Карбид кальция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Карбид кальция
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование
Кальция карбид
Сокращения CaC2
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
Уд. теплоёмк. 0,92 Дж/(кг·К)
Энтальпия
 • образования -62,8 кДж/моль
 • плавления 32,2 кДж/моль
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
NFPA 704 four-colored diamondОгнеопасность 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)
4
1
2
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада 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 1862 году Фридрихом Вёлером нагреванием сплава цинка и кальция с углём[1].

В настоящее время получают прокаливанием в электрических печах (температура 1900—1950 °C) смеси оксида кальция с коксом[2][3].

Полученный таким образом технический продукт имеет серый, коричневый или зеленоватый цвет вследствие загрязнения углём и другими примесями[4]. 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[3].

Физические свойства

[править | править код]

При нормальных условиях карбид кальция представляет собой твёрдое кристаллическое вещество тетрагональной структуры. В чистом виде бесцветный, технический продукт имеет серый, коричневый или зеленоватый цвет из-за примесей[5]. Технический карбид кальция содержит примеси (около 20%), включая негашеную известь, углерод и кремнезём.

Химические свойства

[править | править код]

При взаимодействии с водой карбид кальция гидролизуется с образованием ацетилена и гидроксида кальция (гашёной извести)[6]:

.

Эта реакция является экзотермической и протекает очень бурно, возможны самовозгорание ацетилена и взрыв. При нарушении правил техники безопасности возможно получение травм и ожогов.

Карбид кальция способен связывать азот при 1000 °C. На этой реакции основан цианамидный метод связывания азота:

.

Применение

[править | править код]

Основная область применения карбида кальция — промышленный синтез. Вещество используется для получения ацетилена, который в свою очередь используется в ацетиленовой сварке и резке металлов, также в карбидных лампах. Ацетилен также используется в синтезе уксусной кислоты, этилового спирта, растворителей, пластических масс, каучука, ароматических углеводородов[7].

Карбид кальция может использоваться для раскисления стали[8].

Физиологическое действие

[править | править код]

Карбид кальция вызывает сильные локальные эффекты при попадании в организм. Является ирритантом (раздражает глаза, кожу и дыхательные пути). Вдыхание может вызывать кашель, затруднения дыхания и отёк лёгких, однако симптомы обычно проявляются только спустя несколько часов[9].

Примечания

[править | править код]
  1. Карбид кальция: новое детство » Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН. zioc.ru. Дата обращения: 2 февраля 2025. Архивировано 12 сентября 2024 года.
  2. 16.2. Технология выплавки карбида кальция. ttvsif.at.ua. Дата обращения: 3 февраля 2025. Архивировано 28 мая 2023 года.
  3. 1 2 Способ получения карбида кальция. Дата обращения: 3 февраля 2025.
  4. Chemistry Calcium Carbide (англ.). SATHEE. Дата обращения: 3 февраля 2025. Архивировано 17 сентября 2024 года.
  5. Calcium Carbide - Structure, Properties, and Uses of CaC2 (англ.). BYJUS. Дата обращения: 3 февраля 2025. Архивировано 3 февраля 2025 года.
  6. Кальция карбид:справочник химика. Дата обращения: 12 июня 2015. Архивировано 14 июня 2015 года.
  7. Карбид кальция. Большая российская энциклопедия (26 июня 2023). Дата обращения: 3 февраля 2025. Архивировано 3 февраля 2025 года.
  8. о. M. Grudnitsky. The experience of using calcium carbide for the deoxidation of steel to replace aluminum in the conditions of OJSC «BSW – Management company of the holding «BMC» // Litiyo i Metallurgiya (FOUNDRY PRODUCTION AND METALLURGY). — 2020-06-09. — Вып. 2. — С. 53–58. — ISSN 2414-0406. — doi:10.21122/1683-6065-2020-2-53-58. Архивировано 6 сентября 2024 года.
  9. ICSC 0406 - КАРБИД КАЛЬЦИЯ. chemicalsafety.ilo.org. Дата обращения: 3 февраля 2025.