Русская Википедия:Карбид кальция
Шаблон:Вещество Карби́д ка́льция (углеро́дистый ка́льций, ацетилени́д кальция) — <chem>CaC2</chem> — в чистом виде бесцветные кристаллы. Бинарное неорганическое соединение кальция с углеродом.
История получения
Получение
Шаблон:Нет ссылок в разделе В настоящее время получают прокаливанием в электрических печах (температура 1900—1950 °C) смеси оксида кальция с коксом.
- <chem>CaO\ + 3C -> [1900-1950~^\circ\text{C}] CaC2\ + CO</chem>.
Полученный таким образом технический продукт имеет серый, коричневый или зеленоватый цвет вследствие загрязнения углём и другими примесями. Он содержит также примеси фосфида и сульфида кальция, поэтому такой карбид кальция и полученный из него ацетилен имеют неприятный запах из-за образования фосфина и сероводорода.
Физические свойства
- Бесцветные тетрагональные кристаллы.
- Плотность: 2,2 г/см3 (при 20 °C).
- Удельная теплоёмкость при постоянном давлении: 0,92 Дж/г·K (в диапазоне 20—325 °C).
- Стандартная мольная теплоёмкость Cp (при 298 К, твёрдый): 62,34 Дж/моль.
- Стандартная энтальпия образования ΔfH (твёрдый, при 298 К): −62,8 кДж/моль.
- Стандартная энергия образования Гиббса ΔfG (твёрдый, при 298 К): −67,8 кДж/моль.
- Стандартная энтропия образования S (при 298 К, твёрдый): 70,3 Дж/моль·K.
- Энтальпия плавления ΔHпл: 32,2 кДж/моль.
- Шаблон:Нет АИ 2.
Химические свойства
При взаимодействии c водой карбид кальция гидролизуется с образованием ацетилена и гидроксида кальция (гашёной извести)[1]:
- <chem>CaC2 + 2 H2O -> Ca(OH)2 + C2H2 ^</chem>.
Эта реакция является экзотермической и протекает очень бурно. При нарушении правил техники безопасности возможно получение травм и ожогов.
Внешний вид и характеристики технического карбида кальция
Шаблон:Копивио Карбид кальция получают сплавлением в электрических печах кокса и негашеной извести. Расплавленный карбид кальция выпускается из печи в специальные формы — изложницы, в которых он затвердевает. Застывший карбид кальция дробится и сортируется на куски определённых размеров.
Технический карбид кальция представляет собой твёрдое кристаллическое вещество тёмно-серого или коричневого цвета. Он даёт кристаллический излом серого цвета с различными оттенками в зависимости от чистоты. Карбид кальция гигроскопичен, то есть поглощает воду. При взаимодействии с водой даже на холоде карбид кальция разлагается с бурным выделением ацетилена и большого количества тепла. Из за содержания примесей при добавлении воды выделяется неприятный запах. Разложение карбида кальция происходит и под влиянием атмосферной влаги.
По ГОСТ 1460-56 установлены следующие размеры (грануляция) кусков товарного карбида кальция: 2×8; 8×15; 15×25; 25×80. Технический карбид кальция содержит до 80 % химически чистого карбида кальция, остальное составляют примеси — негашеная известь, углерод, кремнезём и другие вещества[2].
Применение
Шаблон:Копивио Карбид кальция используют при проведении автогенных работ и освещения, а также в производстве ацетиленовой сажи и продуктов органического синтеза, из которых главным является синтетический каучук.
Карбид кальция применяют в производстве цианамида кальция, из которого получают удобрения, цианистые соединения.
Карбид кальция используют для получения карбидно-карбамидного регулятора роста растений, изготовления порошкового карбидного реагента.
Из 1 кг технического карбида получается от 235 до 285 л ацетилена в зависимости от его сорта и грануляции: чем чище и крупнее карбид кальция, тем большее количество ацетилена он даёт при разложении.
Для разложения 1 кг карбида кальция теоретически требуется 0,56 л воды. Практически берут от 5 до 20 л воды для лучшего охлаждения ацетилена и обеспечения безопасности при работе. Скорость разложения карбида кальция водой зависит от его чистоты, грануляции, температуры и чистоты воды. Чем чище карбид кальция, меньше размер его кусков, выше температура и чище вода, тем больше скорость[2].
Физиологическое действие
- Среди всех неорганических производных кальция <chem>CaC2</chem> самый ядовитый.
- По степени воздействия на организм человека карбид кальция относится к 1-му классу опасности согласно ГОСТ 12.1.007.
- Попадание карбида кальция внутрь организма также является опасным.
- Пыль карбида кальция оказывает раздражающее действие на кожу, слизистые оболочки органов дыхания.
См. также
Примечания