Kalsíumkarbíð

Sem afleiðing af samskiptum kolefnis við málma við háan hita eru karbíð fengin. Til dæmis, kalsíumkarbíð: Ca + 2C → CaC2. Af öllum karbítum hefur það mesta hagnýta þýðingu. Hreint CaC2 er velkristallað fast, litlausir kristallar myndast af Ca2 + og C2- jónum. Önnur nöfn eru kalsíum asetýlenid eða kalsíumkarbónat. Mólmassinn er 64,1 g / mól. Það er ekki rokgjörn og er ekki leysanlegt í neinum þekktum leysum, en fellur niður við virkni vatns. Þéttleiki þess er 2,22 g / cm³. Bræðslumarkið er 2160 ° C og suðumarkið er 2300 ° C. Með því hversu mikil áhrif á líkaminn er að ræða efni sem er mjög hættulegt (1. hættuflokkur).

Í fyrsta sinn var kalsíum asetýleníð fengin árið 1862 af þýska efnafræðingnum Friedrich Weller þegar hitað var með kolefni úr málmi sink og kalsíums. Hann lýsti einnig efnahvörf kalsíums kalsíums með H2O. Jafnvel með sporum þess (til dæmis með raka í andrúmslofti), bregst kalsíumkarbíð kröftuglega við losun mikillar hita. En ef vatnsskortur er til staðar, getur asetýlen sem veldur því sjálfstætt kveikja. Kalsíumkarbíð bregst kröftuglega við þynnt ólífræn sýra og vatnslausnir af basa. Á sama tíma er einnig asetýlen losað. CaC2 er hægt að endurheimta öll málmoxíð til karbíða eða hreina málma.

Framleiðsla kalsíumkarbíðs er þægilegra en ekki úr kalsíum sjálfum, heldur úr oxíðinu. Við háan hita (2000 til 2300 ° C) er það endurreist. Í þessu tilviki eru málm og kolefni tengd: CaO + 3C → CO ↑ + CaC2. Ferlið fer fram í rafmagnsbogaofni, þar sem blanda af kalki og kók eða antracít er hituð. Tæknileg vara er lituð, með gráum lit, þar sem hún inniheldur óhreinindi í formi ókeypis kolefnis, oxíðs, súlfíðs, kalsíumfosfíðs og annarra efnasambanda. Massahlutfall CaC2 í því er 80-85%.

Í samskiptum karbíða með vatni er annað hvort málm eða asetýlen losað. Í annarri afbrigði hvarfast kalsíumkarbíð með vatni. Asetýlen, sem fæst vegna hvarfsins, sem hefur iðnaðarverðmæti: 2H2O + CaC2 → C2H2 + Ca (OH) 2, er tæknilega og hefur óþægilega lykt þar sem það inniheldur fjölda óhreininda (NH3, H2S, PH3 og annarra). Þótt það sé í hreinu formi, það er litlaust gas með einkennandi léttri lykt og leysist það nokkuð vel í vatni. Mikilvægt er að fá kalsíumsýanamíð (það er hráefni við framleiðslu sýaníðs efnasambanda eða notað sem áburður) úr karbíti með milliverkunum við köfnunarefni í samræmi við hvarfjöfnuna : N2 + CaC2 → CaCN2 + C.

Í fortíðinni var CaC2 mikið notað í karbítarljósum, þar sem það þjónaði sem uppspretta af asetýlenflamma. Eins og er, er notkun slíkrar ljósgjafar takmörkuð aðallega við speleology, það er einnig notað í bjólum og vítum. Önnur mikilvæg notkun CaC2 er efnafræði, þar sem það er hráefni. Til dæmis, í framleiðslu á lífrænum myndunarafurðum er aðaliðnið tilbúið gúmmí. Einnig úr kalsíumkalsíum kalsíum er fengin asetýlen svart, vinyl klóríð, ediksýra, akrýlnítríl, etýlen, asetón, gervi kvoða, stýren. Í bræðslu þjónar það að afoxa málma og desulfurize (draga úr súrefni og brennisteinsinnihaldi, í sömu röð). Kalsíumkarbíð er notað til að gera plöntuvexti eftirlitsstofnanna, duftkarbíð hvarfefni (asetýlen suðu).

Kvittun á hverju tonn af CaC2 krefst um það bil 3000 kW / klst rafmagns. Þess vegna er það réttlætt í viðurvist lágt verð fyrir það. Hins vegar er almennt framleiðsla koltvísýrings í heiminum vaxandi. Ef á 70 árum síðustu aldar voru framleiddar allt að 5 milljón tonn á ári, þá hefur þessi tala fjölgað um tvisvar á þessari öld. Þannig er framleiðsla á asetýleni byggð á kalsíumkarbíði aðallega uppspretta hráefna í efnaiðnaði, einkum til framleiðslu á PVC. Framleiðsla á asetýlen úr hráefni hennar er hagkvæmari en að nota innflutt olíu. Þess vegna er framleiðsla hennar í Kína vaxandi. Árið 2005 var það 8,94 milljónir tonna og það var raunverulegt tækifæri til að framleiða 17 milljónir tonna.

Öfugt við Kína, í Bandaríkjunum, Evrópu og Japan er venjulega minni neysla kalsíum kolefnis. Stig framleiðslu þess í Bandaríkjunum á 90s var aðeins 236 þúsund tonn á ári. Í okkar landi er kalsíumkarbíð framleidd samkvæmt forskriftunum sem settar eru fram í GOST 1460-81. Helstu neytendur þess eru Úkraína, Úsbekistan, Rúmenía og Slóvakía. Vegna mikillar orkuþéttni vörunnar og hækkun raforkuverðs hefur neysla kalsíum acetýlíðs í Rússlandi og útflutningsríkjunum hallað.