Struktura węgla wapnia (CAC2), właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

On Węglenie wapnia Jest to związek nieorganiczny utworzony przez pierwiastki wapnia (CA) i węglowe (C) (C). Jego formuła chemiczna to CAC₂. Jest to substancja stała, która może być bezbarwna do żółtawej lub szarawej bieli, a nawet czarna w zależności od zanieczyszczeń, które zawiera.

Jedna z jego najważniejszych reakcji chemicznych CAC₂ to ten, który występuje z wodą h₂Lub, w którym hC≡CH tworzy się acetylen. Dlatego służy do uzyskania acetylenu przemysłowego. Ze względu na tę samą reakcję wody jest używana do dojrzewania owoców, w fałszywych armatach i flachach morskich.

Węglenie wapnia CAC₂ solidny. Domena Ondřej Mang / pub. Źródło: Wikimedia Commons.

Reakcja CAC₂ Z wodą wytwarza również użyteczne błoto do przygotowania klinkieru (składnik cementu), który wytwarza mniej dwutlenku węgla (CO₂) W porównaniu z tradycyjną metodą wytwarzania cementu.

Z azotem (n₂) Karen wapnia w kształcie cyjanamidu wapnia, który jest stosowany jako nawóz. CAC₂ Służy również do usuwania siarki z niektórych stopów metali.

Jakiś czas temu CAC₂ Był używany w lampionach węglików, ale nie są one już bardzo powszechne, ponieważ są niebezpieczne.

[TOC]

Struktura

Karen wapnia jest związkiem jonowym i jest tworzone przez CA Calcio Ion²⁺ oraz węglika lub acetylouro C₂^2-. Jon węglikowy składa się z dwóch atomów węgla zjednoczonych z potrójną wiązaniem.

Struktura chemiczna węgliku wapnia. Autor: Hellbus. Źródło: Wikimedia Commons.

Krystaliczna struktura CAC₂ Pochodzi z sześciennego (takiego jak chlorek sodu), ale podobnie jak jon c₂^2- Struktura jest wydłużona jest zniekształcona i zmienia się tetragonalne.

Nomenklatura

• Węglenie wapnia
• Węglenie wapnia
• Acetyl wapnia

Nieruchomości

Stan fizyczny

Krystaliczne stałe, że gdy czysty jest bezbarwny, ale jeśli jest zanieczyszczony innymi związkami, może być żółtawy lub szarej do czarnego.

Węglenie wapnia CAC₂ Z zanieczyszczeniami. Leiem/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0). Źródło: Wikimedia Commons.

Waga molekularna

64 0992 g/mol

Może ci służyć: Alilo: Allyic Unit, Carbocation, Radical, przykłady

Temperatura topnienia

2160 ° C

Punkt wrzenia

CAC₂ gotuje się w 2300 ° C z rozkładem. Temperatura wrzenia powinna być mierzona w obojętnej atmosferze, to znaczy bez tlenu lub wilgoci.

Gęstość

2,22 g/cm³

Właściwości chemiczne

Karen wapnia reaguje z wodą, tworząc HC≡CH acetylen i wodorotlenek wapnia CA (OH)₂:

CAC₂ + 2 godz₂O → HC≡CH + CA (OH)₂

Acetylen jest łatwopalny, dlatego w obecności wilgoci CAC₂ Może być łatwopalne. Jednak gdy jest suchy, nie jest.

Węglenie wapnia CAC₂ Z wodą hctorsch acetylenową, łatwopalne związki. Kristina Kravets/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0). Źródło: Wikimedia Commons.

Węglenie wapnia reaguje z azotem n₂ Tworząc CACN CALTIO Cyanamid₂:

CAC₂ + N₂ → Cacn₂ + C

Uzyskanie

Węglenie wapnia jest wytwarzane przemysłowo w elektrycznym piekarniku łukowym opartym na mieszaninie węglanu wapnia (CACO₃) i węgiel (c), który jest przedłożony w temperaturze 2000 ° C. Reakcja jest podsumowana w następujący sposób:

Złodziej₃ + 3 C → CAC₂ + CO ↑ + CO₂↑

Lub także:

CAO + 3 C → CAC₂ + CO ↑

W elektrycznym piekarniku łukowym znajduje się łuk elektryczny między dwiema elektrodami grafitowymi, które odporne są na tworzone wysokie temperatury. Uzyskuje się węglika wapnia o czystości 80-85%.

Aplikacje

W produkcji acetylenu

Przemysłowo stosuje się reakcję węgla wapnia z wodą w celu wytworzenia acetylenu C₂H₂.

CAC₂ + 2 godz₂O → HC≡CH + CA (OH)₂

Jest to najważniejsze zastosowanie węglika wapnia. W niektórych krajach acetylen jest bardzo mile widziany, ponieważ pozwala wytwarzać chlorek poliwinylu, który jest rodzajem plastiku. Ponadto acetylen służy do wykonywania spoin w wysokich temperaturach.

Metaly płomienia acetylenowego HC≡CH w bardzo wysokich temperaturach. Autor: Shutterbug75. Źródło: Pixabay.

W zmniejszaniu emisji CO₂

Pozostałości uzyskane od uzyskania acetylenu zaczynającego się od CAC₂ (zwane także „osadem węglika wapnia” lub „resztami węglika wapnia”). Służą one do użycia do uzyskania klinkieru lub betonu.

Może ci służyć: zastosowanie technologiczne elektronicznej emisji atomów

Młoto z węglika wapnia ma wysoką zawartość wodorotlenku wapnia (CA (OH)₂) (około 90%), trochę węglanu wapnia (CACO₃) i ma pH większy niż 12.

