Слово Карбид кальция как пишется - однокоренные слова и морфемный разбор слова (приставка, корень, суффикс, окончание):

Карбид кальция

Карбид кальция
Общие
Систематическое наименование	Кальция карбид
Химическая формула	CaC2
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	твёрдое
Молярная масса	64.099 г/моль
Плотность	2.22 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	2160 °C
Температура кипения	2300 °C
Структура
Координационная геометрия	6
Кристаллическая структура	Тетрагональная
Классификация
Рег. номер CAS	75-20-7

Карби́д ка́льция (углеро́дистый ка́льций, ацетилени́д кальция) — CaC₂ — в чистом виде белое кристаллическое вещество. Соединение кальция с углеродом.

Содержание

История получения

Впервые получен в 1862 г. Ф. Вёлером нагреванием сплава цинка и кальция с углём.

Получение

В настоящее время получают прокаливанием в электрических печах (температура 1900—1950 °C) смеси оксида кальция с коксом.

Полученный таким образом технический продукт имеет грязную окраску вследствие загрязнения углём и другими красящими примесями. Он содержит также примеси фосфида и сульфида кальция, вследствие чего такой карбид кальция и полученный из него ацетилен имеют неприятный запах.

Свойства

При соединении с водой разлагается, образуя ацетилен и гидроксид кальция (гашеную известь).

Применение

Карбид кальция широко применяют в технике для производства ацетилена, цианамида кальция (при нагревании с азотом), а также для восстановления щелочных металлов.

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Карбид кальция» в других словарях:

КАРБИД КАЛЬЦИЯ — (ацетиленид кальция, СаС2), химическое вещество, получаемое в промышленных масштабах путем нагрева кокса и оксида кальция (извести, СаО) в электропечи. Реагирует с водой, выделяя этин (ацетилен, С2Н2) горючий газ, дающий яркое пламя. Благодаря… … Научно-технический энциклопедический словарь

КАРБИД КАЛЬЦИЯ — твердое непрозрачное кристаллическое вещество, изготовляемое искусственно в электропечах из смеси обожженной извести с чистым коксом или древесным углем. Служит гл. обр. для получения ацетилена, необходимого при сварке и резке металлов.… … Технический железнодорожный словарь

карбид кальция — (CaC2) [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN calcium carbide … Справочник технического переводчика

Карбид кальция — CaC2, соединение кальция с углеродом; один из важнейших карбидов (См. Карбиды), применяемых в технике. Химически чистый К. к. бесцветен (технический от светло бурого до чёрного); плотность 2,2 г/см3 tпл 2300 °С. С водой взаимодействует с… … Большая советская энциклопедия

карбид кальция — углеродистый кальций … Cловарь химических синонимов I

Товарный карбид кальция — Охлажденный, раздробленный и упакованный технический карбид кальция Источник: ГОСТ 27698 88: Печи для производства карбида кальция. Показатели энергопотребления … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Условный карбид кальция — Карбид кальция литражом Lст = 300 дм3/кг Источник: ГОСТ 27698 88: Печи для производства карбида кальция. Показатели энергопотребления … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Физический карбид кальция — Карбид кальция на выпуске из печи литражом Lp Источник: ГОСТ 27698 88: Печи для производства карбида кальция. Показатели энергопотребления … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

карбид — а, м. carbide m. <лат. carbo + гр. eidos вид спец. Соединение металла с углеродом. Карбид железа. Карбид кальция. БАС 1. Карбидный ая, ое. ♦ Карбидная лампа. Лампа, в которой горит ацетилен, получаем действием воды на карбид кальция. БАС 1.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

КАРБИД — зловонное вещество с чрезвычайно сильным удушливым запахом; соединение железа с углеродом. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов М., 1907. карбид карбида, м [лат. carbo уголь + гр. вид] (хим.). Соединения … Словарь иностранных слов русского языка

Источник

Карбид кальция

Карбид кальция
Систематическое наименование	Кальция карбид
Традиционные названия	Ацетиленид кальция; углеродистый кальций
Хим. формула	CaC2
Рац. формула	CaC2
Состояние	твёрдое
Молярная масса	64,0994 (±0,004) г/моль
Плотность	2,22 г/см³
Т. плав.	2160 °C
Т. кип.	2300 °C
Координационная геометрия	6
Кристаллическая структура	Тетрагональная
ГОСТ	ГОСТ 1460-81 ГОСТ 1460-2013
Рег. номер CAS	75-20-7
PubChem	6352
Рег. номер EINECS	200-848-3
SMILES
RTECS	EV9400000
ChemSpider	6112
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Карбид кальция (углеродистый кальций, ацетиленид кальция) — CaC₂ — в чистом виде белое кристаллическое вещество. Бинарное неорганическое соединение кальция с углеродом.

