Реакция карбид и вода: «Как взаимодействуют между собой карбид и вода?» – Яндекс.Кью

alexxlab | 15.04.1983 | 0 | Разное

Реакция – карбид – кальций

Реакция – карбид – кальций

Cтраница 1

Реакция карбида кальция с водой весьма экзотермична. Тепловой эффект этой реакции определен непосредственно уже давно [1]; его можно также рассчитать на основании известных величин теплот образования СаС, ( стр.  [1]

Реакция карбида кальция с водой, при которой выделяется ацетилен, чересчур быстра и до сих пор неизвестен способ, с помощью которого ее можно было бы замедлить. Помимо этого, ацетилен ядовит и легко воспламеняется. Поэтому для вспучивания газобетона на практике ацетилен не применяют.  [2]

Наибольшее количество тепла выделяется при реакции карбида кальция с водой. Температура на забое скважины повышается до 366 К. Такая же температура обеспечивается при реакции водного раствора кристаллической соды с металлическим алюминием. Применение барита повышает температуру до 311 К.  [3]

Объем ацетилена, выделяющегося при реакции карбида кальция за 10 мин при 20 С.  [4]

Объем ацетилена, выделяющегося при реакции карбида кальция за – 10 мин при 75 С.  [5]

Первый завод по производству цианамид кальция был построен в 1906 г. Реакция карбида кальция с азотом является обратимой и экзотермической. Следовательно, этот процесс нуждается в притоке энергии извне лишь в начальной стадии, начавшись, он продолжается автотермически.  [7]

Карбид кальция распыляли с самолетов для борьбы с градом [137], поскольку реакция карбида кальция с водой является экзотермичной.  [8]

В некоторых случаях для повышения чувствительности анализа проводят определение ацетилена, образующегося в

реакции карбида кальция с водой ( см. разд. Однако эти авторы указывают, что при анализе воды в циклогексане, изопентате и кумоле вследствие образования эмульсии не наблюдалось поглощения в области, характерной для поглощения воды. Аналогичные результаты были получены Гатиловой и Желудовым [90 ] при анализе циклогек-сана и изопрена в указанном интервале.  [9]

Вплоть до 30 – х годов единственный промышленный процесс получения ацетилена был основан на реакции карбида кальция с водой. До сих пор в количественном отношении этот процесс является преобладающим, однако в период широкого распространения ацетилена для различных применений были разработаны новые процессы производства ацетилена, которые развивались параллельно с производством ацетилена из карбида, но не смогли вытеснить его.  [10]

При реакции хлорной извести с кислотой выделяется хлор ( CaOCl2 – f 2HC1 – CaCl2 h3O – f С12), а при

реакции карбида кальция с водой – ацетилен. Хлорная известь здесь взята потому, что она образует хлор при реакции с разбавленной соляной кислотой, тогда как КМпО4 выделяет его при реакции с концентрированной кислотой. Присутствие же свободной воды необходимо для получения достаточно большого количества ацетилена.  [11]

Для получения ацетилена используют два метода. Реакция карбида кальция с водой применяется не только в лабораториях, но и для получения ацетилена в больших количествах для сварки и нужд химической промышленности. Для крупнотоннажного производства используют термоокислительный крекинг и электрокрекинг метана. Газы содержат по объему 13 % ацетилена и 45 % водорода, остальное составляет не-прореагировавший метан.  [12]

Для выработки газа открывают кран 8, при этом вода заполняет нижнюю часть реторты 2 и, когда доходит до карбида кальция, начинается его разложение. Ацетилен, выделяющийся в результате

реакции карбида кальция с водой, поступает по грубке 9 под перегородку нижней части корпуса генератора.  [13]

Когда вода доходит до карбида кальция, начинается его разложение. Ацетилен, выделяющийся в результате реакции карбида кальция с водой, поступает по трубе 8 под перегородку, в нижнюю часть корпуса генератора. Давлением газа вода из нижней части корпуса генератора вытесняется в верхнюю половину корпуса по трубе; когда уровень воды станет ниже крана 9, вода перестанет поступать в реторту. При отборе газа из генератора по трубе 7 вода в газосборнике находится приблизительно на уровне отверстия трубы 10, поступая по мере расхода ее в реторту.  [14]

Когда вода доходит до карбида кальция, начинается его разложение. Ацетилен, выделяющийся в результате

реакции карбида кальция с водой, поступает по трубе 8 под перегородку, в нижнюю часть корпуса генератора. Давлением газа вода из нижней части корпуса генератора вытесняется в верхнюю половину корпуса по трубе /; когда уровень воды станет ниже крана 9, вода перестанет поступать в реторту. При отборе газа из генератора по трубе 7 вода в газосборнике находится приблизительно на уровне отверстия трубы 10, поступая по мере расхода ее в реторту.  [15]

Страницы:      1    2

ХиМиК.ru – Карбиды

Применение

Карбиды применяют в производстве чугунов и сталей, керамики, различных сплавов, как абразивные и шлифующие материалы, как восстановители, раскислители, катализаторы и др. WC и TiC входят в состав твердых сплавов, из которых готовят режущий инструмент; карбид кальция СаС2 используют для получения ацетилена; из карбида кремния SiC (карборунд) готовят шлифовальные круги и другие абразивы; карбид железа Fe3C (цементит) входит в состав чугунов и сталей, из карбида вольфрама и карбида хрома производят порошки, используемые при газотермическом напылении.

§ 2. Карбид кальция.

Разновидности

Карбиды могут быть образованы разными органическими соединениями, а могут не иметь аналогов среди органических веществ. Есть, например, ацетилениды, метаниды и другие.

Карбиды подразделяются на следующие виды:

• солеобразные (CaC2, Al4C3),
• ковалентные (карборунд SiC),
• металлоподобные (имеющие нестехиометрический состав, например, цементит (Fe3C)).

Солеобразные карбиды обычно разлагаются водой и кислотами с выделением углеводородов (некоторые очень бурно, например, карбиды натрия, калия, цезия). Ковалентные карбиды обычно химически инертны. Металлоподобные карбиды имеют промежуточную химическую активность.

Метаниды

Метаниды — ионные карбиды, являющиеся производными метана[1]. В воде или разбавленных кислотах разлагаются с образованием метана[1][2]. Примерами метанидов являются карбид алюминия (Al4C3), карбид бериллия (Be2C)[1] и карбид магния (Mg2C)[3]. В чистом виде бесцветны и прозрачны[2].

Ацетилениды

Ацетилениды — ионные карбиды, являющиеся производными ацетилена (этина). Активно гидролизуются с образованием ацетилена, наибольшее практическое значение имеет карбид (ацетиленид) кальция CaC2.

