Карбид кальция
Шаблон:Вещество Карби́д ка́льция (углеро́дистый ка́льций, ацетилени́д кальция) — <chem>CaC2</chem> — в чистом виде бесцветные кристаллы. Бинарное неорганическое соединение кальция с углеродом.
История получения
Впервые получен в 1862 году Фридрихом Вёлером<ref>Шаблон:Cite web</ref> нагреванием сплава цинка и кальция с углёмШаблон:Нет АИ.
Получение
В настоящее время получают прокаливанием в электрических печах (температура 1900—1950 °C) смеси оксида кальция с коксом<ref>Шаблон:Cite web</ref><ref name=":0">Шаблон:Cite web</ref>.
- <chem>CaO\ + 3C -> [1900-1950~^\circ\text{C}] CaC2\ + CO</chem>
Полученный таким образом технический продукт имеет серый, коричневый или зеленоватый цвет вследствие загрязнения углём и другими примесями<ref>Шаблон:Cite web</ref>. 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<ref name=":0" />.
Физические свойства
При нормальных условиях карбид кальция представляет собой твёрдое кристаллическое вещество тетрагональной структуры. В чистом виде бесцветный, технический продукт имеет серый, коричневый или зеленоватый цвет из-за примесей<ref>Шаблон:Cite web</ref>. Технический карбид кальция содержит примеси (около 20 %), включая негашеную известь, углерод и кремнезём.
Химические свойства
При взаимодействии с водой карбид кальция гидролизуется с образованием ацетилена и гидроксида кальция (гашёной извести)<ref>Шаблон:Cite web</ref>:
- <chem>CaC2 + 2 H2O -> Ca(OH)2 + C2H2 ^</chem>.
Эта реакция является экзотермической и протекает очень бурно, возможны самовозгорание ацетилена и взрыв. При нарушении правил техники безопасности возможно получение травм и ожогов.
Карбид кальция способен связывать азот при 1000 °C. На этой реакции основан цианамидный метод связывания азота:
- <chem>CaC2 + N2 -> CaCN2 + C</chem>.
Применение
Основная область применения карбида кальция — промышленный синтез. Вещество используется для получения ацетилена, который в свою очередь используется в ацетиленовой сварке и резке металлов, также в карбидных лампах. Ацетилен также используется в синтезе уксусной кислоты, этилового спирта, растворителей, пластических масс, каучука, ароматических углеводородов<ref>Шаблон:Cite web</ref>.
Карбид кальция может использоваться для раскисления стали<ref>Шаблон:Статья</ref>.
Физиологическое действие
Карбид кальция вызывает сильные локальные эффекты при попадании в организм. Является ирритантом (раздражает глаза, кожу и дыхательные пути). Вдыхание может вызывать кашель, затруднения дыхания и отёк лёгких, однако симптомы обычно проявляются только спустя несколько часов<ref>Шаблон:Cite web</ref>.