Карбид кальция

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

C a O + 3 C → C a C 2 + C O +CO>>>

Полученный таким образом технический продукт имеет грязно-серый цвет вследствие загрязнения углём и другими красящими примесями. Он содержит также примеси фосфида и сульфида кальция, вследствие чего такой карбид кальция и полученный из него ацетилен имеют неприятный запах.

Карбид кальция производится промышленным способом в электродуговой печи из смеси извести и кокса при температуре примерно 2200 ° C (3990 ° F). Это эндотермическая реакция, требующая 110 килокалорий (460 кДж) на моль и высоких температур для удаления окиси углерода. Этот метод не изменился с момента его изобретения в 1892 году:

CaO + 3 C → CaC 2 + CO

Высокая температура, необходимая для этой реакции, практически недостижима при традиционном сжигании, поэтому реакцию проводят в электродуговой печи с графитовыми электродами. Полученный карбидный продукт обычно содержит около 80% карбида кальция по весу. Карбид измельчается, образуя небольшие комочки размером от нескольких до 50 мм. Примеси концентрируются в более мелких фракциях. Содержание CaC 2 в продукте определяют путем измерения количества ацетилена, образующегося при гидролизе. Например, британские и немецкие стандарты содержания более крупных фракций составляют 295 л / кг и 300 л / кг соответственно (при давлении 101 кПа и температуре 20 ° C (68 ° F)). Примеси, присутствующие в карбиде, включают фосфид, который при гидролизе дает фосфин .

Эта реакция была важной частью промышленной революции в химии и стала возможной в Соединенных Штатах в результате огромного количества недорогой гидроэлектроэнергии, производимой на Ниагарском водопаде до начала 20-го века.

Метод производства в электродуговой печи был открыт в 1892 году Т.Л. Уилсоном и независимо от него Х. Муассаном в том же году. В Боснии и Герцеговине, городе Яйце, австрийский промышленник доктор Йозеф Кранц и его компания «Bosnische-Elektrizitäts AG» , преемником которой позже стала «Elektro-Bosna» , открыли крупнейший в то время в Европе химический завод по производству карбида кальция в Европе. 1899 г. Построена гидроэлектростанция на реке Плива установленной мощностью 8 МВт для электроснабжения завода. Это была первая подобная электростанция в Юго-Восточной Европе, которая была введена в эксплуатацию 24 марта 1899 года.

Особенности применения

В сварке это вещество используют везде. Делают это по следующей схеме:

  1. Кусочки карбида помещаются в корзинку. Оптимальный размер элементов — 8 см. Такие «камешки» смогут обеспечить оптимальную выработку ацетиленового газа. Специалисты не советуют насыпать в генератор карбидную пыль. Частички менее 2 мм в диаметре почти мгновенно выделяют ацетилен, что может привести к взрыву оборудования.
  2. Корзину ставят в специальный резервуар с водой. Его горловину нужно закрыть плотной крышкой с винтовым креплением.
  3. Посредством вращения винтового маховика корзина с кусками вещества погружаются в воду, начинается генерация ацетиленового газа. Уменьшая/увеличивая глубину погружения корзины можно регулировать интенсивность выработки ацетилена, поддерживая в горелке устройства для сварки оптимальную интенсивность.

Карбид при сварочных работах выполняет функции топлива, насыщающего генератор газа. И без его применения будет трудно применять ацетиленовую горелку. Ведь газовый баллон очень нелегко перемещать. А карбидные кусочки достаточно положить в герметичный сосуд и транспортировать на совершенно любые расстояния, предотвратив появление влаги.

Молекулярная масса

Молекулярная масса (старое название — молекулярный вес) — это масса молекулы, рассчитанная как сумма масс каждого атома, входящего в состав молекулы, умноженных на количество атомов в этой молекуле. Молекулярная масса представляет собой безразмерную физическую величину, численно равную молярной массе. То есть, молекулярная масса отличается от молярной массы размерностью. Несмотря на то, что молекулярная масса является безразмерной величиной, она все же имеет величину, называемую атомной единицей массы (а.е.м.) или дальтоном (Да), и приблизительно равную массе одного протона или нейтрона. Атомная единица массы также численно равна 1 г/моль.

