Καρβίδιο του ασβεστίου

Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του άνθρακα με μέταλλα σε υψηλές καρβίδια temperaturahpoluchayutsya. Για παράδειγμα, ανθρακασβεστίου: Ca + 2C → CaC2. Από όλα τα καρβίδια έχει μεγάλη πρακτική αξία. Καθαρό CaC2 - καλά κρυσταλλοποιούμενο στερεό, άχρωμοι κρύσταλλοι που σχηματίζονται ιόντων Ca2 + και C2-. άλλα ονόματα του - ακετυλίδιο ασβεστίου ή καρβίδιο του ασβεστίου. Μοριακή μάζα είναι ίση προς 64,1 g / mole. Δεν είναι πτητικό και δεν είναι διαλυτό σε οποιαδήποτε από τις γνωστές διαλυτών, και αποσυντίθεται από τη δράση του νερού. πυκνότητα του είναι 2,22 g / cm³. Η θερμοκρασία τήξεως ήταν 2160 ° C και το σημείου ζέσεως - 2300 ° C. Ο βαθμός επιρροής στο σώμα είναι μια ουσία ιδιαίτερα επικίνδυνη (1η κατηγορία κινδύνου).

Πρώτη ακετυλίδιο ασβεστίου παρασκευάστηκε το 1862 από το Γερμανό χημικό Fridrihom Velerom όταν θερμαίνεται με κράμα άνθρακα ψευδαργύρου και ασβεστίου. Μπορούν περιγράφεται επίσης την αντίδραση του ανθρακασβεστίου με Η2Ο. Ακόμη και με ίχνη του (π.χ., την ατμοσφαιρική υγρασία) ανθρακασβεστίου αντιδρά έντονα με την απελευθέρωση ενός μεγάλου ποσού θερμότητας. Όμως, σε περίπτωση έλλειψης νερού με αποτέλεσμα ακετυλενίου αυτοανάφλεξης μπορεί να συμβεί. ανθρακασβεστίου αντιδρά έντονα με αραιωμένο ανόργανα οξέα και υδατικά διαλύματα αλκαλίων. Αυτή είναι επίσης η κατανομή της ασετυλίνης. Όντας ένα ισχυρό αναγωγικό παράγοντα, CaC2 ικανό να αποκαταστήσει όλα τα μεταλλικά οξείδια σε καρβίδια ή καθαρών μετάλλων.

Να πάρει καρβίδιο ασβεστίου δεν είναι εύκολη λόγω του ασβεστίου και οξείδιο του. Σε υψηλές θερμοκρασίες (2000-2300 ° C) είναι η ανάκτηση του. Το μέταλλο και άνθρακα είναι συνδεδεμένα: CaO + 3C → CO ↑ + CaC2. Η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε μία κάμινο βολταϊκού τόξου, όπου ένα μίγμα πυρακτώσεως των άσβεστου ασβέστη και κωκ ή ανθρακίτη. Το ακατέργαστο προϊόν είναι έγχρωμο, έχει ένα γκριζωπό χρώμα, επειδή περιέχει ακαθαρσίες υπό τη μορφή του ελεύθερου άνθρακα, οξείδιο, και σουλφίδιο, φωσφορούχο ασβέστιο και άλλες χημικές ενώσεις. Κλάσμα μάζας CaC2 εκεί είναι 80-85%.

Στην αντίδραση των καρβιδίων με περίπτερα νερό ή μέταλλο, ή ακετυλένιο. Σύμφωνα με τη δεύτερη πραγματοποίηση αντιδρά με το νερό το καρβίδιο του ασβεστίου. Ακετυλένιο, το προκύπτον μείγμα αντιδράσεως που έχει βιομηχανική σημασία: 2H2O + CaC2 → C2H2 + Ca (OH) 2, είναι μια τεχνική και έχει δυσάρεστη οσμή, διότι περιέχει έναν αριθμό ακαθαρσιών (ΝΗ3, H2S, ΡΗ3, κλπ). Αν και σε καθαρή μορφή, είναι ένα άχρωμο αέριο με χαρακτηριστική οσμή μάλλον ασθενές, και είναι αρκετά διαλυτό στο νερό. Είναι σημαντικό να ληφθεί κυαναμιδίου ασβεστίου (πρώτη ύλη στην παραγωγή ενώσεων κυανίου ή να εφαρμόζονται ως λίπασμα) καρβιδίου με αντίδραση αυτού με άζωτο σε την εξίσωση αντιδράσεως: N2 + → CaCN2 CaC2 + C.

