Kalcium-karbid
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
| Kalcium-karbid | |
|---|---|
| Általános | |
| Magyar név | Kalcium-karbid |
| IUPAC név | Calcium carbide |
| Egyéb nevek | Karbid |
| Képlet | ![]() |
| Moláris tömeg | 64,1 g/mol |
| Megjelenés | Általában szürke, kékszínű kristályok, rögök |
| CAS-szám | [75-20-7] |
| EINECS (EG) szám | 200-848-3 |
| EG-Index szám | 006-004-00-9 |
| Tulajdonságok | |
| Sűrűség és halmazállapot | 2,22 g/cm3, szilárd |
| Oldhatóság vízben | oldható, reakcióba lép |
| Olvadáspont | 2300 °C (2573 K) |
| Forráspont | bomlik |
| Szerkezet | |
| Kristályszerkezet | Trigonális |
| Fizikai állandók | |
| Képződéshő | −59 kJ/mol |
| Moláris hőkapacitás | 59 J/(mol·K) |
| Veszélyességi jellemzők | |
| EU osztályozás | Gyúlékony (F) |
| R-mondatok | R15 |
| S-mondatok | S2, S8, S13 |
| Lobbanáspont | Vízzel érintkezve gyúlékony gázok fejlődhetnek |
| RTECS szám | EV9400000 |
| Rokon vegyületek | |
| Azonos anion | Karbidok |
| Azonos kation | A kalcium vegyületei |
| A táblázatban SI mértékegységek szerepelnek. Ahol lehetséges, az adatok normálállapotra (25°C, 100 kPa) vonatkoznak. Az ezektől való eltérést egyértelműen jelezzük. |
|
A kalcium-karbid, CaC2 (a továbbiakban csak karbid) egy vegyület, az acetilénfejlesztés alapanyaga. A gázfejlesztéshez a karbidot vízzel reagáltatják.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Tulajdonságai
- A technikai karbid rideg, szürkésfekete színű, fémes fényű, kristályos anyag. Szennyezésként
1-2 % szén-dioxidot és 12-15 % CaO -ot (égetett mész) tartalmaz. Emellett még kis mennyiségben kalciumfoszfidot (Ca3P2), kalciumszulfidot (CaS), kalciumnitridet (Ca3N2) és kalciumciánamidot (CaCN2) is tartalmaz. A karbidra jellemző "fokhagymás" szag főleg foszfinra (PH3) vezethető vissza, ami kalciumfoszfidból víz hatására keletkezik. A CaC2-ból víz hatására keletkező acetilén szagtalan. - Jellegzetes tulajdonsága a nagyfokú higroszkóposság azaz nedvszívó-képesség. Víz hatására a karbidból acetilén fejlődik. A karbid gázfejlesztő képessége nagymértékben függ a szemcsenagyságtól, általában 250 - 300 l acetiléngáz fejlődik 1 kg karbidból.
- A karbid tűz- és robbanásveszélyes anyag, ezért használatával, tárolásával kapcsolatban a vonatkozó MSZ 1603, MSZ 6291 és MSZ 15663 szabványok, és tűzrendészeti előírások betartása kötelező.
[szerkesztés] Gyártása
A karbid kalcium-karbonát és szén reakciójából, nagy hőmérsékleten keletkezik.
Iparilag elektromos kemencében, ívfényben, mészkőből és kokszból állítják elő:
Mészkő + koksz → kalciumkarbid + szén-monoxid + szén-dioxid E folyamat 2200-2300 °C hőmérsékleten zajlik le. Az egy kohóhoz szükséges teljesítmény 100-160 V feszültség mellett kb. 27 MW. Az ilyen hőmérsékleteknél keletkező CaC2 hígfolyós, majd derítik, szűrik és lehűtés végett vastálakba engedik.
[szerkesztés] Felhasználása
Acetilén fejlesztés:
karbid + víz
oltott mész + acetilén
[szerkesztés] Veszélyessége
A CaC2 és a H2O reakciós termékeinek veszélyességével és méregtartalmával kapcsolatban a következőket kell tudni:
- A fő tömegben keletkező acetilén (C2H2) nem mérgező, szagtalan, de oxigénnel történő jó elkeveredés esetében rendkívül robbanékony gáz. A CaC2 és H2O zárt tartályban reakcióba lép, robbanás következhet be, ugyanis a tiszta acetilén nagyobb nyomáson önmagától fölrobban („karbidbomba”),
- A foszfin (PH3) nagyon mérgező és kellemetlen (fokhagymaszerű) szagú gáz. Tekintettel arra, hogy ez a gáz már a legcsekélyebb mennyiségben is jól érezhető, különösebb veszélyt nem jelent. Az acetilén normális égésénél foszfinból foszforsav keletkezik, és így ártalmatlanná válik.
- A kénhidrogén (H2S) ugyancsak kellemetlen (záptojás) szagú és mérgező gáz, de igen kis koncentrációja miatt ártalmatlan. A H2S a kalcium-szulfid (CaS) vízzel történő reakciója útján keletkezik. Ugyanúgy mint a foszfin, égéssel ártalmatlanná válik (H2SO3).
- Az ammónia (NH3) jellemző, szúrós szagú gáz, mely azonban csak nagyobb töménységnél ártalmas és maró hatású. Kis töménysége miatt veszélytelen. Az NH3 a kalciumnitridből és a ciánamidból képződik.
- Szilárd alkotórész: „oltott mész” (kalcium-hidroxid, Ca(OH)2 viszonylag erős (maró!) lúg. Friss állapotban, nagyobb mennyiségben és hosszabb időn át nem szabad a bőrrel és különösen nem a szemmel érintkeznie. Egyébként az anyag nem mérgező, mészszegény talajon szívesen használják trágyázásra. Régi Ca(OH)2 a levegő szén-dioxidjával történő reakciója miatt még veszélytelenebb, mert belőle CaCO3 (mészkő) képződik.
[szerkesztés] Környezetvédelem
A karbidlámpa „karbidhamujára” is az vonatkozik, ami az „oltott mész” –nél le lett írva.
- Nagy mennyiségben és frissen kiszórva, maró hatása miatt, a közvetlenül alatta levő barlangtalaj mikrofaunájára káros. Ez a hatás azonban nem különösen hosszan tartó. A karbidhamuban a Ca(OH)2 mellett még kis mennyiségben levő foszfin, illetve kénhidrogén és ammónia igen kis koncentrációja, és e gázok illékonysága miatt egészen veszélytelen, de ezek miatt érezzük a frissen ürített karbidhamut büdösnek.
- A karbidhamunak többé-kevésbé rejtett elhelyezése barlangokban vagy közvetlenül a barlangok mellett esztétikai és elvi okok miatt elítélendő. Az erdő vagy rét talajában történő elásás ellen az általában kis mennyiség miatt nem lehetne tiltakozni, feltéve, ha az nem mindig ugyanazon a helyen és egy barlangbejárat közvetlen közelében történik.
- Az elhasznált ’’’karbid’’’ot mindenki odahaza távolítsa el a karbidlámpából, vagy amennyiben a barlangban kell ’’’karbid’’’ot váltani, akkor az elhasznált anyagot egy kis műanyag zacskóba töltsük és vigyük ki a barlangból. Jól működő lámpa 8-10 óráig ég egy töltéssel, ezért a karbidváltás csak nagyon hosszú túráknál (felmérések, éjszakázások nagy barlangrendszerben) indokolt.






Based on work by