Физические свойства

  • Бесцветные тетрагональные кристаллы.
  • Плотность: 2,2 (+20 °C, г/см 3 ).
  • Удельная теплоёмкость при постоянном давлении (в Дж/г·K): 0,92 (+20—325 °C).
  • Стандартная энтальпия образования ΔfH (298 К, кДж/моль): −62,8 (т).
  • Стандартная энергия Гиббса образования ΔfG (298 К, кДж/моль): −67,8 (т).
  • Стандартная энтропия образования S (298 К, Дж/моль·K): 70,3 (т).
  • Стандартная мольная теплоёмкость Cp (298 К, Дж/моль·K): 62,34 (т).
  • Энтальпия плавления ΔHпл (кДж/моль): 32,2 [1] .

Карбид кальция производится промышленным способом в электродуговой печи из смеси извести и кокса при температуре примерно 2200 ° C (3990 ° F). Это эндотермическая реакция, требующая 110 килокалорий (460 кДж) на моль и высоких температур для удаления окиси углерода. Этот метод не изменился с момента его изобретения в 1892 году:

CaO + 3 C → CaC 2 + CO

Высокая температура, необходимая для этой реакции, практически недостижима при традиционном сжигании, поэтому реакцию проводят в электродуговой печи с графитовыми электродами. Полученный карбидный продукт обычно содержит около 80% карбида кальция по весу. Карбид измельчается, образуя небольшие комочки размером от нескольких до 50 мм. Примеси концентрируются в более мелких фракциях. Содержание CaC 2 в продукте определяют путем измерения количества ацетилена, образующегося при гидролизе. Например, британские и немецкие стандарты содержания более крупных фракций составляют 295 л / кг и 300 л / кг соответственно (при давлении 101 кПа и температуре 20 ° C (68 ° F)). Примеси, присутствующие в карбиде, включают фосфид, который при гидролизе дает фосфин .

Эта реакция была важной частью промышленной революции в химии и стала возможной в Соединенных Штатах в результате огромного количества недорогой гидроэлектроэнергии, производимой на Ниагарском водопаде до начала 20-го века.

Метод производства в электродуговой печи был открыт в 1892 году Т.Л. Уилсоном и независимо от него Х. Муассаном в том же году. В Боснии и Герцеговине, городе Яйце, австрийский промышленник доктор Йозеф Кранц и его компания «Bosnische-Elektrizitäts AG» , преемником которой позже стала «Elektro-Bosna» , открыли крупнейший в то время в Европе химический завод по производству карбида кальция в Европе. 1899 г. Построена гидроэлектростанция на реке Плива установленной мощностью 8 МВт для электроснабжения завода. Это была первая подобная электростанция в Юго-Восточной Европе, которая была введена в эксплуатацию 24 марта 1899 года.

Хранение и складирование карбида кальция

Карбид кальция следует хранить в сухом хорошо проветриваемом складе с легкой кровлей и естественным освещением. Не допускается хранение его в подвальных помещениях. В месте хранения карбида кальция запрещается устройство отопления. Склады для хранения карбида кальция должны быть обеспечены одним огнетушителем ОУ-5 на каждые 50 м 2 площади помещения; у каждого ящика с песком должна находиться деревянная лопата или совок. Тушить пожар водой запрещается.

На каждом складе должны быть таблички с надписью «Огнеопасно» и инструкция по хранению карбида кальция. Хранилище должно располагаться на высоте, достаточной для предохранения от попадания грунтовых вод, а также атмосферных осадков.

Барабаны с карбидом кальция следует хранить на складах в вертикальном положении на деревянных подкладках высотой не менее 200 мм. Укладывать барабаны нужно не более чем в 2 яруса по высоте с прокладкой между ярусами досок или щитов, толщиной не менее 200 мм. Ширина проходов между уложенными в штабеля барабанами с карбидом кальция должна быть не менее 1 м. Температура, при которой допускается хранение карбида кальция должна быть не выше +35° С. Хранение его совместно с другими материалами запрещается.