Как применять карбид против кротов

Карбид кальция в упаковке

Имеется несколько способов, как использовать карбид:

1. Просто заложить несколько кусков карбида в кротовую нору и оставить до начала реакции;
2. В пластиковые бутылки поместить комковой карбид и налить воды. Закопать эти емкости в норки. Выделившийся ацетилен прогонит кротов раз и навсегда;
3. Некоторые садоводы-любители прибегают к более жестким мерам. После выделения газа в норах, его поджигают, обезжизнивая животных.

Но эти меры не всегда помогают избавиться от навязчивых зверьков-вредителей.

Возможно Вам будет интересно — Инструкция по применению гипохлорита кальция для дезинфекции

Преимущества и недостатки метода

Карбид является отличным стимулятором роста некоторых растений. Это, пожалуй, единственное преимущество данного вещества. В основном от него одни недостатки:

1. Популяция кротов гибнет, причем особи страдают мучительной смертью.
2. Повышается уровень щелочи в почве.
3. Уничтожаются живые организмы, обитающие в земле (черви, жуки).
4. Высокая опасность возникновения пожара.

Поэтому прежде чем выбрать данный способ борьбы с животными, нужно ознакомиться с имеющимися альтернативными путями. Их очень много: ветряки, консервные банки, отпугиватели из полторашек.

Еще стоит отметить, что крота легко прогнать с огорода, если он непосредственно окажется рядом с карбидом, иначе это пустая трата времени и сил.

Примечания

1. ↑ 123
   Карбиды // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978..
2. ↑ 12Вальков Ф. А.
   Неорганическая химия, учебник для педагогических вузов. — М.: Государственное учебно-педагогическое издательство, 1963. — С. 346.
3. Synthesis of Mg2C: A Magnesium Methanide — Wiley Online Library

«Что такое карбид вольфрама?» Спрашивали? Отвечаем!

Что общего у дорог, по которым мы ездим, бутылки кетчупа, банки колы и сделанного на заказ обручального кольца?

Финансовая помощь от наших партнеров

Помимо вышеперечисленного почти все, чем мы пользуемся, а в некоторых случаях даже одежда, попадает под разряд вещей, создание которых так или иначе связано с инструментами из карбида вольфрама. Начиная от пресс-форм и резцов, используемых для изготовления таких вещей, как туалетные принадлежности, бутылки и банки с колой, до износостойких предметов, применяемых при производстве продуктов – кетчупа, соуса для спагетти и т.д. Сюда также входят дорожно-строительные буры для вскрытия асфальта и цемента на дорогах, сверла и концевые фрезы для резания металла при изготовлении автомобильных деталей, например, блоков цилиндров, поршней, тормозов, колес и т.д. Все эти вещи связывает карбид вольфрама.

Что такое карбид вольфрама?

«Карбид вольфрама» часто используется как общий термин для обозначения композитного материала, содержащего твердые частицы карбида вольфрама в сочетании с более мягким металлическим связующим материалом, служащим для удержания частиц на месте. Это очень твердый и плотный материал, применяемый в основном для придания формы другим материалам в процессе ковки, механической обработки и т.д.

Слева (карбид вольфрама и кобальт), справа (бетон)

Карбид вольфрама широко известен под названием «цементированный карбид» за схожесть по внешнему виду с бетоном (см. рисунок).

На рисунке можно видеть, что камни (смесь) напоминают карбид вольфрама, в то время как цемент, удерживающий эту смесь, напоминает кобальт, никель или железо, используемые для связывания карбида вольфрама.

Знаете ли Вы, что… прочность карбида вольфрама при сжатии, когда под воздействием силы атомы прижимаются друг к другу, является самой высокой по сравнению с любым известным нам материалом?

Карбид вольфрама коренным образом изменил возможность механической обработки металлов, таких как сталь, титан и никелевые сплавы, для создания сложных деталей, которые помогли проложить путь для технической революции последних 100 с лишним лет.

Каковы свойства карбида вольфрама?

В сочетании с высокой теплопроводностью, чрезвычайно высокой прочностью (особенно при сжатии), и невероятно высокой жесткостью карбид вольфрама является лучшим материалом для всех типов инструментов для обработки металлов давлением и резанием.

Свойства карбида вольфрама также придают необходимые характеристики изнашиваемым деталям, таким как крупногабаритные матрицы и штампы, которые используются при создании синтетических алмазов. Этот процесс требует чрезвычайно высокого давления и не менее высоких температур, что делает карбид вольфрама единственным подходящим материалом.

Знаете ли Вы, что… компания Kennametal была основана в 1938 году в связи с изобретением технологии по улучшению свойств карбида вольфрама, позволившей значительно увеличить производительность обработки стали?

Выдающиеся свойства карбида вольфрама включают твердость, приближенную к твердости алмаза – самого твердого материала, известного человеку. Помните, мы приводили в пример обручальное кольцо, сделанное на заказ? Обручальные кольца и другие виды вольфрамовых ювелирных изделий на самом деле состоят именно из карбида вольфрама. Обладая высокой стойкостью к деформации, кольцо из карбида вольфрама отличается не только непревзойденной прочностью, но и защитой от царапин.

Как же формируется карбид вольфрама?

Вам интересно, из чего же на самом деле состоит этот редкий, чрезвычайно плотный металлокерамический материал с очень высокой температурой плавления? Хорошие новости: мы разберем этот вопрос в следующий раз.

Мы рассмотрим шаг за шагом весь процесс изготовления карбида вольфрама:

1. Синтез из источника
2. Науглероживание
3. Дробление и смешивание
4. Сушка и гранулирование
5. Придание формы
6. Удаление воска и агломерата
7. Последующая обработка

Не пропустите следующие статьи.

Источник материала: перевод статьи “What is Tungsten Carbide?” You Asked, We Answered,Kennametal

Также советуем прочитать:

1. Твердосплавное сверло HPR от компании Kennametal

Химические свойства

Немаловажное значение имеют и химические свойства. Они также учитываются при применении материала. К основным характеристикам можно отнести следующие качества:

1. Карбид кальция характеризуется тем, что хорошо впитывает влагу. Стоит учитывать, подобная процедура проявляется яркой химической реакцией, связанной с разложением вещества.
2. При работе с рассматриваемым материалом стоит учитывать, что образующаяся пыль оказывает раздражительный эффект на слизистые органы. Кроме этого, подобная реакция может проявится при попадании кристаллов или пыли на поверхность кожи. Именно поэтому при работе с рассматриваемым соединением следует использовать респиратор и некоторые другие средства защиты.
3. Кристаллы активное реагируют на воздействие других веществ зачастую только при нагреве. При этом может образоваться карбонат кальция.
4. В некоторых случаях проводится соединение кристаллического вещества с азотом, в результате чего получается цианамид кальция.
5. При нагреве может проходить реакция с мышьяком и хлором, а также фосфором.