W aktywności budowlanej można zastosować resztki węglika wapnia w celu przygotowania betonu, zmniejszając w ten sposób wytwarzanie CO₂ wspomnianego przemysłu. Autor: Engin Akyurt. Źródło: Pixabay.

Z tych powodów możesz zareagować z SIO₂ lub al₂ALBO₃ tworząc produkt podobny do uzyskanego przez proces nawodnienia cementu.

Jedna z działań ludzkich, która wytwarza najwięcej współistniejących₂ To jest branża budowlana. Co₂ Jest generowany na wschód od węglanu wapnia podczas reakcji w celu utworzenia betonu.

Użycie błota węglika wapnia w celu wymiany węglanu wapnia (CACO₃) Stwierdzono, że emisje CO -redukowane są₂ W 39%.

Przy uzyskaniu cyjanamidu wapnia

Karen wapnia jest również wykorzystywany przemysłowo w celu uzyskania CACN cyjanamidu wapnia₂.

CAC₂ + N₂ → Cacn₂ + C

Cyanamid wapnia ma zastosowanie jako nawóz, ponieważ z wodą gleby staje się cyjanamidem H2N = c = n, który zapewnia azot roślinom, co jest niezbędnym dla nich składnikami odżywczymi.

W branży metalurgicznej

Węglenie wapniowe służy do usuwania stopów, takich jak Ferroníquel. CAC jest mieszany₂ Z stopionym stopem w 1550 ° C. Siarka reaguje z węglikiem wapniowym i siarczkiem wapnia Cas i węglem C:

CAC₂ + S → 2 C + CAS

Usunięcie siarki jest preferowane, jeśli mieszanie jest wydajne, a zawartość węgla w stopach jest niska. Siarczek wapnia Casclium unosi się na powierzchni stopionego stopu, gdzie opiera się i odrzuca.

W kilku zastosowaniach

W węgliku wapnia zastosowano do eliminacji siarki żelaza. Również jako paliwo w produkcji stali i jako potężny deoksydant.

Może ci służyć: aromatyczne podstawienie elektrofilowe: mechanizm i przykłady

Służy do dojrzewania owoców. Z węgliku wapnia z wodą generowana jest acetylen, co indukuje dojrzewanie owoców, takich jak banany.

Banany mogą dojrzewać za pomocą węgliku wapnia CAC₂. Autor: Zdjęcia Alexas. Źródło: Pixabay.

Węglenie wapnia jest używane w fałszywych armatach, aby spowodować głośny hałas wybuchowy, który je charakteryzuje. Tutaj stosuje się również formacja acetylenu, która eksploduje z iskrą w artefakcie.

CAC₂ Służy do generowania sygnałów na wysokich morzach w marynarce wojennej.

Przerwane użycie

CAC₂ Był używany w lampionach węglików SO. Ich działanie polega na kapaniu wody na węgliku wapnia w celu utworzenia acetylenu, który włącza się, a zatem zapewnia światło.

Lampy te zastosowano w kopalniach węgla, ale ich użycie zostało przerwane z powodu obecności Cho Metan Gas₄ W tych kopalniach. Ten gaz jest łatwopalny, a płomień lampy z węglikiem.

CAC WAGIB CAGUM LAMPE₂. Domena scehardt / pub. Źródło: Wikimedia Commons.

Były szeroko stosowane w kopalniach skalnych, miedzi i cyna, a także w pierwszych samochodach, motocyklach i rowerach, takich jak przednie światła lub reflektory.

Obecnie zostały zastąpione lampami elektrycznymi, a nawet lampami LED. Jednak są one nadal używane w krajach takich jak Boliwia, w kopalniach srebrnych Potosí.

Ryzyko

Węglenie wapnia CAC₂ suche nie jest łatwopalne, ale w obecności acetylenu wilgoci, czyli.

Gasić ogień w obecności CAC₂ Woda, piana, dwutlenek węgla lub gaśnice halogenowe nigdy nie należy stosować. Należy zastosować wodorotlenek sodu lub wapnia.

Bibliografia

1. Ropp, r.C. (2013). Grupa 14 (C, SI, GE, SN i PB) Związki Ziemi alkalicznej. Węgasy wapnia. W encyklopedii alkalicznych związków Ziemi. Odzyskane z naukowym.com.
2. Pohanish, r. P. (2017). C. Wapń z węglikiem. W podręczniku Sittig z toksycznych i niebezpiecznych chemikaliów i raków (wydanie siódme). Odzyskane z naukowym.com.
3. Słońce, h. i in. (2015). Właściwości chemicznie pochłanionego węglika wapnia ponownie i jego winfisję na właściwości cementu. Materiały 2015, 8, 638-651. NCBI odzyskało.NLM.Nih.Gov.
4. Nie, Z. (2016). Ekologiczne i oceny cyklu życia. Studium przypadku: CO₂ Analiza emisji klinkieru szlamu z węglika wapnia. W zielonej i zrównoważonej produkcji zaawansowanych materiałów. Odzyskane z naukowym.com.
5. Crundwell, f.K. I in. (2011). Rafinowanie stopionego Ferronickel. Siarka do usunięcia. W metalurgii ekstrakcyjnej metali niklu, kobaltu i platyny. Odzyskane z naukowym.com.
6. Tressler, r.I. (2001). Ceramika strukturalna i termostrukturalna. Węgliki. W Encyklopedii Materials Science and Technology. Odzyskane z naukowym.com.
7. Bawełna, f. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.