Читайте также  Как варить полуавтоматом

Высыпанный из барабанов карбид кальция следует хранить в герметически закрываемой таре. Остаток его в барабане следует закрыть крышкой барабана, а поверх него положить резину или брезент. Вскрывать барабан с карбидом кальция, развешивать его, отсевать мелочь и пыль необходимо в обособленном помещении, защищенном от атмосферных осадков. Производить эти операции на складе карбида кальция категорически запрещается.

Вскрытые или поврежденные барабаны не разрешается хранить на складе карбида кальция. Если невозможно немедленно использовать карбид кальция, его следует пересыпать в герметически закрываемую тару (специальные бидоны) и расходовать в первую очередь. Хранение карбида кальция в открытой посуде категорически запрещается.

На складе недопустимо скапливание карбидной пыли. Пыль следует ежедневно собирать и заливать водой на открытом воздухе: емкость сосуда для разложения карбидной пыли должна быть не менее 200 л. В сосуде указанной емкости без смены воды может быть разложено не более 10 кг карбидной пыли и мелочи, причем карбидную пыль следует засыпать в сосуд с водой небольшими порциями, по 200-250. Следующую порцию карбида кальция засыпают только после полного разложения предыдущей порции.
Хранилище необходимо ежедневно убирать от остатков карбида кальция.

Карбидный ил или остатки гашения следует сбрасывать в яму, отстоящую от склада на расстоянии не менее чем 10 м. Вблизи ямы должна быть табличка с надписью «Огнеопасно. Не курить». Для тушения пожара на складах карбида кальция применяют сухие углекислотные огнетушители.

Принимают следующие минимальные расстояния от складов с карбидом кальция до других строений в зависимости от емкости складов:


Минимальные расстояния от складов с карбидом кальция до других строений

Химические свойства карбида кальция

В борьбе с кротами дачники и огородники часто используют так сказать «народное средство» карбид кальция. Истребление осуществляется за счет образования вредного газа.

Карбид кальция способен вступать в химическую реакцию с водой. Выделяется ацетилен, летучий газ. Кроме этого при оседании карбидной пыли на слизистые дыхательных путей может образоваться приступ удушья, также раздражаются кожные покровы.

Промышленный карбид имеет вещества, которые при растворении с влагой издают неприятно пахнущие арсин и фосфин, кроме этого это яды.

Совет! При работе с карбидом необходимо использовать средства индивидуальной защиты: очки, перчатки и респиратор.

Крот, чуя эти вонючие запахи, начинает интенсивно рыть новые тоннели, чтобы появились новые воздушные отверстия. Поэтому на вашем участке может оказаться больше выходов и земляных кучек. То есть эффект противоположный. Тут зависит от поведения крота, он может уйти от неприятных запахов или остаться, обеспечив себя новыми норами.

Важно! Не стоит переусердствовать с «отравой», так как карбид при взаимодействии с водой превращается в гидроокись кальция, тем самым повышая щелочной баланс почвы, а это не благоприятно для некоторых растений.

Ацетиленовые генераторы

Генератор ацетиленовый АСП-10 >>>

Генератор ацетиленовый “Малыш” >>>

Генератор ацетиленовый БАКС-1 >>>

Компания «СварКом» предлагает качественные и надёжные ацетиленовые генераторы. Ознакомьтесь с представленными моделями!

  • АСП-10. Применяется для получения из карбида кальция и воды ацетилена газообразного состояния. Модель может использоваться для питания ацетиленом при проведении сварки металлов, при пайке, а также резке различных материалов. Рабочая температура варьируется от -30 до +40 градусов Цельсия.
  • Малыш. Передвижная модель, обладающая теми же характеристиками и возможностями, что и генератор АСП-10.
  • БАКС-1. Передвижная модель, работающая при температуре от -10 до +40 градусов.

Обращаем Ваше внимание, что у нас Вы всегда можете купить карбид кальция. Он применяется при газовой сварке ацетиленом. Карбид продаётся в пластике массой 3 кг, а также в барабанах массой от 120 до 125 кг.