Считается, что наиболее важным химическим качеством является податливость к разложению при воздействии воды.

Получение

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 {\displaystyle {\mathsf {CaO+3C\rightarrow CaC_{2}+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.

Транспортировка и хранение

Порошок карбида кальция при воздействии влаги практически моментально разлагается. При этом образуется ацетилен, который при большой концентрации горюч и взрывоопасный. Именно поэтому нужно уделять довольно много внимания хранению карбида кальция, для чего часто применяют бидоны и специальные барабаны. К другим особенностям хранения отнесем следующие моменты:

1. Выделяющийся ацетилен легче воздуха, поэтому скапливается вверху. Стоит учитывать, что он обладает наркотическими действиями, может самовоспламеняться.
2. При производстве большого объема вещества особое внимание уделяется технике безопасности. Для фасовки применяются специальные упаковки.
3. Для открытия упаковки следует использовать инструменты, которые не становятся причиной образования искр.
4. Если вещество попадает на кожу или слизистую оболочку, то его нужно сразу удалить. При этом пострадавшая поверхность обрабатывается специальным кремом или другим защитно-заживляющим веществом.
5. По установленным правилам, транспортировка может проводится исключительно при применении крытого транспортного средства. При этом проводить доставку по воздуху запрещается.

Раздел: БИБЛИОТЕКА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Короткий путь https://bibt.ru <<�Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>> Технический карбид кальция (СаС2) представляет собой твердое кристаллическое вещество темно-серого или темно-коричневого цвета плотностью в зависимости от содержания примесей от 2,3 до 2,53 г/см3, имеет характерный резкий чесночный запах. Карбид кальция получается в электродуговых печах при температуре 1900-2300° С сплавлением негашеной извести с коксом или антрацитом по реакции CaC2 +CO негашеная известь кокс карбид кальция окись углерода Средний химический состав технического карбида кальция приведен в табл. 1. 1. Средний химический состав технического карбида кальция Вещество Содержание, % (по массе) Карбид кальция СаС2 72,5 Известь СаО 17,3 Окись магния MgO 0,4 Окись железа Fe2O3 и окись алюминия Аl2O3 2,5 Окись кремния SiO2 2,0 Сера S 0,3 Углерод С 1,0 Другие примеси 4,0 Выпускается карбид кальция 1-го и 2-го сорта (ГОСТ 1460-56*) в зависимости от количества примесей в нем. Хранят и транспортируют его в герметически закрытых железных барабанах с толщиной стенки не менее 0,5 мм и массой от 50 до 130 кг. При взаимодействии с водой карбид кальция разлагается с образованием ацетилена и гашеной извести. Процесс разложения протекает по реакции CaC2+ 2h3O= C2h3 +Ca(OH)2 карбид кальция 1 кг вода 0,562 кг газообразный ацетилен 0,406 кг гашеная известь 1,156 кг Как видно из реакции, теоретический выход газообразного ацетилена из 1 кг карбида кальция при чистоте его 100% составляет 0,406 кг или 372,5 л. Фактический же выход ацетилена из технического карбида кальция в зависимости от количества примесей (сорта) и размеров кусков (грануляции) значительно меньше (табл. 2). 2. Нормы выхода ацетилена из карбида кальция (ГОСТ 1460-56*) Размеры кусков, мм Условные обозначения размеров кусков Выход ацетилена, л/кг, не менее I сорт II сорт 2-8 2/8 255 235 8-15 8/15 265 245 15-25 15/25 275 255 25-80 25/80 285 265 Смешанных размеров — 275 265 Продолжительность разложения карбида кальция зависит в основном от его грануляции и температуры воды. С уменьшением размеров кусков скорость разложения возрастает, а куски размером менее 2 мм и карбидная пыль разлагаются почти мгновенно. Применение их в обычных ацетиленовых генераторах запрещается. Большинство ацетиленовых генераторов, выпускаемых в настоящее время, рассчитано на применение карбида кальция крупной грануляции 25/80. Карбид кальция грануляции 2/8, 8/15, 15/25, а также мельче 2 мм может поставляться только с согласия потребителей. Перейти вверх к навигации

Что такое карбид и соли карбида. Карбид в строительстве Химический состав карбида

При щелочной реакции углерода с металлами могут получится различные карбиды. За счет соединения определенных химических элементов получаются соединения, которые характеризуются высокой прочностью. Довольно большое распространение получил вариант исполнения, который получил название карбид кальция. Его стали применять в самых различных областях промышленности.

Внешний вид и характеристики технического карбида кальция

Впервые рассматриваемый состав был получен в 1862 году. Проводимая процедура касалась отделения кальция от извести, в результате чего получился бледно-серый состав без признаков, свойственных металлам. В результате опыта был получен карбид, который в последствии стал активно использоваться при выпуске различной продукции.

В начале 20 века карбид кальция стали использовать для производства ацетилена в больших объемах. Именно поэтому стали вести активные исследования для выявления более производительной технологии.

Технические характеристики материала определяют его широкое распространение. Внешний вид вещества характеризуется светло-серым цветом, выпускаются карбиды в виде камня или порошка.

Физические свойства

При выборе практически любого материала следует уделять больше всего внимания физическим свойствам. У рассматриваемого они следующие:

1. Соединение имеет кристаллическую структуру.
2. Показатель температуры плавления составляет 2300 °С. Стоит учитывать, что подобная цифра свойственна только чистому составу. Добавление в состав различных примесей приводит к тому, что температура плавления существенно падает.

Стоит учитывать, что карбид кальция в большинстве случаев находится в твердом состоянии. Кроме этого, цвет может варьироваться от серого до коричневого цвета. Физические свойства карбида кальция определяют его широкое применение в самых различных отраслях промышленности.

Химические свойства

Немаловажное значение имеют и химические свойства. Они также учитываются при применении материала. К основным характеристикам можно отнести следующие качества:

1. Карбид кальция характеризуется тем, что хорошо впитывает влагу. Стоит учитывать, подобная процедура проявляется яркой химической реакцией, связанной с разложением вещества.
2. При работе с рассматриваемым материалом стоит учитывать, что образующаяся пыль оказывает раздражительный эффект на слизистые органы. Кроме этого, подобная реакция может проявится при попадании кристаллов или пыли на поверхность кожи. Именно поэтому при работе с рассматриваемым соединением следует использовать респиратор и некоторые другие средства защиты.
3. Кристаллы активное реагируют на воздействие других веществ зачастую только при нагреве. При этом может образоваться карбонат кальция.
4. В некоторых случаях проводится соединение кристаллического вещества с азотом, в результате чего получается цианамид кальция.
5. При нагреве может проходить реакция с мышьяком и хлором, а также фосфором.

