کاربید کلسیم (CaC2) چیست؟ خواص و کاربردها

کاربید کلسیم چیست؟

کاربید کلسیم (CaC2) یک ترکیب شیمیایی صنعتی از کلسیم و کربن است که در یک کوره قوس الکتریکی از واکنش آهک (اکسید کلسیم) با مواد کربنی مانند کک یا آنتراسیت در دمای بالاتر از 2000 درجه تولید می‌شود. به صورت توده های کریستالی خاکستری تا سیاه با ظاهری مانند سنگ-. مهمترین خاصیت آن واکنش با آب است که گاز استیلن و هیدروکسید کلسیم آزاد می کند: CaC2 + 2H2O=C2H2 + Ca(OH)2.

ویژگی های کلیدی

واکنش پذیری: به راحتی با آب، از جمله رطوبت اتمسفر، واکنش می دهد و استیلن آزاد می کند.

بازده گاز: گریدهای تجاری 285-305 لیتر استیلن در هر کیلوگرم تولید می کنند که CaC2 خالص دارای بازده تئوری حدود 372 لیتر بر کیلوگرم است.

ناخالصی ها: گوگرد و فسفر ناخالصی های اصلی کنترل شده هستند. آنها سولفید هیدروژن و فسفین را در گاز تشکیل می دهند.

اندازه: در محدوده هایی مانند 4-7 میلی متر، 7-15 میلی متر، 15-25 میلی متر، 25-50 میلی متر و 50-80 میلی متر برای مطابقت با انواع ژنراتور عرضه می شود.

حساسیت به رطوبت: باید در بسته نگهداری شود زیرا هوای مرطوب عملکرد را کاهش می دهد و در ظروف در بسته فشار ایجاد می کند.

کاربید کلسیم چگونه ساخته می شود

آهک و کربن در یک کوره قوس الکتریکی شارژ می شوند، جایی که واکنش CaO + 3C=CaC2 + CO در حدود 2000-2200 درجه انجام می شود. کاربید مذاب ضربه زده می شود، خنک می شود، خرد می شود و بر اساس اندازه آن غربال می شود. تولید برق فشرده است و تقریباً 2800-3500 کیلووات ساعت در هر تن مصرف می کند، بنابراین هزینه برق به شدت بر اقتصاد کاربید تأثیر می گذارد.

برنامه های کاربردی اصلی

برنامه	نحوه استفاده از کاربید
جوشکاری و برش اکسی-استیلن	استیلن با اکسیژن شعله ای در حدود 3160-3300 درجه می دهد
مواد اولیه شیمیایی	استیلن برای PVC، وینیل استات، اکریلونیتریل، استیلن سیاه
فولادسازی	گوگرد زدایی و اکسید زدایی فلزات داغ و فولاد
سیانامید کلسیم	کاربید با نیتروژن واکنش داده و کود CaCN2 تولید می کند
نورپردازی	لامپ های کاربید برای معدن، غارنوردی و استفاده های قدیمی

نمرات و کیفیت

کاربید بر اساس بازده گاز درجه بندی می شود: گرید 285 (L/kg 285، حدود 90% CaC2)، گرید 295 (حدود 94%) و گرید 305 (حدود 96%). گریدهای بالاتر برای فرآیندهای شیمیایی که به استیلن پاک- با حجم بالا نیاز دارند، مناسب است. نمرات استاندارد جوشکاری و روشنایی معمولاً 285-295 است. خریداران همچنین باید اندازه توده، محدودیت های گوگرد و فسفر و بسته بندی، معمولاً 50 تا 100 کیلوگرم درام های فولادی ضد هوا را برای صادرات مشخص کنند.

ایمنی و جابجایی

کاربید کلسیم به خودی خود قابل اشتعال نیست، اما استیلنی که تولید می کند این است: مخلوط استیلن-هوا در حدود 2.5-82 درصد استیلن مشتعل می شود و استیلن خالص می تواند تحت فشار به صورت انفجاری تجزیه شود. کاربید را در مناطق خشک، تهویه‌شده و قابل قفل و دور از منابع آب و اشتعال نگهداری کنید. هرگز از آب برای خاموش کردن آتش کاربید استفاده نکنید. استفاده از تجهیزات ضد انفجار در جایی که ژنراتورها کار می کنند. و برگه اطلاعات ایمنی را برای حمل و نقل و دفع دنبال کنید.

سوالات متداول

1. چه چیزی درجه کاربید کلسیم را تعیین می کند؟

درجه با بازده گاز بر حسب لیتر در کیلوگرم تعریف می شود که نشان دهنده محتوای CaC2 است. عملکرد بیشتر به معنای استیلن بیشتر در هر کیلوگرم و قیمت بالاتر است. درجه ای را انتخاب کنید که با خلوص و نیازهای اقتصادی برنامه مطابقت دارد.

2. چرا کاربید بوی سیر می دهد؟

این بو از فسفین و سولفید هیدروژن ناشی از ناخالصی های فسفر و گوگرد می آید. کاربید با درجه بالاتر-با محتوای P و S کم، گاز تمیزتری تولید می‌کند. برای مصارف حساس، تصفیه گاز این ترکیبات را حذف می کند.

3. آیا کاربید کلسیم را می توان در آب و هوای مرطوب ذخیره کرد؟

بله، اگر به درستی ذخیره شود: در بشکه های فولادی بدون هوا، خارج از زمین، در یک انبار سرپوشیده خشک. رطوبت محصول را تخریب می کند و ظروف را تحت فشار قرار می دهد. هرگز درام های کاربید را در مناطقی که در معرض سیل یا نشتی هستند نگهداری نکنید.

4. چه اندازه کاربید متناسب با ژنراتور من است؟

مشخصات ژنراتور را بررسی کنید: ژنراتورهای قابل حمل درجه های خوب (4-15 میلی متر)، ژنراتورهای صنعتی متوسط ​​15-50 میلی متر و واحدهای بزرگ می توانند از 50-80 میلی متر استفاده کنند. اندازه اشتباه باعث گرد و غبار، انسداد یا جریان ناکافی گاز می شود.

5. آیا کاربید درجه غذا- با کاربید صنعتی متفاوت است؟

بله، مواد غذایی -باید محدودیت‌های آرسنیک و فسفر بسیار سخت‌گیرانه‌تری داشته باشد و فقط در مواردی استفاده می‌شود که رسیدن میوه از نظر قانونی مجاز باشد. بسیاری از کشورها رسیدن کاربید را به طور کامل ممنوع می کنند. قبل از تماس با غذا، مقررات محلی را بررسی کنید.