Содержание

История получения

Впервые получен в 1861 году Фридрихом Вёлером нагреванием сплава цинка и кальция с углём.

Получение

В настоящее время получают прокаливанием в электрических печах (температура 1900—1950 °C) смеси оксида кальция с коксом.

Полученный таким образом технический продукт имеет чисто-черный цвет вследствие загрязнения углём и другими красящими примесями. Он содержит также примеси фосфида и сульфида кальция, вследствие чего такой карбид кальция и полученный из него ацетилен имеют неприятный запах.

Физические свойства

Химические свойства

При взаимодействии c водой карбид кальция гидролизуется с образованием ацетилена и гидроксида кальция (гашёной извести):

Представленная выше реакция является экзотермической.

Внешний вид и характеристики технического карбида кальция

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. По внешнему виду карбид кальция представляет собой твёрдое вещество тёмно-серого или коричневого цвета. Он даёт кристаллический излом серого цвета с различными оттенками в зависимости от чистоты. Карбид кальция жадно поглощает воду. При взаимодействии с водой даже на холоде карбид кальция разлагается с бурным выделением ацетилена и большого количества тепла. Разложение карбида кальция происходит и под влиянием атмосферной влаги.

По ГОСТ 1460-56 установлены следующие размеры (грануляция) кусков 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, кремнекислота и другое.

Область применения карбида кальция

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 с целью 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.

Источник

Содержание

История получения карбида кальция

Карбид кальция был получен случайно в 1862 г. Немецкий химик Фридрих Вёлер (Friedrich W?hler) при попытке выделения металлического кальция из извести (карбоната кальция СаСО₃) путем длительного прокаливания смеси, состоящей из извести и угля, получил массу сероватого цвета, в которой не обнаружил признаков металла. Как результат неудавшегося эксперимента он выбросил эту массу на свалку во дворе. Во время дождя лаборант заметил выделение какого-то газа из выброшенной массы. Это заинтересовало Фридриха Вёлера, он провел анализ газа и установил, что это ацетилен (С₂Н₂), ранее открытый Эдмундом Дэви (Edmund Davy), в 1836 г.

Однако имя этому газу присвоил французский химик Пьер Эжен Марселен Бертло (Marcellin Berthelot) после того, как в 1863 году получил ацетилен, пропуская водород над раскалёнными электрической дугой графитовыми электродами.

Томас Уилсон (Thomas Leopold «Carbide» Willson) в 1888 году и Фердинанд Фредерик Анри Муассан (Ferdinand Frederic Henri Moissan) в 1892 независимо друг от друга открыли метод получения карбида кальция в дуговой электропечи, что послужило толчком для дальнейшего развития промышленного получения технического карбида кальция.

В России первые заводы по изготовлению карбида кальция были построены акционерным обществом «Перун» в 1908 г. в Земковицах, а в 1910 г. в Петербурге. В 1914 г. на этом заводе работали две карбидные печи мощностью по 500 кВт и две печи по 900 кВт.

В 1917 г. при Макеевском металлургическом заводе была построена установка с электропечью мощностью 1800 кВт. Почти одновременно на заводе в Баку для нужд нефтепромышленности и на Аллавердском медеплавильном заводе также были пущены карбидные печи.

В 1930 г. был построен и пущен первый большой карбидный завод в Растяпино (ныне г. Дзержинск Нижегородской области). На этом заводе карбид кальция впервые стал выпускаться не только как товарный продукт, но и для получения цианамида кальция.

Получение карбида кальция

Технический карбид кальция получают в результате взаимодействия обожженной извести (СаО) с коксом (3С) или антрацитом в электрических печах при температуре 1900-2300°С. Шихту, состоящую из смеси кокса или антрацита и извести в определенной пропорции, загружают в электропечь, шихта расплавляется, при этом происходит эндотермическая химическая реакция (с поглощением тепла) по формуле:

Таким образом, для получения 1 т карбида кальция требуется:

Однако вследствие значительных потерь энергии в карбидных печах практически для получения 1 т технического карбида кальция расходуется от 2800 до 3700 кВт·ч в зависимости от мощности печи. Если мощность печи меньше 1000 кВт, то расход электроэнергии может достичь 4000 кВт·ч/т и более.

