Štruktúra karbidu vápenatého (CAC2), vlastnosti, získanie, použitia

On Karbid vápenatý Je to anorganická zlúčenina tvorená prvkami vápnika (Ca) a uhlíka (C) (C). Jeho chemický vzorec je CAC₂. Je to tuhá látka, ktorá môže byť bezfarebná až žltkasto alebo šedo biela a dokonca čierna v závislosti od nečistôt, ktoré obsahuje.

Jedna z jeho najdôležitejších chemických reakcií CAC₂ je ten, ktorý sa vyskytuje pri vode h₂Alebo, v ktorej forma acetylénu HC≡CH. Preto sa používa na priemyselne získanie acetylénu. V dôsledku tej istej reakcie na vodu sa používa na dozrievanie ovocia, vo falošných delách a v námorných svetle.

Karbid vápnika CAC₂ tuhý. Ondřej mangl / krčma doména. Zdroj: Wikimedia Commons.

Reakcia CAC₂ S vodou tiež vytvára užitočné bahno na prípravu clinkera (zložka cementu), ktoré produkuje menej oxidu uhličitého (CO₂) V porovnaní s tradičnou metódou výroby cementu.

S dusíkom (n₂) Karbid vápenatý tvoria kyanamid vápnika, ktorý sa používa ako hnojivo. CAC₂ Používa sa tiež na odstránenie síry z určitých zliatin kovu.

Pred nejakým časom CAC₂ Používa sa v So -called karbidových žiarovkách, ale tieto už nie sú príliš bežné, pretože sú nebezpečné.

[TOC]

Štruktúra

Karbid vápenatý je iónová zlúčenina a je tvorená CACICIO ION²⁺ a karbid alebo acetyluro c₂^2-. Karbidový ión sa skladá z dvoch atómov uhlíka spojených s trojitým dlhopisom.

Chemická štruktúra karbidu vápnika. Autor: Hellbus. Zdroj: Wikimedia Commons.

Kryštalická štruktúra CAC₂ Je odvodený od kubického (ako je chlorid sodný naCl), ale ako ión C₂^2- Štruktúra je predĺžená, je zdeformovaná a otočí tetragonálne.

Menovanie

• Karbid vápenatý
• Karbid vápenatý
• Vápenatá acetylu

Vlastnosti

Fyzický stav

Kryštalická tuhá látka, že keď je čistá bezfarebná, ale ak je kontaminovaná inými zlúčeninami, môže byť žltkastý alebo šedá až čierna.

Karbid vápnika CAC₂ S nečistotami. Leiem/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0). Zdroj: Wikimedia Commons.

Molekulová hmotnosť

64 0992 g/mol

Môže vám slúžiť: Alilo: alyická jednotka, karbocation, radikálne, príklady

Bod topenia

2160 ° C

Bod varu

CAC₂ Varty pri 2300 ° C s rozkladom. Bod varu by sa mal merať pri inertnej atmosfére, to znamená bez kyslíka alebo vlhkosti.

Hustota

2,22 g/cm³

Chemické vlastnosti

Karbid vápenatý reaguje s vodou za vzniku acetylénu HC≡CH a CA -CACIL Hydroxid (OH)₂:

Kac₂ + 2 h₂O → HC≡CH + CA (OH)₂

Acetylén je horľavý, a preto v prítomnosti vlhkosti CAC₂ Môže to byť horľavé. Avšak, keď je suchý, nie je to.

Karbid vápnika CAC₂ S vodou HC≡CH acetylénovej forme, horľavá zlúčenina. Kristina Kravets/CC By-S (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0). Zdroj: Wikimedia Commons.

Karbid vápenatý reaguje s dusíkom N₂ Na vytvorenie kyanamidu CACN Calcio₂:

Kac₂ + N₂ → CACN₂ + C

Získanie

Karbid vápenatý sa vyrába priemyselne v elektrickej oblúkovej peci na základe zmesi uhličitanu vápenatého (Caco₃) a uhlie c), ktoré sa predkladajú pri teplote 2000 ° C. Reakcia je zhrnutá takto:

Zlodej₃ + 3 C → CAC₂ + Co ↑ + co₂↑

Alebo tiež:

CAO + 3 C → CAC₂ + Co ↑

V elektrickej oblúkovej rúre je elektrický oblúk medzi dvoma grafitovými elektródami, ktoré odolávajú vysokým vytvoreným teplotám. Získa sa karbid vápenatý s 80-85% čistota.

Žiadosti

Pri výrobe acetylénu

Priemyselne sa používa reakcia karbidu vápenatého s vodou na výrobu acetylénu C₂H₂.

Kac₂ + 2 h₂O → HC≡CH + CA (OH)₂

Toto je najdôležitejšie použitie karbidu vápnika. V niektorých krajinách je acetylén vysoko ocenený, pretože umožňuje produkovať polyvinylchlorid, ktorý je typom plastu. Okrem toho acetylén slúži na vykonávanie zvarov pri vysokých teplotách.

HC≡CH acetylénový plameň kovov pri veľmi vysokých teplotách. Autor: Shutterbug75. Zdroj: Pixabay.

Pri znižovaní emisií CO₂

Zvyšky získané zo získania acetylénu začínajúce z CAC₂ (Tiež sa nazývajú „kal karbidu vápenatého“ alebo „zvyšky karbidu vápenatého“) slúžia na použitie pri získavaní cllinku alebo betónu.