Считается, что наиболее важным химическим качеством является податливость к разложению при воздействии воды.

Получение

Как ранее было отмечено, карбид кальция активно применяется при получении самых различных материалов. Именно поэтому процесс получения карбида кальция постоянно совершенствовался. К особенностям применяемых технологий можно отнести нижеприведенные моменты:

1. В качестве сырья применяется негашеная известь. В большинстве случаев вещество получается из извести, но в домашних условиях провести подобную процедуру сложно.
2. Известь смешивается с измельченном коксом для получения однородной массы.
3. В промышленности карбид кальция получают по схеме, которая предусматривает нагрев вещества до высокой температуры. Для этого применяются электронные печи. Рекомендуемая температура плавления составляет 1900 ⁰С.
4. После нагрева вещества до столь высокой температуры оно переходит в жидкое состояние. Для работы подготавливаются специальные формы.

При рассмотрении того, как из углерода получить карбид кальция отметим, что по установленным стандартам в состав должно входить не менее 80% основного вещества. На долю примесей должно приходится не более 25%, в число которых также входит углерод. Производство оксида кальция также приводит к выделению тепловой энергии, что стоит учитывать.

Транспортировка и хранение

Порошок карбида кальция при воздействии влаги практически моментально разлагается. При этом образуется ацетилен, который при большой концентрации горюч и взрывоопасный. Именно поэтому нужно уделять довольно много внимания хранению карбида кальция, для чего часто применяют бидоны и специальные барабаны. К другим особенностям хранения отнесем следующие моменты:

1. Выделяющийся ацетилен легче воздуха, поэтому скапливается вверху. Стоит учитывать, что он обладает наркотическими действиями, может самовоспламеняться.
2. При производстве большого объема вещества особое внимание уделяется технике безопасности. Для фасовки применяются специальные упаковки.
3. Для открытия упаковки следует использовать инструменты, которые не становятся причиной образования искр.
4. Если вещество попадает на кожу или слизистую оболочку, то его нужно сразу удалить. При этом пострадавшая поверхность обрабатывается специальным кремом или другим защитно-заживляющим веществом.
5. По установленным правилам, транспортировка может проводится исключительно при применении крытого транспортного средства. При этом проводить доставку по воздуху запрещается.

Установленные правила также запрещают хранить карбид кальция вместе с другими химическими веществами и источниками тепла. Это связано с тем, что образующиеся газы могут вступать в химическую реакцию с другими химическими веществами и возгораться.

Применение карбида кальция

Как ранее было отмечено, карбид кальция встречается в самых различных областях промышленности, зачастую поставляют для проведения промышленного синтеза. Свойства карбида кальция и реакция, протекающая при его соединении с различными веществами, определяют использование вещества в нижеприведенных случаях:

1. Многие синтетически компоненты, входящих в состав современных материалов, производят на основе рассматриваемого компонента.
2. Применяется для получения цианамида кальция. Подобный компонент используется для получения различных химических удобрений. Именно поэтому сырье применяется для регулирования скорости роста растений.
3. Цианамид кальция также получают при соединении вещества с азотом.
4. В некоторых случаях проводится восстановление металлов щелочной группы.
5. Можно использовать рассматриваемое соединение в процессе газовой сварки.

При рассмотрении карбида кальция и области применения стоит учитывать, что подобное вещество чаще всего применяют для получения ацетилена. Подобный синтез карбида кальция разработал немецкий ученый. Среди особенностей подобного способа применения отметим следующие моменты:

1. Ацетилен из карбида получают при оказании воздействия водой на используемое сырье.
2. В результате прохождения химической реакции образуется требующийся газ, гашеная известь выпадает в осадок.
3. Стоит учитывать, что при смешивании компонентов выделяется большое количество тепла. Поэтому работа должна проводится с учетом техники безопасности.
4. В зависимости от вида применяемой технологии переработки сырья с 1 килограмма выходит около 290 литров газа.
5. Скорость протекания процедуры зависит от чистоты применяемого сырья, температуры и количества воды.

Как показывает практика, при использовании чистого карбида на протекание химической реакции отводится около 20 литров волы на 1 килограмм сырья. Подобное количество воды требуется для того чтобы снизить температуру реакции, за счет чего обеспечиваются оптимальные условия для работы.

Техника безопасности

При проведении различных химических реакций для производства материалов должна соблюдаться техника безопасности. Как ранее было отмечено, выделяемые вещества могут быть взрывоопасными. Техника безопасности при взаимодействии с различными химическими веществами заключается в следующем:

1. Для хранения и обработки требуется герметичное место. В обычном гараже проводить работы не рекомендуется.
2. Нельзя допускать огонь к самому сырью, а также образующимся газам.
3. Даже мелкие частицы могут привести к поражению кожных покровов. Именно поэтому работа должна проводится в респираторе и защитной одежде.
4. Генераторы ацетилена размещают исключительно в хорошо изолированных помещениях.
5. Если сырье применялось при проведении сварочных работ, то следует образующийся шлак утилизировать в специальных местах.
6. При перемещении металлических и иных емкостей они должны быть надежно закреплены, столкновение и падение не допускается. Это может привести к появлению искр, которые станут причиной взрыва вещества.

Вышеприведенная информация определяет то, что работы с рассматриваемым сырьем не рекомендуется проводить в гараже или домашней мастерской. Несоблюдении технологии, отсутствии требующего оснащения и многие другие причины могут привести к возникновению искры и воспламенению веществ.

Карбид кальция реакция с водой

Рассматриваемое сырье чаще всего применяется для соединения с водой, в результате чего получается ацетилен. Взаимодействие карбида кальция с водой становится причиной появления газа с неприятным запахом и достаточно большим количеством различных примесей. В чистом виде получить подобное вещество можно только при его многоэтапной очистке.

Реакция карбида кальция с водой может быть проведена опытным путем. К особенностям подобной процедуры отнесем следующие моменты:

1. В качестве емкости применяется 1,5-литровая бутылка.
2. После ее заполнения водой добавляется несколько кусочков кристаллического материала.
3. Протекание реакции приводит к появлению избыточного давления.
4. После того как карбид кальция больше не вступает в реакцию, на бутылку помещается горящая бумага. В результате взаимодействия между карбидом кальция и водой образуется газ, который взрывается. При рассматриваемом опыте образуется огненное облако.

Подобный опыт довольно опасен и должен быть проведен с соблюдением техники безопасности.

В заключение отметим, что рассматриваемый компонент в последнее время часто применяется для проведения самых различных опытов. Соединение обладает большим количеством свойств, которые должны учитываться. Выделение тепла и газов становится причиной, по которой проводить опыты рекомендуется только в промышленности.

Водородные соединения углерода

Химические свойства углерода.

