Nitrid

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 5. srpna 2021; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Nitridy  jsou sloučeniny dusíku s méně elektronegativními prvky, např. s kovy ( AlN , TiN x , Na 3 N , Ca 3 N 2 , Zn 3 N 2 atd.) a s řadou nekovů ( NH 3 , BN Si3N4 ) . _ _ _

Sloučeniny dusíku s kovy jsou nejčastěji žáruvzdorné a stabilní při vysokých teplotách, jako je Elbor .

Nitridové povlaky dodávají výrobkům tvrdost, odolnost proti korozi; se používají v energetice a vesmírných technologiích.

Budova

V závislosti na typu chemické vazby mezi atomy se nitridy dělí na iontové, kovalentní a kovové (iontově-kovalentní-kov). Atomy dusíku v nitridech mohou přijímat elektrony z méně elektronegativního prvku, přičemž tvoří stabilní elektronovou konfiguraci s 2 p 6 nebo darují elektron partnerovi s vytvořením stabilní konfigurace sp 3 ). V prvním případě jsou nitridy charakterizovány přítomností iontové vazby, ve druhém je chemická vazba typicky kovová. V obou případech je také určitý podíl kovalentní složky. U sloučenin dusíku s borem a křemíkem převládá kovalentní povaha chemické vazby.

Iontová vazba je pozorována v nitridech kovů skupiny I a II periodického systému. Složení těchto nitridů odpovídá obvyklým valenčním poměrům. Tyto nitridy podléhají hydrolýze s uvolňováním amoniaku, mají vysoký elektrický odpor a vykazují polovodičové vlastnosti).

Kovalentní nitridy jsou nitridy boru , křemíku , hliníku , galia , india . Kovalentní nitridy jsou izolátory a polovodiče s širokým bandgapem.

Přechodné kovy tvoří nitridy s převládající kovovou vazbou . Tyto látky mají výraznou tvrdost a křehkost, vysokou elektrickou vodivost, vysoké teploty tání a vysokou entalpii tvorby.

Získání

Iontové nitridy se získávají reakcí kovů s dusíkem při teplotách 700–1200 °C. Jiné nitridy lze získat reakcí kovu s dusíkem nebo amoniakem nebo redukcí oxidů, chloridů kovů uhlíkem v přítomnosti dusíku nebo amoniaku při vysokých teplotách. Nitridy vznikají také v plazmatu v obloukových, vysokofrekvenčních a mikrovlnných plazmových hořákech. V druhém případě se nitridy tvoří jako ultrajemné prášky s velikostí částic 10–100 nm.

Chemické vlastnosti

Nitridy iontového typu se snadno rozkládají vodou a kyselinami a vykazují hlavní vlastnosti:

Zahříváním nitridů prvků skupin V, VI a VIII dochází k jejich rozkladu za uvolňování dusíku, nižších nitridů a pevných roztoků dusíku v kovech. Nitridy boru, křemíku, hliníku, india, galia a přechodných kovů skupiny IV se při zahřívání ve vakuu nerozkládají.

Oxidace nitridů kyslíkem vede ke vzniku oxidů kovů a dusíku. Interakce nitridů s uhlíkem vede ke vzniku karbidů a karbonitridů.

Aplikace

Žáruvzdorné nitridy se používají jako žáruvzdorné a teplotně odolné materiály, pevné nitridy se používají při výrobě tvrdokovových a brusných nástrojů, jako materiály odolné proti opotřebení, žáruvzdorné a žáruvzdorné.

Viz také

Odkazy