Kalsiumkarbidi

Kalsiumkarbidi (kalsiumkarbonaatti, kalsiumsetylenidi ) - puhtaita värittömiä kiteitä . Kalsiumin binaarinen epäorgaaninen yhdiste hiilen kanssa. ${\ce {CaC2))$

Hankintahistoria

Ensimmäisen kerran Friedrich Wöhler hankki vuonna 1862 kuumentamalla sinkin ja kalsiumin seosta hiilen .

Haetaan

Tällä hetkellä kalsiumoksidia koksin kanssa saadaan polttamalla sähköuuneissa (lämpötila 1900-1950 °C) .

{\ce {CaO\ +3C->[1900-1950~^{\circ }{\text{C))]CaC2\ +CO))

Näin saatu tekninen tuote on väriltään harmaa, ruskea tai vihertävä johtuen hiilen ja muiden epäpuhtauksien saastumisesta. Se sisältää myös fosfidin ja kalsiumsulfidin epäpuhtauksia , minkä vuoksi sellaisilla kalsiumkarbidilla ja siitä johdetuilla asetyleenillä on epämiellyttävä haju fosfiinin ja rikkivedyn muodostumisen vuoksi .

Fysikaaliset ominaisuudet

Värittömiä tetragonaalisia kiteitä.
Tiheys: 2,2 g/cm3 ( 20 °C:ssa).
Ominaislämpökapasiteetti vakiopaineessa: 0,92 J/g K (alue 20–325°C).
Standardi molaarinen lämpökapasiteetti Cp ( 298 K:ssa, kiinteä): 62,34 J/mol.
Muodostumisen standardientalpia Δ f H (kiinteä, 298 K:ssa): −62,8 kJ/mol.
Gibbsin standardi muodostumisenergia Δ f G (kiinteä, 298 K:ssa): −67,8 kJ/mol.
Muodostuksen S standardientropia ( 298 K:ssa, kiinteä aine): 70,3 J/mol K.
Sulamisentalpia ΔHpl : 32,2 kJ/mol .
Teknisellä kalsiumkarbidilla on terävä valkosipulin haju asetyleenin fosfiinin sekoituksesta, kun se on vuorovaikutuksessa ilman kosteuden kanssa .

Kemialliset ominaisuudet

Vuorovaikutuksessa veden kanssa kalsiumkarbidi hydrolysoituu, jolloin muodostuu asetyleeniä ja kalsiumhydroksidia (sammutettua kalkkia) [2] :

{\ce {CaC2 + 2H2O -> Ca(OH)2 + C2H2 ^}}

Tämä reaktio on eksoterminen ja erittäin väkivaltainen. Turvallisuusmääräysten rikkominen voi aiheuttaa vammoja ja palovammoja.

Teknisen kalsiumkarbidin ulkonäkö ja ominaisuudet

Kalsiumkarbidia saadaan sulattamalla koksia ja poltettua kalkkia sähköuuneissa. Sula kalsiumkarbidi vapautuu uunista erityisiin muotteihin, joissa se kovettuu. Kiinteytynyt kalsiumkarbidi murskataan ja lajitellaan tietynkokoisiksi paloiksi.

Tekninen kalsiumkarbidi on kiinteä kiteinen aine, jonka väri on tummanharmaa tai ruskea. Se antaa harmaan värin kiteisen murtuman, jossa on erilaisia sävyjä puhtaudesta riippuen. Kalsiumkarbidi on hygroskooppinen eli imee vettä. Vuorovaikutuksessa veden kanssa, jopa kylmässä, kalsiumkarbidi hajoaa vapauttamalla nopeasti asetyleeniä ja suurella määrällä lämpöä. Epäpuhtauksien sisällöstä johtuen epämiellyttävä haju vapautuu, kun vettä lisätään. Kalsiumkarbidin hajoaminen tapahtuu myös ilmakehän kosteuden vaikutuksesta.

GOST 1460-56:n mukaan kaupallisten kalsiumkarbidipalojen seuraavat koot (rakeistukset) vahvistetaan: 2×8; 8×15; 15×25; 25×80. Tekninen kalsiumkarbidi sisältää jopa 80 % kemiallisesti puhdasta kalsiumkarbidia, loput ovat epäpuhtauksia - poltettua kalkkia, hiiltä, piidioksidia ja muita aineita [3] .

Sovellus

Kalsiumkarbidia käytetään autogeenisissä töissä ja valaistuksessa sekä asetyleenimustan ja orgaanisten synteesituotteiden valmistuksessa, joista synteettinen kumi on tärkein .

Kalsiumkarbidia käytetään kalsiumsyanamidin valmistuksessa , josta saadaan lannoitteita ja syanidiyhdisteitä.

Kalsiumkarbidia käytetään karbidi-karbamidi-kasvien kasvunsäätimen saamiseksi jauhemaisen karbidireagenssin valmistukseen.

1 kg:sta teknistä karbidia saadaan 235 - 285 litraa asetyleenia sen laadusta ja rakeista riippuen: mitä puhtaampi ja suurempi kalsiumkarbidi on, sitä enemmän asetyleeniä se antaa hajoamisen aikana.

Teoriassa tarvitaan 0,56 litraa vettä 1 kg kalsiumkarbidin hajottamiseen . Käytännössä ne kuluttavat 5-20 litraa vettä asetyleenin parempaan jäähdyttämiseen ja työturvallisuuden varmistamiseksi. Kalsiumkarbidin hajoamisnopeus veden vaikutuksesta riippuu sen puhtaudesta, rakeista, lämpötilasta ja veden puhtaudesta. Mitä puhtaampi kalsiumkarbidi on, sitä pienempiä sen palaset ovat, mitä korkeampi lämpötila ja mitä puhtaampi vesi, sitä suurempi nopeus [3] .

Fysiologinen toiminta

Kaikista epäorgaanisista kalsiumjohdannaisista myrkyllisin. ${\ce {CaC2))$
Ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksen asteen mukaan kalsiumkarbidi kuuluu 1. vaaraluokkaan GOST 12.1.007:n mukaan .
Kalsiumkarbidin nieleminen kehoon on myös vaarallista.
Kalsiumkarbidipölyllä on ärsyttävä vaikutus ihoon, hengityselinten limakalvoihin.

Katso myös

Karbidilamppu

Muistiinpanot

↑ Kalsiumkarbidi: kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet . Haettu 12. kesäkuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 16. kesäkuuta 2015. (määrätön)
↑ Kalsiumkarbidi: kemistin käsikirja . Haettu 12. kesäkuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 14. kesäkuuta 2015. (määrätön)
↑ 1 2 Kalsiumkarbidin käyttö ja käyttö (pääsemätön linkki) . Arkistoitu alkuperäisestä 15. kesäkuuta 2015. (määrätön)