В обычных условиях углерод (особенно алмаз) очень инертен и вступает во взаимодействие только с очень энергичными окислителями. При нагревании химическая активность углерода повышается. В аморфном виде уголь и кокс легко горят на воздухе, образуя углекислый газ CO 2 . При недостатке кислорода углерод окисляется только до СО. Алмаз способен гореть лишь в чистом кислороде при 700 – 800ºС. Эта способность углерода окисляться при нагревании используется при восстановлении многих металлов из их оксидов.

C + 2F 2 = CF 4 ; C + O 2 = CO 2 ; 2C + O 2 = 2CO;

C другими галогенами углерод непосредственно не соединяется, а соответствующие соединения получают косвенным путем. Четыреххлористый углерод получают пропусканием хлора через сероуглерод при 60ºС в присутствии катализатора FeS: CS 2 + 2Cl 2 = CCl 4 + 2S.

При высокой температуре углерод взаимодействует с серой, азотом и кремнием:

C + 2S = CS 2 ; 2C + N 2 = C 2 N 2 или (СN) 2 ; C + Si = SiC (2000ºС).

С металлами углерод реагирует при высоких температурах, образуя карбиды. Карбиды также можно получить при взаимодействии угля с оксидами металлов:

3C + CaO = CaC 2 + CO.

Углерод взаимодействует, как восстановитель, и с оксидами других металлов при нагревании: C + 2PbO = 2Pb + CO 2 .

Углерод растворяется только в кислотах-окислителях при нагревании:

С + 2H 2 SO 4 (конц.) = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O;

C + 4HNO 3 (конц.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O.

Углеводороды являются достаточно стабильными, так как перекрывание малых по размеру валентных орбиталей велико, различие в электроотрицательностях углерода и водорода мало, поэтому образуются прочные ковалентные связи С−Н.

Прямой синтез метана (простейшего углеводорода) можно осуществить только в присутствии катализатора, например мелкодисперсного никеля. Разнообразие углеводородных соединений объясняется способностью углерода к образованию бесконечных линейных и разветвленных цепочек (−С−С−, >С=С

Сам метан не реагирует с водой, кислотами и щелочами, с кислородом взаимодействует только при поджигании. Ненасыщенные углеводороды являются более реакционноспособными, чем углеводороды ряда метана. Их примеси могут служить причиной самовоспламенения болотного газа (метана) в природных условиях.

С менее электроотрицательными элементами углерод образует соединения, которые называют карбидами. Их можно разделить на 3 группы.

Ионно-ковалентные карбиды (солеподобные) – к ним относят метаниды и ацетилениды. Метаниды можно рассматривать как производные метана, содержащие ион С −4 , например карбид бериллия Be 2 C или карбид алюминия Al 4 C 3 . Это тугоплавкие кристаллические вещества, которые реагируют с разбавленными кислотами с выделением метана:

Al 4 C 3 + 12HCl = 4AlCl 3 + 3CH 4 .

Ацетилениды – производные ацетилена состава М +1 2 С 2 , М +2 С 2 и М +3 2 (С 2) 3 , содержат ион С 2 −2 (где М – это s- и d-металлы I и II группы периодической системы или Al +3). Ацетилениды детонируют даже в сухом виде, разлагаются водой и разбавленными кислотами:

CaC 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2 .

Солеподобные карбиды получают при взаимодействии оксидов металлов с графитом при высокой температуре:

CaO + 3C = CaC 2 + CO; 2 Al 2 O 3 +9C = Al 4 C 3 + 6CO.

Ацетилениды можно получить обменным взаимодействием ацетилена с солью соответствующего металла.

Металлоподобные карбиды – это карбиды d-металлов IV – VIII групп нестехиометрического состава, который изменяется в широких пределах; проявляют металлические свойства: металлический блеск, высокую твердость, высокие температуры плавления. Карбиды титана, ванадия, ниобия, молибдена и вольфрама характеризуются еще и высокой коррозионной устойчивостью.

Металлоподобные карбиды получают непосредственным взаимодействием металлов или их оксидов с углеродом в электропечах при высокой температуре:

3Fe + C = Fe 3 C; V 2 O 5 + 7C = 2VC + 5CO.

Карбиды состава M 3 C (где металл имеет небольшой радиус) термически и химически менее устойчивы, например, разлагаются разбавленными кислотами, выделяя смесь углеводородов с достаточно длинными цепями.

Ковалентные карбиды с атомной кристаллической решеткой – B 4 C и SiC – продукты частичного замещения атомов углерода в структуре алмаза на атомы бора или кремния. Карбид бора очень тверд, царапает алмаз, химически достаточно инертен. Карборунд по твердости близок к алмазу, но более хрупок, химически стоек и окисляется кислородом только при температуре свыше 1000ºС. При сплавлении со щелочью в присутствии кислорода карборунд разрушается с образованием карбоната и силиката. SiC растворяется только в смеси концентрированных плавиковой и азотной кислот, в царской водке.

Такие карбиды получают в электропечах при очень высокой температуре из смесей соответственно SiO 2 или B 2 O 3 с коксом, графитом или сажей.

Применение. Металлические карбиды придают сталям и чугунам твердость, износоустойчивость. Карбиды вольфрама и тантала используют для изготовления режущих инструментов и получения сверхтвердых сплавов. Карборунд используют как абразивный материал, как компонент огнеупорных материалов, в качестве стержней сопротивления в электронагревательных приборах.

Карбид для сварки – вначале 80-х даже маленький кусочек этого вещества был настоящим сокровищем. Его обладатель поднимал свой «дворовой» статус до высоты ближайшей многоэтажки. Но наше поколение выросло и посмотрело на многие вещи под другим углом. В том числе и на карбид кальция. И сейчас это уже не сокровище, а источник ацетилена для газосварочного аппарата.

Как используют карбид кальция?

Рецепт карбидной бомбы мы приводить не будем. Нас интересует «гражданское» использование этого материала в формате «карбид-сварка». Эта схема употребления карбида предполагает контролируемое замачивание данного вещества в герметичной емкости, с последующим сбором продукта гидратации – горючего газа ацетилена.

Сам процесс использования карбида кальция выглядит следующим образом:

• Куски карбида загружают в корзину. Причем оптимальный размер кусков – 8 сантиметров в диаметре. Такие «камни» обеспечат оптимальный режим генерацию ацетилена. А вот карбидную пыль в генераторе использовать нельзя – камешки диаметром менее 2 миллиметров выделяют газ практически мгновенно, что приводит к риску взрывной разгерметизации устройства.
• Корзину помещают в аппарат, предварительно заполненный водой, горловину которого закрывают крышкой-траверсой с винтом поперечной подачи.
• Вращая маховик винта, вы погружаете корзину с карбидом в воду и даете старт процессу генерации ацетилена. Причем крупнокусковой карбид кальция — для сварки, напомним еще раз, нужен именно такой тип вещества — начинает «таять» постепенно и, увеличивая или уменьшая глубину погружения, можно управлять интенсивностью генерации горючего газа, поддерживая нужный уровень давления в горелке сварочного аппарата.

