Войти
В химии, интеркаляция - это обратимое включение или внедрение молекулы (или иона) в материалы с слоистые конструкции. Примеры можно найти в графите и дихалькогенидах переходных металлов.
Модель интеркалирования калия в графитОдним из известных хостов интеркаляции является графит, который внедряет калий в качестве гостя. Интеркаляция расширяет ван-дер-ваальсовый зазор между листами, что требует энергии. Обычно эта энергия передается за счет передачи заряда между гостем и твердым телом-хозяином, т.е. окислительно-восстановительный потенциал. Два соединения графита калия - это KC 8 и KC 24. Фториды углерода (например, (CF) x и (C 4 F)) получают реакцией фтора с графитным углеродом. Цвет сероватый, белый или желтый. Связь между атомами углерода и фтора ковалентная, поэтому фтор не интеркалируется. Такие материалы считались катодом в различных литиевых батареях.
Схема внедрения Li в катод из дисульфида титана. Одна ось кристалла TiS 2 набухает, и заряд переходит от Li к Ti. Обработка графита сильными кислотами в присутствии окислителей вызывает окисление графита. Бисульфат графита, [C 24 ] [HSO 4 ], получают с использованием этого подхода с использованием серной кислоты и небольшого количества азотной кислоты или хромовая кислота. Аналогичный перхлорат графита может быть получен аналогичным образом путем реакции с хлорной кислотой.
Другим хорошо известным семейством интеркаляционных хозяев являются слоистые дихалькогениды металлов, такие как дисульфид титана. Характерным образом интеркаляция анализируется с помощью дифракции рентгеновских лучей, поскольку расстояние между листами увеличивается, и с помощью электропроводности, поскольку перенос заряда изменяет количество носителей заряда.
Структурно родственным видом является оксихлорид железа.
Экстремальным случаем интеркаляции является полное разделение слоев материала. Этот процесс называется отшелушиванием. Обычно требуются агрессивные условия с использованием высокополярных растворителей и агрессивных реагентов.
В биохимии, интеркаляция - это внедрение молекул между основания ДНК. Этот процесс используется как метод анализа ДНК, а также является причиной некоторых видов отравлений.
Клатраты - это химические вещества, состоящие из решетки, которая улавливает или содержит молекулы. Обычно клатратные соединения являются полимерными и полностью охватывают молекулу гостя. Соединения включения часто представляют собой молекулы, тогда как клатраты обычно являются полимерными. Соединения интеркаляции не трехмерны, в отличие от клатратных соединений. Согласно IUPAC, клатраты представляют собой «соединения включения, в которых молекула-гость находится в клетке, образованной молекулой-хозяином или решеткой молекул-хозяев».
