж и т в центре тетраэдра, вершинами к-рого являются 4 смеж­ ных атома; каждый и з последних в свою очередь я в ­ ляется центром другого такого ж е тетраэдра; расстояния м е ж д у с м е ж н ы м и а т о м а м и р а в н ы 1,54 А ( р е б р о э л е м е н ­ т а р н о г о к у б а к р и с т а л л и ч . р е ш е т к и р а в н о 3,55 А ) . Т а к а я с т р у к т у р а является наиболее компактной; ей соответ­ ствуют высокая твердость, плотность и химич. инерт­ ность алмаза (равномерное распределение валентных сил). Взаимная связь атомов У . в решетке алмаза такая ж е , как и в молекулах большинства органических соединений жирного ряда (тетраэдрическая модель У.—см. Асимме­ трический углерод). В кристаллах г р а ф и т а атомы У . р а с п о л о ж е н ы п л о т н ы м и с л о я м и , о т с т о я щ и м и о д и н от д р у г о г о н а 3,35—3,41 А ; н а п р а в л е н и е э т и х с л о е в с о в п а ­ дает с плоскостями спайности и плоскостями скольже­ ния при механич. деформациях. В плоскости каждого слоя атомы о б р а з у ю т сетку с шестиугольными ячейками ( с о т ы ) ; с т о р о н а т а к о г о ш е с т и у г о л ь н и к а р а в н а 1,42—1,45 А . В смежных слоях шестиугольники не л е ж а т один под другим: совпадение их по вертикали повторяется лишь через 2 слоя в третьем. Три связи каждого атома У . л е ж а т в о д н о й п л о с к о с т и , о б р а з у я у г л ы в 120°; 4-я связь н а п р а в л е н а п о п е р е м е н н о в т у и л и д р у г у ю с т о р о н у от плоскости к атомам соседних слоев. Расстояния между атомами в слое строго постоянны, расстотние ж е м е ж д у отдельными слоями м. б. изменено внешними воздей­ с т в и я м и : т а к , п р и п р е с с о в а н и и п о д д а в л е н и е м д о 5 ООО atm о н о у м е н ь ш а е т с я д о 2,9 А , а п р и н а б у х а н и и г р а ф и т а в к о н ц . H N O — у в е л и ч и в а е т с я до 8 А. В плоскости одного слоя атомы У . связаны г о м е о п о л я р н о (как в у г л е в о д о р о д н ы х цепях), связи ж е м е ж д у атомами смежных слоев имеют скорее м е т а л л и ч е с к и й х а р а к т е р ; это видно и з того, что электропроводность кристаллов графита в направлении, п е р п е н д и к у л я р н о м к с л о я м , в —100 р а з п р е в ы ш а е т п р о ­ водимость по направлению с л о я . Т. о. графит обладает свойствами металла в одном направлении и свойствами н е м е т а л л а — в д р у г о м . Р а с п о л о ж е н и е атомов У . в каждом слое решетки графита совершенно такое ж е , как в моле­ кулах сложноядерных а р о м а т и ч е с к и х соединений. Такая конфигурация хорошо объясняет резкую анизо­ тропность графита, исключительно развитую спайность, антифрикционные свойства и образование ароматических соединений при его окислении. Аморфная модификация черного углерода повидимому существует как самостоя­ тельная форма (О. Руфф). Д л я нее наиболее вероятным является пенообразное ячеистое строение, лишенное вся­ кой правильности; стенки таких ячеек образованы слоя­ ми активных атомов У . толщиною примерно в 3 атома. Н а практике активная субстанция у г л я залегает обычно под оболочкой из тесно расположенных неактивных ато­ мов У . , о р и е н т и р о в а н н ы х г р а ф и т о о б р а з н о , и п р о н и з а н а включениями очень мелких графитовых кристаллитов. Определенной точки превращения уголь->графит веро­ ятно не имеется: м е ж д у обеими модификациями осу­ ществляется непрерывный переход, на п р о т я ж е н и и к-рого происходит перестроение беспорядочно скученной массы С-атомов аморфного у г л я в п р а в и л ь н у ю к р и с т а л л и ч е с к у ю решетку графита. В силу своего беспорядочного распо­ л о ж е н и я атомы У . в аморфном угле проявляют макси­ м у м о с т а т о ч н о г о с р о д с т в а , что ( с о г л а с н о п р е д с т а в л е н и я м Лангмюира о тождественности адсорбционных сил с си­ л а м и валентными) соответствует столь характерной д л я у г л я высокой адсорбционной и каталитич. активности. Атомы У . , ориентированные в кристаллич. решетку, за­ трачивают на в з а и м н о е сцепление все свое сродство (в а л м а з е ) и л и б о л ь ш у ю ч а с т ь е г о (в г р а ф и т е ) ; э т о м у с о ­ ответствует п о н и ж е н и е химич. активности и активности адсорбционной. У алмаза адсорбция возможна лишь на поверхности монокристалла, у графита же остаточная ва­ лентность может проявляться на обеих поверхностях к а ж д о й п л о с к о й р е ш е т к и (в « щ е л я х » менаду с л о я м и а т о ­ мов), что и п о д т в е р ж д