Таким образом, можно сказать, что карбид в сварке играет роль твердого «топлива», питающего ацетиленовый генератор. И без этого вещества использование ацетиленовых горелок было бы весьма затруднительно.

Ведь заполненную горючим веществом емкость под давлением (баллон) очень сложно транспортировать. А кусковой карбид достаточно сложить в железную банку, закрыть герметичной крышкой и перевозить на любые расстояния, поддерживая нулевую влажность материала.

Собственно, безопасность транспортировки и низкая цена карбида для сварки, килограмм которого выделяет до 250 литров ацетилена, поддерживают данную архаичную технологию стыковки металла даже в наше время высоких технологий. Согласитесь: мобильный сварочный аппарат или резак, функционирующий практически на твердом топливе, выглядит более чем привлекательно. Тем более, что в «разобранном» виде генератор абсолютно безопасен.

Впрочем, работа с карбидом требует соблюдения некоторых правил безопасности. Ведь этот материал относится к достаточно опасным веществам.

Техника безопасности при использовании карбида кальция

На «заряженные» ацетиленовые генераторы распространяются те же правила, что действуют и в случае работы с прочими взрывоопасными баллонами. То есть, генератор ацетилена следует держать в вертикальном положении, используя только в случае отсутствия видимых повреждений корпуса (вмятин, трещин и так далее).

Кроме того, ацетиленовые генераторы нельзя использовать в подвалах или плохо проверчиваемых помещениях. Ведь этот горючий газ может взорваться от малейшей искры. Поэтому карбид кальция нужно оградить от контакта даже с атмосферной влагой.

Неиспользованный карбид, извлеченный из корзины генератора после окончания сварки, выбрасывают в специальный бункер. Повторное использование «подмоченного» материала не допускается.

И, да, возле генератора ацетилена категорически запрещается: курить, использовать для резки заготовок болгарку, включать электродуговой сварочный аппарат, разводить костры или просто поджигать горелку этого же аппарата. Отойдите от места сварки, как минимум на 10 метров.

Кстати, минимальная длина шланга от генератора до горелки равна именно 10 метрам.

На свете известно очень много разных химических соединений: порядка сотни миллионов. И все они, как люди, индивидуальны. Нельзя найти два вещества, у которых совпадали бы химические и физические свойства при разном составе.

Одними из интереснейших неорганических веществ, существующих на белом свете, являются карбиды. В данной статье мы обсудим их строение, физические и химические свойства, применение и разберём тонкости их получения. Но для начала немного об истории открытия.

История

Карбиды металлов, формулы которых мы приведём ниже, не являются природными соединениями. Это обусловлено тем, что их молекулы склонны распадаться при взаимодействии с водой. Поэтому здесь стоит говорить о первых попытках синтеза карбидов.

Начиная с 1849 имеются упоминания о синтезе карбида кремния, однако некоторые из этих попыток остаются непризнанными. Крупномасштабное производство начал в 1893 году американский химик Эдвард Ачесон по способу, который был затем назван его именем.

История синтеза карбида кальция также не отличается большим количеством сведений. В 1862 году его получил немецкий химик Фридрих Вёлер, нагревая сплавленный цинк и кальций с углём.

Теперь перейдём к более интересным разделам: химическим и физическим свойствам. Ведь именно в них заключена вся суть применения данного класса веществ.

Физические свойства

Абсолютно все карбиды отличаются своей твёрдостью. Например, одним из самых твёрдых веществ по является карбид вольфрама (9 из 10 возможных баллов). К тому же эти вещества очень тугоплавкие: температура плавления некоторых из них достигает двух тысяч градусов.

Большинство карбидов химически инертны и взаимодействуют с небольшим количеством веществ. Они не растворимы ни в каких растворителях. Однако растворением можно считать взаимодействие с водой с разрушением связей и образованием гидроксида металла и углеводорода.

О последней реакции и многих других интересных химических превращениях с участием карбидов мы поговорим в следующем разделе.

Химические свойства

Почти все карбиды взаимодействуют с водой. Какие-то – легко и без нагревания (например, а какие-то (например, карбид кремния) – при нагревании водяного пара до 1800 градусов. Реакционная способность при этом зависит от характера связи в соединении, о котором мы поговорим позже. В реакции с водой образуются разные углеводороды. Происходит это потому, что водород, содержащийся в воде, соединяется с углеродом, находящимся в карбиде. Понять, какой углеводород получится (а может получиться как предельное, так и непредельное соединение), можно, исходя из валентности содержащегося в исходном веществе углерода. Например, если у нас есть карбид кальция, формула которого CaC 2 , мы видим, что он содержит ион C 2 2- . Значит, к нему можно присоединить два иона водорода с зарядом +. Таким образом, получаем соединение C 2 H 2 – ацетилен. Таким же образом из такого соединения, как карбид алюминия, формула которого Al 4 C 3 , получаем CH 4 . Почему не C 3 H 12 , спросите вы? Ведь ион имеет заряд 12-. Дело в том, что максимальное количество атомов водорода определяется формулой 2n+2, где n – количество атомов углерода. Значит, может существовать только соединение с формулой C 3 H 8 (пропан), а тот ион с зарядом 12- распадается на три иона с зарядом 4-, которые и дают при соединении с протонами молекулы метана.

Интересными представляются реакции окисления карбидов. Они могут происходить как при воздействии сильных смесей окислителей, так и при обыкновенном горении в атмосфере кислорода. Если с кислородом всё понятно: получаются два окисда, то с другими окислителями интереснее. Всё зависит от природы металла, входящего в состав карбида, а также от природы окислителя. Например, карбид кремния, формула которого SiC, при взаимодействии со смесью азотной и образует гексафторкремниевую кислоту с выделением углекислого газа. А при проведении той же реакции, но с одной только азотной кислотой, получаем и углекислый газ. К окислителям также можно отнести галогены и халькогены. С ними взаимодействует любой карбид, формула реакции зависит только от его строения.

Карбиды металлов, формулы которых мы рассмотрели – далеко не единственные представители этого класса соединений. Сейчас мы подробнее рассмотрим каждое промышленно важное соединение этого класса и затем поговорим об их применении в нашей жизни.

Какие бывают карбиды?

Оказывается, карбид, формула которого, скажем, CaC 2, существенно отличается по строению от SiC. И отличие это прежде всего в характере связи между атомами. В первом случае мы имеем дело с солеобразным карбидом. Назван этот класс соединений так потому, что ведёт себя фактически как соль, то есть способен диссоциировать на ионы. Такая ионная связь очень слабая, что и позволяет легко проводить и многие другие превращения, включающие взаимодействия между ионами.

