Карбид алюминия

Карбид алюминия получается прямой реакцией алюминия с углеродом в дуговой печи^[1]:

${\displaystyle {\mathsf {4Al+3C\longrightarrow Al_{4}C_{3}}}}$

Небольшое количество карбида алюминия является нормой в примеси технического карбида кальция. В электролитическом производстве алюминия данное соединение получается как продукт коррозии в графитовых электродах.

Получается при реакции углерода с оксидом алюминия:

${\displaystyle {\mathsf {2Al_{2}O_{3}+9C\ {\xrightarrow {1800^{\circ }C}}\ Al_{4}C_{3}+6CO}}}$

При реакции с водой или разбавленными кислотами карбид алюминия образует метан:

${\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+12H_{2}O\longrightarrow 4Al(OH)_{3}\downarrow +\ 3CH_{4}\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {6H_{2}SO_{4}+Al_{4}C_{3}\longrightarrow 2Al_{2}(SO_{4})_{3}+3CH_{4}}}}$

Реагирует с водородом:

${\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+6H_{2}\ {\xrightarrow {2200^{\circ }C}}\ 4Al+3CH_{4}}}}$

с кислородом:

${\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+6O_{2}\ {\xrightarrow {650-700^{\circ }C}}\ 2Al_{2}O_{3}+3CO_{2}}}}$

Реагирует с концентрированным гидроксидом натрия и водой, образуя комплексную соль — тетрагидроксоалюминат натрия и метан:

${\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+4NaOH+12H_{2}O\longrightarrow 4Na[Al(OH)_{4}]+3CH_{4}\uparrow }}}$

• Показатель преломления (для D-линии натрия): 2,7 (20 °C)
• Стандартная энергия Гиббса образования (298 К, кДж/моль): −196
• Стандартная энтропия образования (298 К, Дж/моль·K): 88,95

Карбид алюминия иногда используется в пиротехнике, для достижения эффекта искр. Можно использовать в качестве абразива в режущих инструментах^[2]. Имеет приблизительно такую же твердость как топаз^[3]. Используется в качестве химического реагента для определения содержания трития в воде.