Kalzium-Karbid ist eine chemische Zusammensetzung mit der chemischen Formel von CaC. Sein Hauptgebrauch ist industriell in der Produktion von Acetylen und Kalzium cyanamide.

Das reine Material ist jedoch farblos Stücke des Kalzium-Karbids des technischen Ranges sind grau oder braun und bestehen aus nur 80-85 % von CaC (der Rest ist CaO, CaP, CaS, CaN, SiC, usw.). Wegen der Anwesenheit des PH, NH und HS, hat Kalzium-Karbid des technischen Ranges einen kennzeichnenden Geruch, der einige unangenehm finden.

Produktion

Kalzium-Karbid wird industriell in einem elektrischen Kreisbogen-Brennofen von einer Mischung von Limone und Cola an etwa 2000 °C erzeugt. Diese Methode hat sich seit seiner Erfindung 1888 nicht geändert:

:CaO + 3 C  CaC + CO

Die hohe für diese Reaktion erforderliche Temperatur ist durch das traditionelle Verbrennen nicht praktisch erreichbar, so wird die Reaktion in einem elektrischen Kreisbogen-Brennofen mit Grafit-Elektroden durchgeführt. Das Karbid-Produkt erzeugt enthält allgemein ungefähr 80 % Kalzium-Karbid durch das Gewicht. Das Karbid wird zerquetscht, um kleine Klumpen zu erzeugen, die von einigen Mm bis zu 50 Mm anordnen können. Die Unreinheiten werden in den feineren Bruchteilen konzentriert. Der Inhalt von CaC des Produktes wird durch das Messen des Betrags von auf der Hydrolyse erzeugtem Acetylen geprüft. Als ein Beispiel sind die britischen und deutschen Standards für den Inhalt der raueren Bruchteile 295 L/kg und 300 L/kg beziehungsweise. Die Unreinheitsgegenwart im Karbid schließt Phosphid ein, das phosphine wenn hydrolysed erzeugt.

Diese Reaktion war ein wichtiger Teil der industriellen Revolution in der Chemie, und wurde möglich in den USA als ein Produkt von massiven Beträgen der billigen hydroelektrischen Macht gemacht, die an den Niagarafällen vor der Umdrehung des 20. Jahrhunderts erzeugt ist.

Die Methode für die Produktion in einem elektrischen Kreisbogen-Brennofen wurde unabhängig von T. L Willson und H. Moissan 1888 und 1892 entdeckt.

Kristallstruktur

Reines Kalzium-Karbid ist ein farbloser Festkörper. Die allgemeine kristallene Form bei der Raumtemperatur ist eine verdrehte Steinsalz-Struktur mit den C Einheiten, die Parallele liegen.

Anwendungen

Produktion von Acetylen

Die Reaktion des Kalzium-Karbids mit Wasser, Acetylen- und Kalzium-Hydroxyd erzeugend, wurde von Friedrich Wöhler 1862 entdeckt.

:CaC + 2 HO  CH + Ca (OH)

Diese Reaktion ist die Basis der Industriefertigung von Acetylen, und ist der Hauptindustriegebrauch des Kalzium-Karbids.

In China ist Acetylen auf Kalzium-Karbid zurückzuführen gewesen bleibt ein Rohstoff für die chemische Industrie insbesondere für die Produktion des Polyvinylchlorids. Lokal erzeugtes Acetylen ist mehr wirtschaftlich als das Verwenden von importiertem Öl. Die Produktion des Kalzium-Karbids in China hat zugenommen. 2005 war Produktion 8.94 Millionen Tonnen mit der Kapazität, 17 Millionen Tonnen zu erzeugen.

In den USA, Europa und Japan, neigt sich der Verbrauch des Kalzium-Karbids allgemein. Produktionsniveaus in den USA waren in den 1990er Jahren 236,000 Tonnen pro Jahr.

Produktion von Kalzium cyanamide

Kalzium-Karbid reagiert mit dem Stickstoff bei der hohen Temperatur, um Kalzium cyanamide zu bilden:

:CaC + N  CaCN + C

Kalzium cyanamide wird als Dünger verwendet. Es ist hydrolysed zu cyanamide, HNCN.

Stahlerzeugung

Kalzium-Karbid wird verwendet:

• im desulfurisation von Eisen (Roheisen, Gusseisen und Stahl)
• als ein Brennstoff in der Stahlerzeugung, um das Stück-Verhältnis zu flüssigem Eisen abhängig von der Volkswirtschaft zu erweitern.
• als ein starker deoxidizer an Schöpflöffel-Behandlungsmöglichkeiten.

Karbid-Lampen

Kalzium-Karbid wird in Karbid-Lampen verwendet, in denen Wasser auf dem Karbid tropft und das gebildete Acetylen entzündet wird. Diese Lampen waren verwendbar, aber in Kohlenbergwerken gefährlich, wo die Anwesenheit des feuergefährlichen Gasmethans sie eine ernste Gefahr gemacht hat. Die Anwesenheit feuergefährlichen Benzins in Kohlenbergwerken hat zu Bergarbeiter-Sicherheitslampen wie die Lampe von Davy geführt, in der eine Leitungsgaze die Gefahr des Methan-Zündens reduziert. Jedoch wurden Karbid-Lampen noch umfassend im Schiefer, dem Kupfer und den Zinngruben verwendet, wo Methan nicht ist, eine ernste Gefahr, aber Lampen des grössten Teiles des Bergarbeiters ist jetzt durch elektrische Lampen ersetzt worden.

Karbid-Lampen werden noch verwendet, um in einigen weniger wohlhabenden Ländern, zum Beispiel in den Silbergruben in der Nähe von Potosí, Bolivien abzubauen. Karbid-Lampen werden auch noch von einigen Höhlenforschern verwendet, die Höhlen und andere unterirdische Gebiete erforschen, obwohl sie in diesem Gebrauch durch GEFÜHRTE Lichter zunehmend ersetzt werden.

Karbid-Lampen wurden auch umfassend als Scheinwerfer in frühen Automobilen, Motorrädern und Rädern verwendet, aber sind völlig durch elektrische Lampen ersetzt worden.

Anderer Gebrauch

Im Reifen der Frucht wird Kalzium-Karbid manchmal als Quelle von Acetylen-Benzin verwendet, das ein reifendes Äthylen ähnliches Reagenz ist.

Kalzium-Karbid wird in Spielzeugkanonen wie die Urknall-Kanone, sowie in Bambus-Kanonen verwendet.

Kalzium-Karbid, zusammen mit dem Kalzium-Phosphid, wird im Schwimmen verwendet, Marinesignalaufflackern, wie diejenigen selbstentzündend, die von der Seelebensschutzvereinigung der Steineichen erzeugt sind.

In den Niederlanden wird Kalzium-Karbid noch in einer traditionellen Silvester-Gewohnheit genannt Carbidschieten (das Karbid-Schießen) verwendet. Um eine Explosion zu schaffen, werden Karbid und Wasser in einem Milchbutterfass mit einem Deckel mit dem mit einer Fackel gewöhnlich getanen Zünden gestellt. Einige Dörfer in den Niederlanden zünden vielfache Milchbutterfässer hintereinander an. Die Gewohnheit kann aus einer alten heidnischen religiösen Praxis abgeleitet werden, die beabsichtigt ist, um Geister wegzujagen.

Links

• Kalzium-Karbid, das verfertigt
• 2008 Materielle Sicherheitsdatenplatte