Другим, наверное, более промышленно важным видом карбидов являются ковалентные карбиды: такие как, например, SiC или WC. Они отличаются высокой плотностью и прочностью. А также тугоплавки и инертны к разбавленным химическим веществам.

Существуют также металлоподобные карбиды. Их скорее можно рассматривать как сплавы металлов с углеродом. Среди таких можно выделить, например, цементит (карбид железа, формула которого бывает разной, но в среднем она примерно такая: Fe 3 C) или чугун. Они имеют химическую активность, промежуточную по своей степени между ионными и ковалентными карбидами.

Каждый из этих подвидов обсуждаемого нами класса химических соединений имеет своё практическое применение. О том, как и где применяется каждый из них, мы поговорим в следующем разделе.

Практическое применение карбидов

Как мы уже обсудили, ковалентные карбиды имеют самый большой диапазон практических применений. Это и абразивные и режущие материалы, и композиционные материалы, используемые в разных областях (например, в качестве одного из материалов, входящих в состав бронежилета), и автодетали, и электронные приборы, и нагревательные элементы, и ядерная энергетика. И это далеко не полный список применений этих сверхтвёрдых карбидов.

Самое узкое применение имеют солеобразующие карбиды. Их реакцию с водой используют как лабораторный способ получения углеводородов. То, как это происходит, мы уже разобрали выше.

Наравне с ковалентными, металлоподобные карбиды имеют широчайшее применение в промышленности. Как мы уже говорили, таким металлоподобным видом обсуждаемых нами соединений являются стали, чугуны и прочие соединения металлов с вкраплениями углерода. Как правило, металл, находящийся в таких веществах, относится к классу d-металлов. Именно поэтому он склонен образовывать не ковалентные связи, а как бы внедряться в структуру металла.

На наш взгляд, практических применений у вышеперечисленных соединений более чем достаточно. Теперь взглянем на процесс их получения.

Получение карбидов

Первые два вида карбидов, которые мы рассмотрели, а именно ковалентные и солеобразные, получают чаще всего одним простым способом: реакцией оксида элемента и кокса при высокой температуре. При этом часть кокса, состоящего из углерода, соединяется с атомом элемента в составе оксида, и образует карбид. Другая часть “забирает” кислород и образует угарный газ. Такой способ очень энергозатратен, так как требует поддержания высокой температуры (порядка 1600-2500 градусов) в зоне реакции.

Для получения некоторых видов соединений используют альтернативные реакции. Например, разложение соединения, которое в конечном итоге даёт карбид. Формула реакции зависит от конкретного соединения, поэтому обсуждать её мы не будем.

Прежде чем завершить нашу статью, обсудим несколько интересных карбидов и поговорим о них подробнее.

Карбид натрия. Формула этого соединения C 2 Na 2 . Это можно представить скорее как ацетиленид (то есть продукт замещения атомов водорода в ацетилене на атомы натрия), а не карбид. Химическая формула полностью не отражает этих тонкостей, поэтому их надо искать в строении. Это очень активное вещество и при любом контакте с водой очень активно взаимодействует с ней с образованием ацетилена и щёлочи.

Карбид магния. Формула: MgC 2 . Интересны способы получения этого достаточно активного соединения. Один из них предполагает спекание фторида магния с карбидом кальция при высокой температуре. В результате этого получаются два продукта: фторид кальция и нужный нам карбид. Формула этой реакции достаточно проста, и вы можете при желании ознакомиться с ней в специализированной литературе.

Если вы не уверены в полезности изложенного в статье материала, тогда следующий раздел для вас.

Как это может быть полезно в жизни?

Ну, во-первых, знание химических соединений никогда не может быть лишним. Всегда лучше быть вооружённым знанием, чем остаться без него. Во-вторых, чем больше вы знаете о существовании определённых соединений, тем лучше понимаете механизм их образования и законы, которые позволяют им существовать.

Перед тем как перейти к окончанию, хотелось бы дать несколько рекомендаций по изучению этого материала.

Как это изучать?

Очень просто. Это ведь всего лишь раздел химии. И изучать его следует по учебникам химии. Начните со школьных сведений и переходите к более углублённым, из университетских учебников и справочников.

Заключение

Эта тема не такая простая и скучная, как кажется на первый взгляд. Химия всегда может стать интересной, если вы найдёте в ней свою цель.

Карбиды – это соединения металлов и неметаллов с углеродом. Обычно в таких соединениях углерод имеет большую электроотрицательность, чем второй элемент, что позволяет исключить из группы оксиды, галогены и другие углеродные соединения.

Это твердые тугоплавкие вещества, нелетучие и нерастворимые. В основном они обладают разнообразными свойствами: некоторые, например, карбид золота, может взорваться при попытке пересыпать его, а некоторые из соединений, например, бора, циркония, титана, кремния и вольфрама, по твердости превосходят алмаз и не поддаются действию кислот и растворителей.

Историческая справка

Первое необычное углеродное соединение, похожее на карбид, было получено в начале XIX века англичанином Дэви. Это был карбид калия. Далее в 1863 году был найден неустойчивый карбид меди, через 15 лет – карбид железа.

Официально соединения «появились» только в конце XIX века – к ним приложил руку француз Анри Муассон. Он получал соединения при помощи вольтовой дуги в электрической печи, которую он сам и придумал. Для этого использовались нагретый до раскаленного состояния древесный уголь, чистые металлы и их оксиды.

Однако за несколько лет до Муассона в метеоритах был обнаружен минерал когенит – смесь карбидов кобальта, железа и никеля. В некотором смысле эта находка помогла ответить на вопрос «Что такое карбиды?».

Свойства соединений

Как и другие элементы, карбиды обладают определенным набором свойств, которые делают их популярным материалом на рынке строительства и машиностроения.

В зависимости от металла и неметалла элементы обладают разнообразными свойствами, которые меняются в зависимости от начальных данных.

Виды карбидов

Все вещества можно разделить на три группы:

В свою очередь ионные соединения делятся на:

1. Метаниды – обычно прозрачны, не имеют цвета, в разбавленных кислотах и воде разлагаются и образуют метан. К ним относятся карбид магния, алюминия и бериллия.
2. Ацетилениды – активно гидролизируются и образуют ацетилен или этин. Наиболее известен карбид кальция.

Применение

Элементы используют, чтобы придать чугуну и разного вида сталям твердость, повысить их износоустойчивость. Карбиды вольфрама и титана, как наиболее твердые и тугоплавкие варианты, применяют для изготовление режущих инструментов, а также для получения сверхтвердых материалов. Благодаря хорошим химическим и физическим свойствам, вещества используют в качестве компонента огнеупорных материалов, стержней сопротивления электронагревательных приборов и в качестве абразивного материала.

