Interkalasie (chemie)

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Jump to navigation Jump to search
Hierdie bladsy handel oor die chemiese binding. Vir die tydkonsep, sien Interkalasie (tydmeting)
Model van interkalasie van kalium (pers) in grafiet (swart)

In chemie is interkalasie die omkeerbare insluiting of invoeging van 'n molekule (of ioon) tussen in lae van 'n materiaal wat uit lae bestaan. Voorbeelde word aangetref in grafiet- en oorgangsmetaal-dikalogeniede.[1][2]

Voorbeelde[wysig | wysig bron]

Grafiet[wysig | wysig bron]

Een beroemde vorm van interkalasie is grafiet met kalium.[3] Interkalasie vergroot die van der Waals-gaping tussen lae grafiet, wat energie benodig. Gewoonlik word hierdie energie voorsien deur ladingoordrag tussen die gas (kalium) en die gasheer (grafiet) vaste stof, dit wil sê, deur 'n redoksreaksie. Twee kaliumgrafietverbindings is KC8 en KC24. Koolstoffluoriede (bv. (CF)x en (C4F)) word voorberei deur reaksie van fluoor met grafitiese koolstof. Die kleur is grys, wit of geel. Die binding tussen die koolstof- en fluooratome is kovalent, en fluor word dus nie ingebou (geinterkalaat) nie. Sulke materiale word vir gebruik in verskillende litiumioonbatterye as 'n katode oorweeg.

Metaaldikalogeniede[wysig | wysig bron]

'n Ander bekende familie van materiale wat interkalasie ondergaan is die gelaagde metaal-dikalkogeniede soos titaandisulfied.[4] Op 'n kenmerkende wyse word interkalasie deur X-straalkristallografie geanaliseer, aangesien die spasie tussen lae groter word, en deur elektriese geleiding, die aantal ladingdraers verander as gevolg van ladingoordrag. 'n Struktureel verwante spesie is ysteroksichloried.

Afskilfering[wysig | wysig bron]

'n Uiterste geval van interkalasie is die volledige skeiding van die lae van die materiaal. Hierdie proses word afskilfering genoem. Gewoonlik word aggressiewe toestande benodig met betrekking tot hoogs polêre oplosmiddels en aggressiewe reagense.[5]

Verwante materiaal[wysig | wysig bron]

In biochemie is interkalasie die invoeging van molekules tussen die basisse van DNS. Hierdie proses word gebruik as 'n metode om DNS te ontleed en is ook die basis van sekere soorte vergiftiging. In organiese chemie is 'n klas verbindings wat klatrate genoem word, 'n molekulêre tralie wat 'n ander molekuul omring. Klatrate is gewoonlik driedimensioneel terwyl insluitingsverbindings (gevorm deur sekere ligande) en interkalasieverbindings gewoonlik nie is nie.[6]

Kyk ook[wysig | wysig bron]

Verwysings[wysig | wysig bron]

  1. Whittingham, Stanley M. (2 Desember 2012). Intercalation Chemistry (in Engels). Elsevier. ISBN 978-0-323-14040-9.
  2. Müller-Warmuth, W.; Schöllhorn, R. (6 Desember 2012). Progress in Intercalation Research. Physics and Chemistry of Materials with Low-Dimensional Structures 17 (in Engels). Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-011-0890-4.
  3. Wiberg, E.; Holleman, A.F.; Wiberg, N.; Eagleson, M.; Brewer, W.; Aylett, B.J. (2001). Inorganic Chemistry (in Engels). Academic Press. p. 794. ISBN 978-0-12-352651-9.
  4. Kikkawa, S.; Kanamaru, F.; Koizumi, M. (1983). "Layered Intercalation Compounds". Inorganic Syntheses (in Engels). 22. p. 86. doi:10.1002/9780470132531.ch17. ISBN 0-471-88887-7.
  5. Nicolosi, V.; Chhowalla, M.; Kanatzidis, M. G.; Strano, M. S.; Coleman, J. N. (2013). "Liquid Exfoliation of Layered Materials". Science (in Engels). 340 (6139). doi:10.1126/science.1226419. hdl:2262/69769.
  6. Atwood, J. L. (2012). "Inclusion Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (in Engels). Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a14_119.