Ist flüssiger Kohlenstoff einmal prepariert worden ?

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Xyrofl
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Re: Ist flüssiger Kohlenstoff einmal prepariert worden ?

Beitrag von Xyrofl »

Da der Plasmazustand nur bei Temperaturen deutlich oberhalb des kritischen Punktes auftritt kann man hier nicht mehr mit "flüssig" oder "gasig" argumentieren, dieser Übergang existiert oberhalb der kritischen Temperatur nicht mehr.
Das bekräftigt durchaus den Punkt auf den ich hinaus wollte. Die Bedingungen über die wir hier sprechen sind nahe dem Tripelpunkt und man würde Plasmabildung dort überhaupt nicht erwarten. 4000 K hin oder her.
Da müßte man in der Maxwellschen Verteilung schauen, wie viele Teilchen-% bei gegebener Temperatur energetisch genug sind, um Nachbarn das erste Elektron, zumindest vorübergehend, aus der Schale heraus zu schlagen.
Jain. Das war, was ich spontan versucht hatte, als ich die Energie der verwendeten Röntgenstrahlung (K-Linie des Kohlenstoffs) in eine Plasmatemperatur umgerechnet habe und so abschätzen wollte, ab welcher Temperatur der Kohlenstoff aufgrund des Verlustes seiner kernnahen Elektronen röntgentransparent wird oder zumindest diese Absorptionskante verliert (weil ja Calciumcitrats Argument war, dass der Kohlenstoff mindestens noch genug Elektronen hat um Röntgenstrahlung zu schlucken).
Mein Ansatz war aber nicht korrekt, da freie Elektronen eine extreme Entropie besitzen, d.h. man rechnet nicht einfach mit Maxwell-Boltzmann und der Ionisationsenergie wie man das bei angeregten Zuständen (mit gleicher Entartung) machen dürfte, sondern mit der Saha-Gleichung. Da hat man dann auch (anders als bei Maxwell-Boltzmann) gleich eine Abhängigkeit vom Volumen, bzw. Teilchendichte oder Druck.
Für Atmosphärendruck kommt da durchaus eine Abweichung von etwa einer Größenordnung bei raus. Andernfalls wäre Argonplasma auch mindestens 160.000 K heiß (erste Anregungsenergie über die Boltzmannkonstante in Temperatur konvertiert), aber es ist bekannt, dass Argon schon bei 10.000 K und Atmosphärendruck nennenswert ionisiert ist - etwa eine Größenordnung Abweichung. Ebenfalls kann man dann sehen, dass die Teilchendichte einen extremen Einfluss hat (anders als bei angeregten Zuständen) und damit kommen wir zum Anfang zurück - kein Plasma in kondensierter Phase bei 4000 - 5000 K.
Somit müßte man die "Untergrenze" des Zustandes "Plasma" zunächst definieren.
Man könnte Isolinien für 1% und 10% Ionisationsgrad oder sowas einzeichnen oder für die Maxima der jeweiligen Ionenspezies. Alle diese Maxima-Linien wären aber wohl jenseits der 10.000K und bei viel geringeren Drücken, bzw. Teilchendichten interessant als bei den Bedingungen worüber wir hier sprechen.
metalllabor
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Re: Ist flüssiger Kohlenstoff einmal prepariert worden ?

Beitrag von metalllabor »

aliquis hat geschrieben: Mittwoch 19. Januar 2022, 11:51 Bei mir hat sich mal die Kohle-Kathode kurz mit entzündet, als Teile des Lithiums im Zuge der Elektrolyse einer Lithiumchloridschmelze in Flammen aufgingen. Wie hätte man da Inertbedingungen herstellen sollen, wenn die zum Schmelzen benötigte Propangasflamme unterm Tiegel ihrerseits Luftsauerstoff benötigt und man im Hobbybereich nicht auf Lichtbogen und dgl. zurückgreifen kann? Kann man letzteren in einer Glovebox überhaupt risikofrei einsetzen?
Als Hobbychemiker kann man, wann man einen Schweißinverter hat (unter 200 Euro im Baumarkt), das einfach machen. Zwei Graphitelektroden (einfach und billig im ebay) und man kann eine Termperatur von 3000 Grad erzeugen. Ich habe manchmal Carbid hergestellt mit CaO und Holzkohle (> 2100 Grad), oder MgO-Stäbchen geschmolzen (2800 Grad), schmilzt wie ein Plastikstäbchen. Und einmal mit einem Wolframdraht das Gerät Kurzschluß gemacht in einen gläsernen Topf gefüllt mit Argon (sonst verbrannt das W). Das W schmolz in kleine Tröpfchen. Es sind kleine Mengen, aber es funktioniert.

Und danke Sciencemadness habe ich dies gefunden.

https://libgen.is/search.php?req=Carbon ... column=def

Die erste PDF Datei "Carbon at High Temperatures" herunterladen und nach Seite 19 gehen.
Darin wird beschrieben ein Graphitzylinder wird in einer Argon-Atmosphäre von 150 Bar mit einem großen Strom belastet und dann wird es sehr heiß und im Kern der Graphitzylinder flüssiges C erzeugt (es schmilzt).
aliquis
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Re: Ist flüssiger Kohlenstoff einmal prepariert worden ?

Beitrag von aliquis »

Und die Graphitelektroden vermutlich auch unter Argon, oder? Die verbrennen bei diesen Temperaturen ja sonst noch schneller als das Wolfram...
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metalllabor
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Re: Ist flüssiger Kohlenstoff einmal prepariert worden ?

Beitrag von metalllabor »

aliquis hat geschrieben: Samstag 22. Januar 2022, 20:32 Und die Graphitelektroden vermutlich auch unter Argon, oder? Die verbrennen bei diesen Temperaturen ja sonst noch schneller als das Wolfram...
Ich habe das W geschmolzen ohne Elektroden, aber den Draht (0.5mm) direkt zwischen Anode und Kathode verbunden und dann das Gerät eingeschaltet auf 40 A. Es gab ein sehr helles Licht von nur einer Sekunde und der Draht war durchgeschmolzen. Ich fand ein paar erfrorene W-Tröpfchen zurück.

Aber deine Frage: wann du Graphitelektroden benutzt: auch under Ar.
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