Karbidu vápníku

V důsledku interakce uhlíku s kovy se při vysokých temperaturahpoluchayutsya karbidů. Například, karbid vápníku: Ca + 2C → CaC2. Ze všech karbidů má velký praktický význam. Čistý CaC2 - dobře krystalizující pevné látky, ve formě bezbarvých krystalů, vytvořených iontů Ca2 + a C2-. Jeho jiná jména - Acetylid vápenatý nebo karbidu vápníku. Molární hmotnost činí 64,1 g / mol. To není těkavý a nejsou rozpustné v žádné ze známých rozpouštědel, a rozkládá se působením vody. jeho hustota je 2,22 g / cm. Teplota tavení je 2160 ° C a bod varu - 2300 ° C. Stupeň vlivu na těle je látkou velmi nebezpečnou (1. třída nebezpečnosti).

První Acetylid vápenatý byl připraven v roce 1862 německý chemik Fridrihom Velerom při zahřívání s aktivním uhlím slitinou zinku a vápníku. Jsou také popsána reakce karbidu vápníku s H2O. I s jeho stopy (např., Atmosférická vlhkost), karbidu vápníku silně reaguje s uvolněním velkého množství tepla. Ale v případě nedostatku vody výsledný acetylenu samovznícení může dojít. Karbid vápníku silně reaguje s zředěnými anorganickými kyselinami a vodnými roztoky alkálií. To je také přidělení acetylenu. Jako silné redukční činidlo, CaC2 schopen obnovit všechny oxidy kovů na karbidů nebo čisté kovy.

Získání karbidu vápenatého, není výhodné, protože vápníku a jeho oxid. Při vysokých teplotách (od 2000 do 2300 ° C), je jeho obnova. Kov a uhlík jsou připojeny: CaO + 3C → CO ↑ + CaC2. Tento proces probíhá v elektrické obloukové peci, přičemž žhavicí směs nehašeného vápna a koksu nebo antracitu. Surový produkt je barevný, má grayish barvu, protože obsahuje nečistoty ve formě volné uhlí, oxid, a sirník, fosfidu vápenatého a jiných chemických sloučenin. Hmotnostní frakce CaC2 nich je 80 až 85%.

Při reakci karbidu s vodou stojany nebo kovů, nebo acetylenu. Podle druhého provedení se s vodou karbidu vápníku. Acetylen, vzniklý reakcí, která má průmyslový význam: 2H2O + CaC2 → C2H2 + Ca (OH) 2, je technický a má nepříjemný zápach, neboť obsahuje řadu nečistot (NH3, H2S, PH3, atd). I když se v čisté formě, to je bezbarvý plyn s charakteristickou vůní poměrně slabé, a je zcela rozpustný ve vodě. Je důležité získat kyanamid vápenatý (surovina při výrobě sloučenin kyanidu nebo aplikován jako hnojivo) karbid reakcí s dusíkem při reakční rovnice: N2 + → CaCN2 CaC2 + C.

Poslední CaC2 široce používané karbidové lampy, které sloužily jako zdroj acetylen. V současné době je použití takového světelného zdroje je omezen hlavně speleologie, ale je také používán v bójí a majáků. Mezi další významné oblasti použití CaC2 - jsou chemické technologie, kde je surovina. Například, při výrobě chemických látek, zejména z nich to je syntetický kaučuk. Získat také z karbidu vápníku acetylenových sazí, vinylchlorid, vinyl-kyselina octová, akrylonitril, ethylen, aceton, syntetických pryskyřic, styrenu. Ocel se používá pro odkysličení a odsíření kovů (redukce kyslíku a síry, v příslušném pořadí). karbid vápníku se používá pro výrobu regulátor růstu rostlin, práškového karbidu činidlem (acetylen svařování).

Příprava každá tuna CaC2 vyžaduje asi 3000 kW / h elektrické energie. Z tohoto důvodu je to odůvodněno přítomností nízkých cen za ním. Celkově však světová produkce karbidu vápníku roste. Pokud se v 70. letech minulého století, ročně vyrobit až 5 milionů tun, v našem století se počet vzrostl o zhruba polovinu. Například, v Číně, výroba acetylenu na bázi karbidu vápníku je hlavním zdrojem surovin pro chemický průmysl, zejména pro výrobu polyvinylchloridu. Výroba acetylenu z jeho suroviny hospodárnější než použití dovážený olej. Proto se její výroba v Číně roste. V roce 2005 dosáhl 8,94 milionu tun, a tam byla skutečná příležitost k výrobě 17 milionů tun.

Na rozdíl od Číny, Spojených státech, Evropě a Japonsku uhlíkaté příjem vápníku obvykle klesá. Úroveň jeho produkce v USA v 90. letech činil pouze 236 tisíc tun ročně. V naší zemi se karbidu vápníku vyrobené podle specifikace uvedené v normě ISO 1460-81. Jejími hlavními zákazníky - to je Ukrajina, Uzbekistán, Rumunsko a Slovensko. Vzhledem k vysoké spotřebě energie výrobku v souvislosti s růstem cen elektrické spotřeby acetylidu vápníku v Rusku a zemí vývozu klesly na polovinu.