Расплавленный карбид кальция сливают из печи в специальные изложницы, в которых он остывает и затвердевает. После затвердевания его дробят в щековых дробилках и сортируют в решетчатых барабанах на куски различной величины от 2 до 80 мм.

Выход кусков различных размеров при дроблении приведен ниже:

Грануляция, мм	25-80	15-25	8-15	2-8	до 2
Выход, %	66-80	8-10	6-14	4,5-6,5	1,5-3,0

Товарным карбидом кальция считается грануляцией от 2 до 100 мм. Карбидная пыль, получающаяся при дроблении, непригодна для нормальных ацетиленовых генераторов из-за слишком энергической реакции с водой, перегрева и опасности взрыва.

Зависимость удельного веса технического карбида кальция от содержания в нем СаС₂, приведена в таблице ниже:

Содержание СаС2 в техническом карбиде, %	80	75	70	65	60	55
Удельный вес технического карбида	2,32	2,37	2,41	2.45	2,49	2,53

Технический карбид кальция, получаемый в электропечах, содержит ряд примесей, попадающих в него из исходных материалов, которыми пользуются при его производстве. Средний химический состав применяемого для сварки:

Компонент	Содержание, % (по массе)
Карбид кальция (СаС2)	72,5
Известь (СаО)	17,3
Окись магния (MgO)	0,4
Окись железа (Fe2O3) и окись алюминия (Al2O3)	2,5
Окись кремния (SiO2)	2,0
Сера (S)	0,3
Углерод (С)	1,0
Другие примеси	4,0

Как видно из приведенного состава, основной примесью является известь.

Примеси, содержащиеся в исходных материалах, применяемых для производства, ухудшают его качество. Особенно вредными примесями являются фосфор и сера, которые переходят в карбид кальция в виде фосфористых и сернистых соединений кальция, а при разложении карбида попадают в ацетилен в виде фосфористого водорода и сероводорода.

Гидролиз или карбид кальция плюс вода

Экзотермическая реакция (т.е. с выделением тепла) взаимодействия карбида кальция с водой протекает бурно по уравнению:

Тепловой эффект реакции слагается из тепла, выделяемого при взаимодействии с водой карбида кальция и негашеной извести. Взаимодействие извести с водой протекает по уравнению:

Выход ацетилена объем ацетилена в литрах, выделяемый при разложении 1 кг карбида, приведенный к 20° и 760 мм рт. ст.

Для разложения 1 кг химически чистого карбида кальция теоретически необходимо 0,562 кг воды, при этом получается 0,406 кг ацетилена (285 л) и 1,156 кг гашеной извести.

Значительный тепловой эффект реакции карбида кальция и опасность перегрева ацетилена заставляют вести процесс с большим избытком воды для охлаждения. Это делает процесс более безопасным. Температура выходящего из генератора ацетилена при этом превышает температуру окружающей среды всего на 10-15°С.

Количество воды необходимое для реакции с карбидом кальция

Минимальное количество воды, необходимое для охлаждения при реакции 1 кг карбида кальция, может быть рассчитано следующим образом.

При разложении 1 кг 70%-го карбида кальция образуется 0,284 кг ацетилена и 1,127 кг гидрата окиси кальция т.е. гашеной извести (принимая содержание окиси кальция в карбиде кальция равным 24%).

Принимаем, что начальная температура воды равна 15° С, а температура в генераторе во время работы равна 60° С. Уравнение теплового баланса для 1 кг карбида кальция выражается следующим образом:

Искомый минимальный безопасный объем воды равен:

Как уже говорилось выше, технический карбид кальция обычно содержит не более 70-80% CaC₂. Поэтому из 1 кг технического карбида кальция можно получить от 230 до 280 л ацетилена.

Если учесть потери ацетилена на растворение в воде и продувку ацетиленового генератора, то для получения 1 м 3 (1000 дм 3 ) ацетилена практически приходится расходовать 4,3-4,5 кг карбида кальция. Более точные данные о фактическом выходе ацетилена в зависимости от количества примесей (сорта) и размеров «кусков» (грануляции) указаны в ГОСТ 1460.

Параметры влияющие на скорость реакции с водой

Чем меньше размеры кусков, тем быстрее происходит реакция карбида кальция с водой.

Чем выше температура воды, тем быстрее идет реакция карбида кальция. Если вода сильно загрязнена гашеной известью, образующейся при реакции карбида кальция, то реакция замедляется.

