Kalcium -karbid
Kristályszerkezet | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tábornok | |||||||||||||||||||
Vezetéknév | Kalcium -karbid | ||||||||||||||||||
más nevek |
|
||||||||||||||||||
Arány képlet | CaC 2 | ||||||||||||||||||
Rövid leírás |
színtelen kristályok |
||||||||||||||||||
Külső azonosítók / adatbázisok | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
tulajdonságait | |||||||||||||||||||
Moláris tömeg | 64,10 g mol -1 | ||||||||||||||||||
Fizikai állapot |
rögzített |
||||||||||||||||||
sűrűség |
2,22 g cm -3 |
||||||||||||||||||
Olvadáspont |
2160 ° C |
||||||||||||||||||
forráspont |
2300 ° C |
||||||||||||||||||
oldhatóság |
A kalcium -karbid semmilyen oldószerben nem oldódik teljesen |
||||||||||||||||||
biztonsági utasítások | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
MAK |
0,14 mg m -3 |
||||||||||||||||||
Termodinamikai tulajdonságok | |||||||||||||||||||
ΔH f 0 |
−59,8 kJ / mol |
||||||||||||||||||
Amennyire lehetséges és szokásos, SI egységeket használnak. Eltérő rendelkezés hiányában a megadott adatok a szabványos feltételekre vonatkoznak . |
Kalcium-karbid , és a kalcium-acetilidet , a kalcium - só a etint és acetilid . Tiszta állapotában fehér szilárd anyag.
sztori
A kalcium -karbidot először 1836 -ban mutatta be Edmund Davy , 1862 -ben pedig Friedrich Wöhler, és részletesen leírta Marcellin Berthelot 1862 -ben. Az elektromos kemencében végzett laboratóriumi kalcium -karbidgyártást 1892 -ben Thomas Willson Amerikában és Henri Moissan Párizsban végezte. Az ipari kalcium-karbid kitermelése kezdődött 1895-ben az alumínium ipar AG in Neuhausen Svájc; 1898 -ban egyszerre szerepelt Norvégiában és Németországban ( Aluminium Industrie Aktiengesellschaft in Rheinfelden, Baden ). Az Egyesült Államokban a gyártás nagyjából ugyanebben az időben kezdődött az Union Carbide elődszervezeteiben , amelyeknek Willson 1895 -ben eladta szabadalmát, és Kanadában a Willson által alapított cégeken keresztül. Az éves termelés az 1960 -as évek 10 millió tonnájáról 2010 -re 2 millió tonnára csökkent.
Gyártás
Technikailag a kalcium -karbidot olvasztáscsökkentő kemencékben (az elektromos ívkemence speciális formája ) nyerik 2000-2300 ° C -on kalcium -oxidból (égetetlen mész) és kokszból . Ezen sütők nagy energiafogyasztása miatt a gyártás nagyon költséges. A művelet ezért csak akkor nyereséges, ha mind a nyersanyagokat, mind az áramot olcsón lehet beszerezni, például vízgazdag régiók vízerőműveiből.
A kapott barna csomók 80-85 % kalcium -karbidot tartalmaznak, a többi olyan szennyeződéseket tartalmaz, mint a kalcium -oxid, a kalcium -foszfid , a kalcium -szulfid , a kalcium -nitrid vagy a szilícium -karbid .
Egy 2010 -ben kidolgozott eljárás célja, hogy a jövőben a felhasznált szén és koksz egy részét műanyag hulladékkal (KBK) helyettesítsék másodlagos nyersanyagként .
Purer kalcium-karbid, a megfordítása a képződési reakciója kalcium-ciánamid kapunk nagyvákuumban vagy hőkezelésével keverékét kalcium-ciánamid és a szén.
Az elemek ábrázolása 1250 ° C -on is lehetséges.
tulajdonságait
Fizikai tulajdonságok
Tiszta állapotában a kalcium -karbid színtelen, kristályos tömeg. Kétféle változata létezik , a tetragonális és a pirit típusú arcközpontú köbös módosítás , amely 440 ° C feletti hevítéssel keletkezik.
A piacon lévő kalcium-karbid a szürke-szürke-fekete színű a hozzáadott szén-összetevők miatt, vagy barna a vas-oxid- szennyeződések miatt ; Ezen túlmenően, tartalmaz néhány kalcium-oxid , kalcium-foszfid , a kalcium-szulfid , ferroszilíciumot , magnézium-nitrid és szilícium-karbid miatt a termelés , úgy, hogy átlagosan csak egy CAC 2 tartalma 82%.
