کاربید کلسیم

به عنوان یک نتیجه از تعامل کربن با فلزات در کاربیدهای temperaturahpoluchayutsya بالا. به عنوان مثال، کاربید کلسیم: کلسیم + 2C → CaC2. از تمام کاربیدهای آن دارای ارزش زیادی است عملی است. CaC2 خالص - به خوبی متبلور جامد، بلورهای بی رنگ تشکیل یون Ca2 + و C2-. نام های دیگر او - acetylide کلسیم یا کاربید کلسیم. جرم مولی به 64.1 گرم / مول برابر است. این فرار نیست و در هر یک از حلال شناخته شده محلول نیست، و تجزیه توسط عمل آب است. چگالی آن 2.22 گرم / cm³ به است. 2300 درجه سانتی گراد - دمای ذوب 2160 درجه سانتی گراد و جوش بود درجه نفوذ در بدن یک ماده بسیار خطرناک (کلاس 1 از خطر) است.

acetylide کلسیم برای اولین بار در سال 1862 توسط شیمیدان آلمانی Fridrihom Velerom آماده شد زمانی که با آلیاژ زغال چوب روی و کلسیم گرم می شود. آنها همچنین واکنش کاربید کلسیم با H2O است. حتی با آثار آن (به عنوان مثال، رطوبت هوا) از کاربید کلسیم واکنش نشان می دهد شور و نشاط با آزاد شدن مقدار زیادی از گرما. اما در مورد کمبود آب منجر خود اشتعالی استیلن می تواند رخ دهد. کاربید کلسیم به شدت با اسیدهای غیر آلی رقیق و محلول های آبی از مواد قلیایی واکنش نشان می دهد. این نیز تخصیص استیلن است. به عنوان یک عامل کاهنده قوی، CaC2 قادر به بازگرداندن تمام اکسیدهای فلزی به کاربیدها یا فلزات خالص.

گرفتن کاربید کلسیم است، زیرا کلسیم مناسب نیست، و اکسید آن است. در درجه حرارت بالا (2000-2300 درجه سانتیگراد) بهبود آن است. این فلز و کربن متصل هستند: کائو + 3C → CO + ↑ CaC2. این فرایند می گیرد در یک کوره قوس الکتریکی، جایی که مخلوط رشته ای از آهک و کک یا خاکستری. این محصول خام رنگ است، دارای یک رنگ مایل به خاکستری، زیرا حاوی ناخالصی در قالب رایگان کربن، اکسید، و سولفید، فسفید کلسیم و دیگر ترکیبات شیمیایی است. CaC2 کسر جرمی آن 80-85٪ است.

در واکنش کاربیدهای با غرفه آب یا فلز، و یا استیلن. با توجه به تجسم دوم با آب کاربید کلسیم واکنش نشان می دهد. استیلن، واکنش ناشی است که اهمیت صنعتی: 2H2O + CaC2 → C2H2 + کلسیم (OH) 2 است، فنی و بوی ناخوشایند، زیرا حاوی تعدادی از ناخالصی (NH3، H2S، PH3، و غیره). اگر چه در شکل خالص، آن را یک گاز بی رنگ با بوی مشخص و نه ضعیف است، و آن را در آب کاملا قابل حل است. این مهم است که برای به دست آوردن سیانامید کلسیم (یک ماده خام در تولید ترکیبات سیانید و یا اعمال به عنوان یک کود) کاربید با واکنش آن با نیتروژن در معادله واکنش: N2 + → CaCN2 CaC2 + C.

تاریخ و زمان آخرین CaC2 به طور گسترده ای لامپ کاربید، که به عنوان یک منبع از شعله استیلن خدمت استفاده می شود. در حال حاضر، استفاده از چنین یک منبع نور محدود است که عمدتا potholing، آن را نیز در شناور و فانوس های دریایی استفاده می شود. سایر حوزه های مهم از CaC2 نرم افزار - فناوری شیمیایی، که در آن مواد خام است. برای مثال، در تولید مواد شیمیایی، به طور عمده از آنها آن است لاستیک مصنوعی. همچنین از کاربید کلسیم سیاه و سفید استیلن، کلرید وینیل، وینیل اسید استیک، اکریلونیتریل، اتیلن، استون، رزین های مصنوعی، استایرن دست آمده است. فولاد برای deoxidization و گوگرد فلزات (کاهش اکسیژن و گوگرد، به ترتیب) استفاده می شود. کاربید کلسیم برای تولید یک تنظیم کننده رشد گیاه، یک معرف پودر کاربید (جوشکاری استیلن) استفاده می شود.

آماده سازی هر تن CaC2 نیاز به حدود 3 هزار کیلو وات / ساعت برق است. بنابراین، آن را با حضور قیمت پایین برای آن توجیه است. به طور کلی، با این حال، تولید جهانی از کاربید کلسیم در حال رشد است. اگر در 70s از قرن گذشته، سالانه تا 5 میلیون تن، در قرن ما، تعداد تا حدود نیم افزایش یافته است. به عنوان مثال، در چین، تولید استیلن بر اساس کاربید کلسیم منبع اصلی مواد اولیه برای صنایع شیمیایی، به ویژه برای تولید پلی وینیل کلرید است. تولید استیلن از مواد خام خود را به صرفه تر از استفاده از روغن وارد شده است. بنابراین، تولید خود را در چین در حال رشد است. در سال 2005، آن را به 8940000 تن، و یک فرصت واقعی برای تولید 17 میلیون تن بود.

بر خلاف چین، ایالات متحده، اروپا و ژاپن مصرف کلسیم کربن معمولا کاهش می یابد. سطح تولید آن در ایالات متحده در 90s به مبلغ فقط 236 هزار تن در سال است. در کشور ما، کاربید کلسیم با توجه به تولید مشخصات مندرج در استاندارد ISO 1460-1481 تنظیم شده است. مشتریان اصلی آن - آن اوکراین، ازبکستان، رومانی و اسلواکی است. با توجه به مصرف برق بالا از محصول در ارتباط با افزایش قیمت مصرف برق acetylide کلسیم در روسیه و کشورهای صادر کننده به نصف کاهش یافت.