При разложении неподвижного карбида кальция в недостаточном количестве воды куски его могут покрываться коркой гашеной извести и сильно перегреваться, при этом может иметь место реакция:

В этом случае реакция карбида кальция происходит за счет отнятия влаги, содержащейся в гашеной извести. В результате повышается плотность корки, что приводит к еще большему перегреву. Поэтому непрерывное удаление извести из зоны реакции имеет большое значение, так как перегрев может привести к взрыву ацетилено-воздушной смеси или вызвать взрывчатый распад ацетилена.

При погружении карбида кальция в воду процесс разложения протекает также весьма неравномерно: вначале реакция идет очень активно с бурным выделением ацетилена, а затем скорость реакции уменьшается. Это объясняется уменьшением поверхности кусков и тем, что они покрываются коркой извести, препятствующей свободному доступу воды.

При перемешивании воды с находящимся в ней карбидом кальция реакция происходит быстрее и равномернее.

Скорость реакции карбида кальция в воде зависит от чистоты карбида кальция и поверхности соприкосновения кусков карбида кальция с водой.

Скорость реакции карбида кальция в воде является весьма важным элементом, характеризующим качество карбида кальция. Для практических целей пользуются понятием продолжительности разложения.

Продолжительностью разложения считают время, в течение которого выделяется 98% от всего количества ацетилена, который может быть выделенным из карбида кальция, так как остаток разлагается очень медленно и не характеризует процесс разложения применительно к условиям работы ацетиленовых генераторов.

В таблице ниже приведены экспериментальные данные о продолжительности разложения карбида кальция в зависимости от размеров его кусков.

Размеры кусков, мм	Пыль	2/4	5/8	8/15	15/25	25/50	50/80
Продолжительность разложения, мин.	Несколько секунд	1,17	1,65	1,82	4,23	13,5	16,6

Следует, оговорить, что данные таблицы характеризуют лишь те образцы карбида кальция, с которыми были проведены опыты. Практически могут иметь место значительные отклонения, главным образом в сторону уменьшения скорости реакции.

Скорость разложения в значительной степени зависит от выхода ацетилена из карбида кальция. Чем ниже выход, тем меньше скорость реакции.

На диаграмме ниже показаны изменения в скорости разложения карбида кальция двух сортов с одинаковыми размерами кусков (25/50).

Карбид кальция плюс азот

При температуре 1000°С карбид кальция, взаимодействуя с азотом, образует цианамид кальция. Уравнение реакции имеет следующий вид:

Эта реакция используется для промышленного производства цианамида кальция. Цианамид кальция применяется в качестве удобрения и как исходный продукт для получения цианидов.

Карбид кальция плюс водород

С водородом карбид кальция вступает в реакцию при температуре выше 2200°С с образованием ацетилена и металлического кальция. При высокой температуре карбид кальция восстанавливает большинство окислов металлов.

Хранение карбида кальция

После того как был получен карбид кальция хранение его допускается в специальных герметичных барабанах и специально оборудованных помещениях, но все это уже рассмотрено в статье о том, где и как хранить карбид кальция.

Источник

Карбид кальция (CaC2): структура, свойства, производство, применение

Содержание:

Одна из его наиболее важных химических реакций CaC₂ что происходит с водой H₂Или, в котором образуется ацетилен HC≡CH. По этой причине его используют для получения ацетилена промышленным способом. Из-за такой же реакции с водой он используется для созревания фруктов, в ложных орудиях и военно-морских ракетах.

Реакция CaC₂ с водой также образует полезный ил для приготовления клинкера (компонента цемента), который производит меньше диоксида углерода (CO₂) по сравнению с традиционным методом производства цемента.

С азотом (N₂) карбид кальция образует цианамид кальция, который используется в качестве удобрения. ЦК₂ он также используется для удаления серы из некоторых металлических сплавов.

Некоторое время назад ЦК₂ Он использовался в так называемых карбидных лампах, но они уже не очень распространены, потому что они опасны.

Состав

Кристаллическая структура CaC₂ происходит от кубической (как хлорид натрия NaCl), но как ион C₂ 2- при удлинении структура искажается и становится тетрагональной.

Номенклатура

Свойства

Физическое состояние

Кристаллическое твердое вещество, которое в чистом виде бесцветно, но если оно загрязнено другими соединениями, оно может быть желтовато-белым или от сероватого до черного.

Молекулярный вес

Температура плавления

Точка кипения

ЦК₂ кипит при 2300ºC с разложением. Точку кипения необходимо измерять в инертной атмосфере, то есть без кислорода и влаги.