Kémiai tulajdonságok
A kalcium -karbid az acetilidek karbidjainak csoportjába tartozik , mivel formálisan etinből származik . A kalcium -karbid semmilyen oldószerben nem oldódik (változatlan). Ha vízzel érintkezik , erőteljes reakcióban (hidrolízis) bomlik eténné és kalcium -hidroxiddá .
A kellemetlen „karbid” szagot ebben a reakcióban nem a képződő etingáz okozza, hanem olyan gázok, mint a monofoszfin , ammónia és hidrogén -szulfid , amelyek a szennyeződések vízzel való reakciója során keletkeznek. Így keletkezik monofoszfin a kalcium -karbidban lévő Ca 3 P 2 kalcium -foszfid hidrolízise révén :
Feletti hőmérsékleten 905 ° C-on reagál a nitrogénnel , hogy formában kalcium-ciánamid ; nyomású hidrogénező kellékek kalcium-hidrid ; redukáló tulajdonságait technikailag is használják.
használat
A köznyelvben a karbidot általában a kalcium -karbiddal egyenlővé teszik . A gázgenerátorban vízzel reagálva etint (általános név: acetilént) képez , amelyet különféle alkalmazásokhoz használnak.
- Korábban a kalcium -karbidot keményfém lámpákban vízzel keverték, amellyel reakcióba lépve éghető etin képződött; az etint felgyújtották és fényes lánggal égették el. Ezt a módszert különösen a bányában lámpák föld alatti bányászatban. A keményfém lámpákat ma is a barlangászok kedvelik , mert különösen szép fényt adnak, és a lánggal korommal jelölhetők a felületek .
- Kalcium -cianamid gyártása
- Az etin szintézise, a keményfém -fejlesztők működése (ma csak a feltörekvő országokban fontos)
- Mert kénmentesítjük nyersvas és folyékony acélt az acélipar
- 1900 körül egészen az 1930 -as évekig a kifejezetten erre a célra gyártott keményfém lámpákat is használták kerékpárlámpákként. Ezek a keményfém kerékpáros lámpák sokkal fényesebben ragyogtak, mint a megfelelő olaj- vagy gyertyalámpák.
- Az etin képződését a talaj- vagy betonminták maradék nedvességének meghatározására használják. Itt a mintát egy szabványosított acélpalackba töltik, kalcium -karbid ampullával és négy acélgolyóval együtt, és nyomásmérő fejjel lezárják. A palackot rázzák, ami tovább zúzza a mintát, és összetöri a kalcium -karbid ampullát. A kalcium -karbid és a nedvesség reakciójából származó gáznyomás leolvasható a nyomásmérő fejen, és átalakítható nedvességtartalommá. Ezt az eljárást karbid módszernek (CM) nevezik . A módszert például az esztrich fektetése után használják annak megállapítására, hogy a felső burkolat már lerakható -e.
- A kalcium -karbidot hatóanyagként használják a riasztószerekben a pocok és a vakondok elrettentésére . A talajnedvességgel való érintkezéskor keletkező gázkeverék elűzi az állatokat anélkül, hogy megölné őket.
Keményfém lövés
Ha néhány darab kalcium -karbidot tejeskannába tesz, és kevés vizet szór rájuk, akkor az etin és az oxigén robbanásveszélyes gázkeveréke jön létre a fedéllel vagy futballtömítéssel lezárt térfogatban . A gázkeveréket ezután meggyújtják a földben korábban fúrt lyukon keresztül. A robbanás akár 70 m -re is dobhatja a fedelet vagy a futball -labdát. A burgonyaágyúval ellentétben az irány kevésbé kiszámítható. A keményfém lövöldözés hagyományát elsősorban Hollandiában, valamint Északnyugat -Németország egyes részein és Észak -Bajorországban ápolják fiatal férfiak esküvőkön, szilveszterkor és szilveszterkor. Felső -Luszátiában húsvéti lövöldözésként ismerik . Németország kelet -fríz térségében és Hollandia keleti részein a keményfém lövöldözés szerves része a hagyományos szilveszteri ünnepségeknek. Karintiaban (Ausztria) a keményfém lövöldözés húsvéti szokásként zajlik a nagyszombati ételáldástól a húsvét vasárnapi délelőtti feltámadásig.
Keményfém horgászat
A második világháború utáni éhezési időszakban sokan ugyanazt az elvet alkalmazták annak érdekében , hogy sok halat gyorsan megölhessenek és kiirthassanak egy olyan keményfémdoboz felrobbantásával, amely akkoriban a tilalom ellenére könnyen hozzáférhető volt a halvizekben a dinamithalászatról .