Môže vám slúžiť: technologické aplikácie elektronických emisií atómov

Bahno z karbidu vápenatého má vysoký obsah hydroxidu vápenatého (CA (OH)₂) (asi 90%), nejaký uhličitan vápenatý (CACO₃) a má pH viac ako 12.

Zvyšky karbidu vápenatého sa môžu použiť v stavebnej aktivite na prípravu betónu, čím sa zníži generovanie CO₂ uvedeného priemyslu. Autor: Engin Akyurt. Zdroj: Pixabay.

Z týchto dôvodov môžete so SIO reagovať₂ alebo al₂Ani₃ tvorba produktu podobného produktu získaného procesom hydratácie cementu.

Jedna z ľudských aktivít, ktorá produkuje najviac spoločných emisií₂ Je to stavebný priemysel. CO₂ Počas reakcie sa vytvára na východ od uhličitanu vápenatého za vzniku betónu.

Použitie vápenatého karbidu na nahradenie uhličitanu vápenatého (CACO₃) Zistilo sa, že ko -emisie sa znižujú₂ V 39%.

Pri získavaní kyanamidu vápenatého

Karbid vápenatý sa tiež používa priemyselne na získanie CACN kyanamidu vápenatého₂.

Kac₂ + N₂ → CACN₂ + C

Kyanamid vápenatý sa používa ako hnojivo, pretože s pôdnou vodou sa stáva kyanamidom h2n = c = n, čo poskytuje dusík rastlinám, čo je nevyhnutná živina pre tieto.

V metalurgickom priemysle

Karbid vápenatý sa používa na odstránenie zliatin, ako je Ferroníquel. CAC je zmiešaný₂ S roztavenou zliatinou pri 1550 ° C. Síra (S) reaguje s karbidom vápenatého a sulfidom vápenatého a uhlia C:

Kac₂ + S → 2 C + CAS

Odstránenie síry je uprednostňované, ak je miešanie efektívne a obsah uhlíka v zliatine je nízky. Sulfid vápenatý kasclium pláva na povrchu roztavenej zliatiny, kde sa zvolí a vyhodí.

Na niekoľkých použitiach

Karbid vápenatý sa použil pri odstraňovaní síry železa. Tiež ako palivo pri výrobe ocele a ako výkonný deoxidant.

Môže vám slúžiť: aromatická elektrofilná substitúcia: mechanizmus a príklady

Používa sa na dozrievanie ovocia. Z karbidu vápenatého s vodou sa generuje acetylén, ktorý indukuje dozrievanie ovocia, ako sú banány.

Banány môžu dozrieť pomocou karbidu vápnika CAC₂. Autor: Fotografie Alexas. Zdroj: Pixabay.

Karbid vápenatý sa používa vo falošných delách na spôsobenie hlasného výbuchového hluku, ktorý ich charakterizuje. Tu sa používa aj tvorba acetylénu, ktorá exploduje s iskrom v artefakte.

CAC₂ Používa sa na generovanie signálov na šírom mori v námorných svetlá.

Prerušené použitie

CAC₂ Používa sa v So -Called Carbide Lights. Ich prevádzka spočíva v kvapkaní vody na karbidu vápenatého za vzniku acetylénu, ktorý sa zapne, a tak poskytuje svetlo.

Tieto žiarovky sa použili v uhoľných baniach, ale ich použitie bolo prerušené v dôsledku prítomnosti metánového plynu Cho₄ V týchto baniach. Tento plyn je horľavý a plameň lampy z karbidu ho môže spôsobiť oheň alebo využívať.

CAC vápniková karbidová žiarovka₂. Doména Scehardt / Pub. Zdroj: Wikimedia Commons.

Boli široko používané v bridlicových skalných baniach, medi a plechovke a tiež v prvých autách, motocykloch a bicykloch, ako sú predné svetlá alebo svetlomety.

Momentálne boli nahradené elektrickými lampami alebo dokonca LED žiarovkami. Stále sa však používajú v krajinách ako Bolívia, v strieborných baniach Potosí.

Riziká

Karbid vápnika CAC₂ suchý nie je horľavý, ale v prítomnosti acetylénu vlhkosti, čo je.

Hasiť oheň v prítomnosti CAC₂ Voda, pena, oxid uhličitý alebo hasiace prístroje by sa nikdy nemali používať. Mal by sa používať hydroxid sodný alebo vápenatý.

Odkazy

1. Ropp, r.C. (2013). Skupina 14 (C, SI, GE, SN a PB) Zlúčeniny alkalických zemín. Vápenaté karbidy. V encyklopédii alkalických Zemech Zeme. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
2. Pohanish, r. P. (2017). C. Vápnik karbidu. V Sittigovej príručke toxických a nebezpečných chemikálií a karcinagenov (siedme vydanie). Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
3. Slnko, h. a kol. (2015). Vlastnosti chemicky vloženého resue karbidu vápenatého a jeho inteligencie k cementovým vlastnostiam. Materiály 2015, 8, 638-651. NCBI sa zotavila.NLM.NIH.Vláda.
4. Nie, Z. (2016). Ekologické materiály a hodnotenie životného cyklu. Prípadová štúdia: CO₂ Emisia analýza kalku karbidu vápenatého. V zelenej a udržateľnej výrobe pokročilého materiálu. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
5. Crundwell, f.Klimatizovať. A kol. (2011). Rafinácia ferronickul. Odstránenie síry. V extrakčnej metalurgii kovov niklu, kobaltu a platiny. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
6. Tressler, r.A. (2001). Štrukturálna a termmostrukturálna keramika. Karbidy. V encyklopédii materiálových vedy a techniky. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
7. Bavlna, f. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley & Sons.