Плотность

Химические свойства

Карбид кальция реагирует с водой с образованием ацетилена HC≡CH и гидроксида кальция Ca (OH).₂:

Ацетилен легко воспламеняется, поэтому CaC в присутствии влаги₂ он может быть легковоспламеняющимся. Однако когда он высохнет, это не так.

Карбид кальция реагирует с азотом N₂ с образованием цианамида кальция CaCN₂:

Получение

Карбид кальция производят промышленным способом в электродуговой печи из смеси карбоната кальция (CaCO₃) и углерод (C), который подвергается воздействию температуры 2000 ° C. Реакция резюмируется следующим образом:

CaO + 3 C → CaC₂ + CO ↑

В электродуговой печи электрическая дуга образуется между двумя графитовыми электродами, стойкими к высоким температурам. Получается карбид кальция с чистотой 80-85%.

Приложения

При производстве ацетилена

В промышленности реакция карбида кальция с водой используется для получения ацетилена C₂ЧАС₂.

Это наиболее важное применение карбида кальция. В некоторых странах высоко ценится ацетилен, так как он позволяет производить поливинилхлорид, который является разновидностью пластика. Кроме того, ацетилен используется для сварки при высоких температурах.

В сокращении выбросов CO₂

Остатки, полученные от получения ацетилена из CaC₂ (также называемый «осадок карбида кальция» или «остатки карбида кальция») используются для получения клинкера или бетона.

Грязь из карбида кальция имеет высокое содержание гидроксида кальция (Ca (OH)₂) (около 90%), немного карбоната кальция (CaCO₃) и имеет pH более 12.

По этим причинам он может реагировать с SiO.₂ или Al₂ИЛИ₃ образуя продукт, аналогичный продукту, полученному в процессе гидратации цемента.

Один из видов деятельности человека, который производит больше выбросов CO₂ это строительная отрасль. Сотрудничество₂ он образуется на востоке, чтобы отделиться от карбоната кальция во время реакции с образованием бетона.

Использование осадка карбида кальция для замены карбоната кальция (CaCO₃) было обнаружено, что снижает выбросы CO₂ на 39%.

При получении цианамида кальция

Карбид кальция также используется в промышленности для получения цианамида кальция CaCN.₂.

Цианамид кальция используется в качестве удобрения, потому что с почвенной водой он превращается в цианамид H2N = C = N, который обеспечивает растения азотом, важным для них питательным веществом.

В металлургической промышленности

Карбид кальция используется для удаления серы из таких сплавов, как ферроникель. CaC смешанный₂ со сплавом, расплавленным при 1550 ° С. Сера (S) реагирует с карбидом кальция с образованием сульфида кальция CaS и углерода C:

Удаление серы благоприятно, если смешивание является эффективным и содержание углерода в сплаве низкое. Сульфид кальция CaS плавает на поверхности расплавленного сплава, откуда его сливают и выбрасывают.

В различных применениях

Карбид кальция использовался для удаления серы из железа. Также как топливо при производстве стали и как мощный раскислитель.

Его используют для созревания фруктов. Ацетилен образуется из карбида кальция с водой, который способствует созреванию фруктов, таких как бананы.

Карбид кальция используется в манекенах, чтобы вызвать характерный для них громкий хлопок. Здесь также используется образование ацетилена, который взрывается искрой внутри устройства.

ЦК₂ он используется для генерации сигналов на море при самовоспламенении морских ракет.

Прекращенное использование

ЦК₂ он использовался в так называемых карбидных лампах. Их действие заключается в капании воды на карбид кальция с образованием ацетилена, который воспламеняется и, таким образом, дает свет.

Эти лампы использовались на угольных шахтах, но их использование было прекращено из-за наличия метана CH₄ в тех шахтах. Этот газ легко воспламеняется, и пламя карбидной лампы может воспламениться или взорваться.

Они широко использовались в сланцевых, медных и оловянных рудниках, а также в ранних автомобилях, мотоциклах и велосипедах в качестве фар или фар.

В настоящее время их заменяют электрические лампы или даже светодиодные лампы. Однако они по-прежнему используются в таких странах, как Боливия, на серебряных рудниках Потоси.

Риски

Карбид кальция CaC₂ в сухом виде он не горюч, но в присутствии влаги быстро образует ацетилен, которым и является.

Для тушения пожара в присутствии CaC₂ нельзя использовать воду, пену, углекислый газ или галогенные огнетушители. Следует использовать песок или гидроксид натрия или кальция.

Ссылки

История фотографии: избранные изобретатели и события

9 занятий для детей с образовательными потребностями

Источник