Kalsiumkarbidia

Seurauksena vuorovaikutusta hiilen metallien kanssa korkealla temperaturahpoluchayutsya karbideja. Esimerkiksi, kalsiumkarbidia: Ca + 2C → CAC2. Kaikista karbidien sillä on suurta käytännön arvoa. Puhdas CAC2 - hyvin kiteyttämällä kiinteä aine, värittömiä kiteitä muodostuu ionit Ca2 + ja C2. Hänen muita nimiä - Kalsium asetylidi tai kalsiumkarbidin. Moolimassa on yhtä kuin 64,1 g / mol. Se ei ole haihtuvaa ja joka ei liukene missään tunnettuja liuottimia, ja hajoaa veden vaikutuksesta. sen tiheys on 2,22 g / cm. Sulamislämpötila on 2160 ° C ja kiehumispiste - 2300 ° C: ssa Aste vaikutus kehon on aine erittäin vaarallista (1. lk vaaran).

Ensimmäinen kalsium asetylidiä valmistettiin 1862 Saksan kemisti Fridrihom Velerom kun kuumennetaan hiilen kanssa sinkin ja kalsiumin. Ne myös kuvattu reaktio kalsiumkarbidia H 2O: lla. Jopa sen jälkiä (esim., Ilman kosteus) kalsiumkarbidia reagoi voimakkaasti vapauttaa suuren määrän lämpöä. Mutta jos veden puutteen seurauksena asetyleeniä itsesyttymislämpötilojen voi esiintyä. Kalsiumkarbidia voimakkaasti reagoi laimealla epäorgaanisten happojen ja -liuokset emäksiä. Tämäkin on jaettavia asetyleeniä. On voimakas pelkistin, CAC2 kykenee palauttamaan kaikki metallioksidit karbidien tai puhtaiden metallien.

Saada kalsiumkarbidia ei ole kätevä, koska kalsiumin ja sen oksidi. Korkeissa lämpötiloissa (2000-2300 ° C) on sen hyödyntämistä. Metallin ja hiili on kytketty: CaO + 3C → CO ↑ + CAC2. Prosessi tapahtuu valokaariuunissa, jossa on hehkulamppu seos kalkin ja koksin tai antrasiitti. Raakatuote on värillinen, on harmahtava väri, koska se sisältää epäpuhtauksia muodossa vapaan hiilen, oksidi, ja sulfidi, kalsium fosfidi- ja muita kemiallisia yhdisteitä. Massaosuus CAC2 siinä on 80-85%.

Reaktiossa karbidien vedellä seisoo tai metallista, tai asetyleeni. Keksinnön toisen suoritusmuodon reagoi veden kanssa kalsiumkarbidia. Asetyleeni, tuloksena reaktio, joka on teollista merkitystä: 2H2O + CAC2 → C2H2 + Ca (OH) 2, on tekninen ja on epämiellyttävä haju, koska se sisältää useita epäpuhtauksia (NH3, H2S, PH3, jne.). Vaikka puhtaassa muodossa, se on väritön kaasu, jolla on tunnusomainen haju melko heikko, ja se on melko liukoinen veteen. On tärkeää saada kalsiumsyanamidi (raaka-aineena syanidin yhdisteitä tai käytetään lannoitteena) karbidi saattamalla se typellä reaktioyhtälö: N2 + → CaCN2 CAC2 + C.

Viime CAC2 laajalti käytetty karbidilamppuja, joka toimi lähteenä asetyleeniliekkiä. Tällä hetkellä, tällaisten valonlähteen rajoittuu lähinnä luolatutkimus, se on myös käytetty poijut ja majakat. Muita tärkeitä käyttökohteita CAC2 - ovat kemiallisia tekniikkaa, jossa se on raaka-aine. Esimerkiksi, että kemikaalien, pääasiassa niistä on synteettinen kumi. Saatu myös kalsiumkarbidia asetyleeninokea, vinyylikloridi, vinyyli- etikkahappo, akrylonitriili, eteeni, asetoni, synteettiset hartsit, styreeni. Teräs on käytetty hapen poistoon ja rikinpoistoon metallit (a hapen pelkistyksen ja rikin, vastaavasti). Kalsiumkarbidia käytetään valmistettaessa kasvin kasvua säätelevää, karbidia jauhemaisen reagenssin (asetyleeni hitsaus).

Valmiste kukin tonni CAC2 vaatii noin 3000 kW / h sähköä. Siksi on perusteltua läsnäolo alhaiset hinnat sen. Kaiken kaikkiaan kuitenkin, maailmanlaajuinen tuotanto kalsiumkarbidin kasvaa. Jos 70-luvulla edellisen vuosisadan tuottavat vuosittain jopa 5 miljoonaa tonnia, meidän luvulla määrä on kasvanut noin puoli. Esimerkiksi Kiinassa, asetyleenin, joka perustuu kalsiumkarbidia on tärkein raaka-aineita kemian teollisuudelle, erityisesti tuotantoon polyvinyylikloridi. Asetyleenin sen raaka-aineesta taloudellisempaa kuin tuotu öljy. Siksi sen tuotanto Kiinassa kasvaa. Vuonna 2005 se saavutti 8940000 tonnia, ja siellä oli todellinen mahdollisuus tuottaa 17 miljoonaa tonnia.

Toisin Kiina, Yhdysvallat, Eurooppa ja Japani hiilipitoisesta kalsiumin saanti vähenee yleensä. Taso tuotantoaan Yhdysvalloissa 90-luvulla oli vain 236000 tonnia vuodessa. Meidän maassa, kalsiumkarbidia mukaisesti valmistettu spesifikaatioiden esitetty ISO 1460-81. Sen tärkeimmät asiakkaat - se on Ukrainan, Uzbekistanin, Romania ja Slovakia. Koska korkea tehonkulutus tuotteen yhteydessä hintojen nousu sähkönkulutus kalsiumin asetylidi Venäjällä ja viejämaiden puolittuivat.