а е т с я фактом способности графита к н а б у х а н и ю в жидкостях ( I I N 0 ) и механизмом его окис­ ления в графитовую к-ту. о s 3 статьи. Что касается б. или м. свободного У., получаемого при процессах обугливания и кок­ сования, то его применение в технике основы­ вается как на химич. (инертность, восстанови­ тельная способность), так и на физич. его свой­ ствах (жаростойкость, электропроводность, ад­ сорбционная способность). Так, кокс и дре­ весный уголь, помимо частичной прямой утили­ зации их в качестве беспламенного топлива, используются для получения газообразного го­ рючего (генераторных газов); в металлургии черных и цветных металлов—для восстановле­ ния металлич. окислов (Fe, Си, Zn, N i , Сг, Мп, W, Mo, Sn, As, Sb, B i ) ; в Х И М И Ч . технологии— как восстановитель при получении сульфидов (Na, Са, Ва) из сульфатов, безводных хлори­ стых солей (Mg, А1), из окисей металлов, при производстве растворимого стекла и фосфора—• как сырье для получения карбида кальция, карборунда и других карбидов сероуглерода и т. д . ; в строительном деле—как термоизоли­ рующий материал. Ретортный уголь и кокс слу­ жат материалом для электродов электрич. пе­ чей, электролитич. ванн и гальванич. элемен­ тов, для изготовления дуговых углей, реоста­ тов, коллекторных щеток, плавильных тиглей и т . п.. а также в качестве насадки в химич. аппаратуре башенного типа. Древесный уголь кроме указанных выше применений идет для получения концентрированной окиси углерода, цианистых солей, для цементации стали, ши­ роко используется как адсорбент (см. Активи­ рованный уголь и Рекуперация), как катализа­ тор для нек-рых синтетич. реакций, наконец входит в состав дымного пороха и других взрыв­ чатых и пиротехнич. составов. А н а л и т и ч е с к о е о п р е д е л е н и е У . Качест­ венно У . определяется обугливанием пробы вещества без д о с т у п а в о з д у х а (что п р и г о д н о д а л е к о не д л я всех ве­ ществ) и л и , что г о р а з д о н а д е ж н е е , и с ч е р п ы в а ю щ и м о к и с ­ лением его, н а п р . прокаливанием в смеси с окисью меди, причем о б р а з о в а н и е С 0 доказывается обычными реак­ циями. Д л я количественного определения У . навеска ве­ щества подвергается с о ж ж е н и ю в атмосфере кислорода (об а п п а р а т у р е и м е т о д и к е с м . Анализ химический); обра­ з у ю щ а я с я СОа у л а в л и в а е т с я р а с т в о р о м щ е л о ч и и о п р е ­ д е л я е т с я весовым и л и объемным путем по обычным ме­ т о д а м к о л и ч . а н а л и з а . Этот с п о с о б г о д е н д л я о п р е д е л е н и я У . не только в органич. соединениях и технич. у г л я х , но т а к ж е и в м е т а л л а х . Лит.: М е н д е л е е в Д . , Основы х и м и и , 9 и з д . , т . 1, М . — Л . , 1927; М е н ш у т к и н Б . , К у р с о б щ е й х и ­ м и и ( н е о р г а н и ч е с к о й ) , 4 и з д . , Л . , 1933; Э ф р а и м Ф . , Н е о р г а н и ч . х и м и я , п е р . с н е м . , ч . 1, Л . , 1932; D о n a t h Е . u . P o l l a k К . , Neuerungen i n der Chemie des K o h lenstoffes u . seiner anorganischen V e r b i n d u n g e n ( S a m m l . chemischer u. chemisch-teehnischer Vortrage, hrsg. v . H . H e r z ) , B . 3, H . 4, S t g . , 1898; U l l m . E n z . , 2 A u f l . , B . 6, p . 605; E p h r a i m F r . , Anorganische C h e m i e , 4 A u f l . . D r e s d e n — L p z . , 1929; v a n ' t H o f f J . , A n s i c h t e n iiber die organische C h e m i e , В . 2, 1881; H e n r i с h F . , T h e orien d. organischen C h e m i e , 5 A u f l . , Brsehw.,*1924; H iic k e 1 W . , Theoretische G r u n d l a g e n d. organischen Che­ m i e , В . 1 u . 2, L p z . , 1931; O s w a l d M . , « C h i m i e et I n d u s t r i e s , P . . 1930, t. 24, p. 280. В . Янковский. 2 УГЛЕРОД ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫЙ, см. Рас­ творители. УГЛИ ничест е угли. У Г Л И Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Е , см. Угли искусст­ венные. У Г Л О В А Я СКОРОСТЬ, с о , предел отношения углового пер< мещения вращающегося вокруг оси твердого тела к соответствующему проме­ жутку времени, когда последний стремится к нулю: И С К У С С Т В Е Н Н Ы Е , см. Электротех- Т е х н и ч е с к о е з н а ч е н и е У. Об ис­ пользовании естественных видов углеродного сырья и топлива (природных углей, нефти, дре­ весины, торфа, жиров, графита и т. д.) и про­ дуктов их переработки—см. соответствующие где <р есть угловое перемещение, являющееся функцией времени. В частном случае, если