Τελευταία CaC2 χρησιμοποιείται ευρέως λαμπτήρες καρβίδιο, η οποία χρησίμευσε ως πηγή της φλόγα ασετυλίνης. Επί του παρόντος, η χρήση ενός τέτοιου πηγή φωτός περιορίζεται κυρίως σπηλαιολογίας, είναι επίσης χρησιμοποιείται σε σημαντήρες και φάρους. Άλλοι σημαντικοί τομείς της CaC2 εφαρμογής - είναι χημική τεχνολογία, όπου είναι η πρώτη ύλη. Για παράδειγμα, στην παραγωγή χημικών προϊόντων, κυρίως από αυτούς είναι συνθετικό καουτσούκ. Λαμβάνεται επίσης από καρβίδιο του ασβεστίου μαύρο ακετυλένιο, βινυλοχλωρίδιο, βινυλο οξικό οξύ, ακρυλονιτρίλιο, αιθυλένιο, ακετόνη, συνθετικές ρητίνες, στυρόλιο. Ο χάλυβας χρησιμοποιείται για αποξείδωση και αποθείωση μέταλλα (μείωση του οξυγόνου και του θείου, αντίστοιχα). Καρβίδιο ασβέστιου χρησιμοποιείται για την παρασκευή ενός ρυθμιστή ανάπτυξης φυτών, ένα αντιδραστήριο καρβιδίου σκόνη (ακετυλένιο συγκόλληση).

Παρασκευή κάθε τόνο CaC2 απαιτεί περίπου 3 χιλιάδες KW / h ηλεκτρικής ενέργειας. Ως εκ τούτου, δικαιολογείται από την παρουσία των χαμηλών τιμών για αυτό. Συνολικά, όμως, η παγκόσμια παραγωγή καρβιδίου του ασβεστίου αυξάνεται. Αν στη δεκαετία του '70 του περασμένου αιώνα, σε ετήσια βάση παράγουν έως και 5 εκατομμύρια τόνους, στον αιώνα μας, ο αριθμός έχει αυξηθεί περίπου κατά το ήμισυ. Για παράδειγμα, στην Κίνα, η παραγωγή του ακετυλενίου με βάση καρβίδιο του ασβεστίου είναι η κύρια πηγή πρώτων υλών για τη χημική βιομηχανία, ειδικότερα για την παραγωγή χλωριούχου πολυβινυλίου. Η παραγωγή του ακετυλενίου από πρώτες ύλες του πιο οικονομική από τη χρήση εισαγόμενο πετρέλαιο. Ως εκ τούτου, η παραγωγή της στην Κίνα αυξάνεται. Το 2005, έφτασε 8.940.000 τόνους, και υπήρχε μια πραγματική ευκαιρία για να παράγει 17 εκατομμύρια τόνους.

Σε αντίθεση με την Κίνα, τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρώπη και την Ιαπωνία ανθρακούχο πρόσληψη ασβεστίου συνήθως μειώνεται. Το επίπεδο της παραγωγής της στις ΗΠΑ στη δεκαετία του '90 ανήλθαν μόλις σε 236.000 τόνους ετησίως. Στη χώρα μας, το καρβίδιο του ασβεστίου που παράγεται σύμφωνα με τις προδιαγραφές που ορίζονται στο πρότυπο ISO 1460-1481. Οι κυριότεροι πελάτες της - είναι η Ουκρανία, το Ουζμπεκιστάν, τη Ρουμανία και τη Σλοβακία. Λόγω της υψηλής κατανάλωσης ενέργειας του προϊόντος σε σχέση με την αύξηση των τιμών της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας των ακετυλιδίου ασβεστίου στη Ρωσία και στις χώρες εξαγωγής μειώθηκαν κατά το ήμισυ.