Карбид кальция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Карбид кальция
Calcium carbide formula.png BaO2structure.jpg
Karbid vápenatý.JPG
Общие
Систематическое
наименование
Кальция карбид
Традиционные названия Ацетиленид кальция; углеродистый кальций
Хим. формула CaC2
Рац. формула CaC2
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 64,0994 (±0,004) г/моль
Плотность 2,22 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 2160 °C
 • кипения 2300 °C
Структура
Координационная геометрия 6
Кристаллическая структура Тетрагональная
Классификация
Рег. номер CAS 75-20-7
PubChem
Рег. номер EINECS 200-848-3
SMILES
InChI
RTECS EV9400000
Номер ООН 1402
ChemSpider
Безопасность
NFPA 704
Огнеопасность 4: Быстро или полностью испаряется при нормальном атмосферном давлении и температуре или легко рассеивается в воздухе и легко возгорается (например, пропан). Температура вспышки ниже 23 °C (73 °F)Опасность для здоровья 1: Воздействие может вызвать лишь раздражение с минимальными остаточными повреждениями (например, ацетон)Реакционноспособность 2: Подвергается серьёзным химическим изменениям при повышенной температуре и давлении, бурно реагирует с водой или может образовывать взрывчатые смеси с водой (например, фосфор, калий, натрий)Специальный код W: Реагирует с водой необычным или опасным образом (например, цезий, натрий, рубидий)NFPA 704 four-colored diamond
4
1
2
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Карби́д ка́льция (углеро́дистый ка́льций, ацетилени́д кальция) —  — в чистом виде бесцветные кристаллы. Бинарное неорганическое соединение кальция с углеродом.

История получения[править | править код]

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

Получение[править | править код]

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

.

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[править | править код]

  • 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[1].
  • Технический карбид кальция имеет резкий чесночный запах от примеси фосфина в ацетилене при взаимодействии с влагой воздуха.

Химические свойства[править | править код]

При взаимодействии c водой карбид кальция гидролизуется с образованием ацетилена и гидроксида кальция (гашёной извести)[2]:

.

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[править | править код]

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 жадно 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[3].

Применение[править | править код]

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[3].

Физиологическое действие[править | править код]

  • Среди всех неорганических производных кальция очень ядовит.
  • 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[править | править код]

Примечания[править | править код]