Üzemanyag gáz hegesztéshez
A karbidot 1960 -ig nagy mennyiségben használták annak érdekében, hogy a nagy energiájú üzemanyag -gáz -acetilént (etilént) alacsony nyomáson állítsák elő keményfém -fejlesztőkben, ami - oxigénnel kombinálva - egyedülállóan alkalmas acél hegesztésére ( gázfúziós hegesztésre ) különösen magas lánghőmérséklete ( vasötvözetek ) miatt például alkalmas gáz- / víz- / fűtési szektor csővezetékeinek előállítására. A nagyobb gázgenerátorokat véglegesen a műhelyekbe telepítették, a kisebbeket az építkezéseken történő mobil használatra. A karbidot például óndobozban kellett tárolni, védve a vízgőz behatolásától.
Ez a helyszíni acetilén-előállítási folyamat azért volt szükséges, mert ha az acetilént hagyományos gázpalackban történő tárolás céljából összenyomják, súlyos következményekkel járó bomlás és hő keletkezik.
Csak az acetilénpalack műszaki fejlesztésével , amelyben ez a gáz biztonságosan tárolható oldószerben oldva közepesen magas nyomáson, a gázellátást át lehetett állítani a palackokra, és egyszerűsíteni lehetett a felhasználó számára. Az acetilén palackok régóta tartalmaznak rákkeltő azbesztet, és továbbra is nehézek és érzékenyek az ütésekre és a hőre az oldószerek és a porózus hordozó miatt.
Lásd még
Egyéni bizonyíték
- ↑ a b bejegyzés a kalcium -karbidról. In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, hozzáférés 2014. november 10 -én.
- ↑ a b c d adatlap kalcium -karbid (PDF) Carl Roth -tól , hozzáférés 2010. december 14 -én.
- ↑ a b bevitel kalcium-karbid a GESTIS anyag adatbázisa az IFA , megajándékozzuk február 1, 2016. (JavaScript szükséges)
- ↑ bevitel kalcium acetilidet az osztályozási és címkézési jegyzékbe az az Európai Vegyianyag-ügynökség (ECHA), elérhető február 1-jén, 2016. A gyártók és a forgalmazók is bővíteni a harmonizált osztályozás és címkézés .
- ↑ David R. Lide (szerk.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. kiadás. (Internet verzió: 2010), CRC Press / Taylor és Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, 5-20.
- ↑ M. Binnewies és mtsai: Allgemeine und Anorganische Chemie . 2. kiadás. Spektrum, 2010, ISBN 3-8274-2533-6 , pp. 383 .
- ↑ Keményfém gyártása műanyag hulladékkal ( Memento 2016. június 8 -tól az Internet Archívumban ), BINE Information Service - Projektinfo 08/2011.
- ↑ a b c Georg Brauer (szerk.), Marianne Baudler és mások közreműködésével: Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 3., javított kiadás. II. Kötet, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3 , 931-932.
- ^ Siegfried Hauptmann : Organic Chemistry , 2. kiadás, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindindustrie, Leipzig 1985, ISBN 3-342-00280-8 , 263. o.
- ↑ A CSB kiadja a biztonsági közleményt, a megállapításokat és az ajánlásokat 2005 -ben. Acetylene Services Company (ASCO) robbanás, amely hármat megölt Perth Amboy -ban, NJ. US Chemical Safety and Hazard Investigation Board , 2006. január 26., hozzáférve 2021. február 5 -ig .
- ↑ Andreas Vietmeier: Polyok ( vízi pocok) a kertben. In: www.landwirtschaftskammer.de . Észak-Rajna-Vesztfália Mezőgazdasági Kamara , Növényvédelmi Szolgálat, hozzáférés: 2016. március 19.
- ↑ Jóváhagyási jelentés a Prontox pocokgázról. Szövetségi Fogyasztóvédelmi és Élelmiszer -biztonsági Hivatal, hozzáférés: 2016. március 19.
- ↑ Robert Mohr, Timo Sager: „Az eszköz” lehetővé teszi, hogy megfelelően hasítson. In: Ostfriesen-Zeitung . 2018. december 31., hozzáférés: 2019. december 29 .
web Linkek
- Karbidgyártás ( emlékmű 2012. július 24 -től a webarchívum archívumában.today ) Piesteritzben a 20. században, Merseburgi Német Kémiai Múzeum