Карбід кальцію

Карбі́д ка́льцію — хімічна сполука, кальцієва сіль ацетилену (CaC₂), яка використовується при проведенні автогенних робіт.

Карбід кальцію
Карбід кальцію
Назва за IUPAC	Карбід кальцію
Ідентифікатори
Номер CAS	75-20-7
PubChem	6352
Номер EINECS	200-848-3
RTECS	EV9400000
SMILES	[Ca+2].[C-]#[C-]
InChI	1/C2.Ca/c1-2;/q-2;+2
Властивості
Молекулярна формула	CaC2
Молярна маса	64.099 г/моль
Зовнішній вигляд	Білий порошок (часто сірий через домішки)
Густина	2.22 г/cм^3
Тпл	2160 °C (3920 °F; 2430 K)
Розчинність (вода)	розкладається
Структура
Кристалічна структура	Tetragonal
Просторова група	D^174h, I4/mmm,
Координаційна геометрія	6
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfH^o 298	−63 кДж/моль
Ст. ентропія S^o 298	70 Дж/(моль·К)
Небезпеки
NFPA 704	3 3 2 W
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Карбід кальцію

Фізичні властивості

Карбід кальцію — тверда кристалічна безбарвна речовина. Технічний продукт має колір від світло-бурого до чорного, дає кристалічний злам сірого кольору з різними відтінками залежно від чистоти.

Отримання

Карбід кальцію отримують відновленням оксиду кальцію вугіллям при температурах 2000–2300 °C:

${\displaystyle \mathrm {CaO+3\ C\longrightarrow CaC_{2}+CO} }$

Технічний продукт («карбід») містить тільки 80–85 % власне карбіду кальцію, решту становить непрореагований оксид кальцію, а також ^[en], ^[en] та ^[en] кальцію, які утворюються через присутність домішок фосфату та сульфату кальцію у вихідному оксиді.

Застосування

Карбід кальцію застосовують для виробництва ацетилену і у виробництві ^[en], з якого у свою чергу отримують добрива та ціаністі сполуки. Ацетилен, одержаний із карбіду кальцію, використовують при проведенні автогенних робіт і для освітлення, а також у виробництві ацетиленової сажі і продуктів органічного синтезу, з яких головним є синтетичний каучук. Крім того, виходячи з карбіду кальцію, отримують вінілхлорид, акрилонітрил, оцтову кислоту, етилен, (штучні смоли), ацетон, стирол тощо.

Упаковка і зберігання карбіду кальцію

Карбід кальцію упаковують в сталеві барабани всіх типів герметичного виконання місткістю 100 дм³, вагою 100 кг, що герметично закриваються.

Карбід кальцію зберігають на відкритих майданчиках під навісом або в складах, що не згорають, добре провітрюваних, виключають попадання вологи, у вертикальному положенні, не більше ніж в три яруси. Гарантійний термін зберігання продукту — 6 місяців з дня виготовлення.

Берегти від вологи і вогню!

Хімічні властивості

З водою карбід кальцію бурхливо реагує з виділенням ацетилену та утворенням гідроксиду кальцію, реакція проходить з сильним виділенням тепла. Уже атмосферної вологи достатньо, аби цей процес повільно відбувався.

${\displaystyle \mathrm {CaC_{2}+2H_{2}O\longrightarrow Ca(OH)_{2}+C_{2}H_{2}} }$

Також карбід кальцію при високих температурах здатен реагувати з азотом з утворенням ціанаміду кальцію:

${\displaystyle \mathrm {CaC_{2}+N_{2}\longrightarrow CaCN_{2}+C} }$

Вище 2200 °C відновлюється воднем:

${\displaystyle \mathrm {CaC_{2}+H_{2}\longrightarrow CaH_{2}+C_{2}H_{2}} }$

Сильний відновник, відновлює більшість оксидів металів до карбідів чи вільних металів. Окиснюється на повітрі при нагріванні вище 700 °C.

Небезпека для людини

Карбід кальцію за впливом на організм відноситься до речовин (4-го класу небезпеки). Головним джерелом небезпеки для людини при роботі з карбідом кальцію є продукти його реакції з водою. Пил карбіду кальцію сильно подразнює шкіру, органи дихання та очі (оскільки активно реагує з вологою).

Технічний карбід кальцію містить домішки фосфіду кальцію, з якого при взаємодії з водою виділяється отруйний із різким запахом фосфін (PH₃). Основний продукт, ацетилен, утворює вибухонебезпечні суміші з повітрям.

Індивідуальні засоби захисту

При роботі з промисловими кількостями — протипилові респіратори і протигаз з коробкою марки типу БКФ, що фільтрує.

Необхідні дії в аварійних ситуаціях

При пожежі як засоби пожежогасіння слід використовувати сухі (порошкові вогнегасники), вуглекислоту, сухий пісок, азбестове полотно. Гасити водою не дозволяється.

При попаданні карбіду кальцію на шкіру і в очі — негайно промити великою кількістю води, шкіру змастити вазеліновим маслом.

Джерела

• Карбиды // Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энцикл., 1990. — Т. 2 : Даффа реакция — Меди сульфат. — Стб. 623. — Библиогр. в конце ст. — .(рос.)

Примітки

1. Massalimov, I. A.; Kireeva, M. S.; Sangalov, Yu. A. (2002). Inorganic Materials. 38 (4): 363. doi:10.1023/A:1015105922260. {{}}: Пропущений або порожній |title= ()