Карбид кальция

Карби́д ка́льция (углеро́дистый ка́льций, ацетилени́д кальция) — CaC2 — в чистом виде бесцветные кристаллы. Бинарное неорганическое соединение кальция с углеродом.

История получения 
.

Получение 

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

 CaO\ + 3C -> [1900-1950~^\circ\text{C}] CaC2\ + CO.

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

Физические свойства 

 Бесцветные тетрагональные кристаллы.
 Плотность:  (при 
 Удельная теплоёмкость при постоянном давлении:  (в диапазоне 
 Стандартная мольная теплоёмкость Cp (при  твёрдый): 
 Стандартная энтальпия образования ΔfH (твёрдый, при  
 Стандартная энергия образования Гиббса ΔfG (твёрдый, при  
 Стандартная энтропия образования S (при  твёрдый): 
 Энтальпия плавления ΔHпл: .
 .

Химические свойства 
При взаимодействии c водой карбид кальция гидролизуется с образованием ацетилена и гидроксида кальция (гашёной извести):

 CaC2 + 2 H2O -> Ca(OH)2 + C2H2 ^.

Эта реакция является экзотермической и протекает очень бурно. При нарушении правил техники безопасности возможно получение травм и ожогов.

Внешний вид и характеристики технического карбида кальция 

Карбид кальция получают сплавлением в электрических печах кокса и негашеной извести. Расплавленный карбид кальция выпускается из печи в специальные формы — изложницы, в которых он затвердевает. Застывший карбид кальция дробится и сортируется на куски определённых размеров.

Технический карбид кальция представляет собой твёрдое кристаллическое вещество тёмно-серого или коричневого цвета. Он даёт кристаллический излом серого цвета с различными оттенками в зависимости от чистоты. Карбид кальция гигроскопичен, то есть поглощает воду. При взаимодействии с водой даже на холоде карбид кальция разлагается с бурным выделением ацетилена и большого количества тепла. Из за содержания примесей при добавлении воды выделяется неприятный запах. Разложение карбида кальция происходит и под влиянием атмосферной влаги.

По ГОСТ 1460-56 установлены следующие размеры (грануляция) кусков товарного карбида кальция: 2×8; 8×15; 15×25; 25×80. Технический карбид кальция содержит до  химически чистого карбида кальция, остальное составляют примеси — негашеная известь, углерод, кремнезём и другие вещества.

Применение 

Карбид кальция используют при проведении автогенных работ и освещения, а также в производстве ацетиленовой сажи и продуктов органического синтеза, из которых главным является синтетический каучук.

Карбид кальция применяют в производстве цианамида кальция, из которого получают удобрения, цианистые соединения.

Карбид кальция используют для получения карбидно-карбамидного регулятора роста растений, изготовления порошкового карбидного реагента.

Из 1 кг технического карбида получается от 235 до  ацетилена в зависимости от его сорта и грануляции: чем чище и крупнее карбид кальция, тем большее количество ацетилена он даёт при разложении.

Для разложения  карбида кальция теоретически требуется  воды. Практически берут от 5 до  воды для лучшего охлаждения ацетилена и обеспечения безопасности при работе. Скорость разложения карбида кальция водой зависит от его чистоты, грануляции, температуры и чистоты воды. Чем чище карбид кальция, меньше размер его кусков, выше температура и чище вода, тем больше скорость.

Физиологическое действие 

 Среди всех неорганических производных кальция CaC2 самый ядовитый.
 По степени воздействия на организм человека карбид кальция относится к 1-му классу опасности согласно ГОСТ 12.1.007.
 Попадание карбида кальция внутрь организма также является опасным.
 Пыль карбида кальция оказывает раздражающее действие на кожу, слизистые оболочки органов дыхания.

См. также 
 Карбидная лампа

Примечания 

Карбиды
Соединения кальция
Соединения кальция по алфавиту
Ацетилениды