Карбид кальция также называют карбидом для сварки. Это идеальное вещество для сварочных работ: при контакте с водой оно выделяет ацетилен – летучий газ, являющийся основой кислородной сварки, металлизации, резки и напайки.

Карбид алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Карбид алюминия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

 

 

Карбид алюминия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Al₄C₃.

 

Краткая характеристика карбида алюминия

Физические свойства карбида алюминия

Получение карбида алюминия

Химические свойства карбида алюминия

Химические реакции карбида алюминия

Применение и использование карбида алюминия

 

Краткая характеристика карбида алюминия:

Карбид алюминия – неорганическое вещество желтовато-коричневого цвета, соединение алюминия и углерода.

Карбид алюминия представляет собой желтовато-коричневатые кристаллы.

Химическая формула карбида алюминия Al₄C₃.

Карбид алюминия имеет необычную кристаллическую структуру, которая состоит из чередующихся слоев Al₂C и Al₂C₂.

Соединение является очень устойчивым к воздействию внешней среды. Оно имеет высокую температуру плавления – 2100 ^оС.

Не растворяется в воде, а вступает с ней в реакцию, разлагаясь на гидроксид алюминия и метан.

Не растворим в ацетоне.

Растворяется в расплавленном алюминии, снижая склонность алюминия к ползучести.

Карбид алюминия имеет приблизительно такую же твердость как у топаза.

 

Физические свойства карбида алюминия:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	Al4C3
Синонимы и названия иностранном языке	aluminum carbide (англ.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	желтовато-коричневые гексагональные кристаллы
Цвет	желтовато-коричневый
Вкус	—*
Запах	без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 25 °C), кг/м3	2360
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 25 °C), г/см3	2,36
Температура кипения, °C	—
Температура плавления, °C	2100
Температура разложения, °C	> 2200
Молярная масса, г/моль	143,96

* Примечание:

— нет данных.

 

Получение карбида алюминия:

Карбид алюминия получается в результате следующих химических реакций:

1. 1. взаимодействия алюминия и углерода:

4Al + 3C → Al₄C₃ (t = 1500-1700 ^оС).

Реакция протекает путем сплавления алюминия с углеродом в дуговой печи.

1. 2. взаимодействия оксида алюминия и углерода:

2Al₂O₃ + 9C → Al₄C₃ + 6CO (t = 1800 ^оС).

1. 3. взаимодействия карбида кремния с углеродом:

4Al + 3SiC → Al₄C₃ + 3Si.

Небольшие количества карбида алюминия также образуются в качестве примеси при получении технического карбида кальция. Кроме того, при электролитическом производстве алюминия карбид алюминия образуется как продукт коррозии графитовых электродов.

 

Химические свойства карбида алюминия. Химические реакции карбида алюминия:

Химические свойства карбида алюминия аналогичны свойствам карбидов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция карбида алюминия и водорода:

Al₄C₃ + 6H₂ → 4Al + 3CH₄ (t = 2200 ^оС).

В результате реакции образуются алюминий и метан.

2. реакция карбида алюминия и кислорода:

Al₄C₃ + 6O₂ → 2Al₂O₃ + 3CO₂ (t = 650-700 ^оС).

В результате реакции образуются оксид алюминия и оксид углерода (IV).

3. реакция карбида алюминия и хлора:

Al₄C₃ + 12Cl₂ → 4AlCl₃ + 3CCl₄ (t > 350 ^оС).

В результате реакции образуются хлорид алюминия и хлорид углерода (IV) (тетрахлорметан).

4. реакция карбида алюминия, гидроксида натрия и воды:

Al₄C₃ + 4NaOH + 12H₂O → 4Na[Al(OH)₄] + 3CH₄.

В результате реакции образуются тетрагидроксоалюминат натрия и метан.

5. реакция карбида алюминия и азотной кислоты:

12HNO₃ + Al₄C₃ → 4Al(NO₃)₃ + 3CH₄.

В результате реакции образуются нитрат алюминия и метан.

Аналогичные реакции карбида алюминия происходят и с другими кислотами.

6. реакция разложения карбида алюминия (реакция карбида алюминия и воды):

Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄.

В результате реакции разложения карбида алюминия (реакции карбида алюминия и воды) образуются гидроксид алюминия и метан. Данная реакция представляет собой лабораторный способ получения метана.

7. реакция термического разложения карбида алюминия:

Al₄C₃ → 4Al + 3C (t > 2200 ^оС).

В результате реакции термического разложения карбида алюминия образуются алюминий и углерод.

 

Применение и использование карбида алюминия:

Карбид алюминия используется лишь в нескольких отраслях:

– в качестве абразива в режущих инструментах,

– в качестве добавки при производстве алюминия и алюминиевых сплавов (в целях снижения ползучести алюминия).

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

карта сайта

карбид алюминия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода соль гидролиз цинка
уравнение реакций соединения масса взаимодействие масса карбида алюминия
реакции

 

 

Коэффициент востребованности 1 682

устройство для получения ацетилена и способ получения ацетилена – патент РФ 2048505

Сущность изобретения: продукт-ацетилен и хлорид кальция. Реагенты: карбид кальция и вода. Получают последовательными стадиями реакции. На первой стадии карбид кальция загружают в реактор с увлеченным потоком, содержащим воду до степени 60 90% Продукты реакции и непрореагировавшее сырье переносятся во вторичный реактор с отводом газообразного ацетилена, удалением гидроксида кальция и вводом в реакцию с хлористым водородом с получением хлорида кальция. Теплоту, образовавшуюся в экзотермической реакций, используют для высушивания полученного хлорида кальция и повышения его ценности. Устройство для получения ацетилена включает соединенные между собой трубопроводом для транспортировки жидкой фазы и ацетилена первичный и вторичный реактор, патрубки для подачи в первичный реактор воды и карбида кальция, патрубок отвода гидроксида кальция из нижней части первичного и вторичного реактора, патрубка для отвода ацетилена из вторичного реактора, размещенное в центральной части вторичного реактора перемешивающее приспособление, охваченное подсоединенной ко дну реактора вертикальной кольцевой перегородкой, циркуляционный трубопровод, соединяющий пространство с внешней стороны от кольцевой перегородки вторичного реактора с нижней частью первичного реактора, которая отделена от верхней части сужением, подсоединенный к патрубку для отвода гидроксида кальция из вторичного реактора нейтрализатор гидроксида кальция с подводом хлористого водорода или соляной кислоты, подсоединенную к нейтрализатору и к первичному реактору сушилку хлорида кальция. 3 с. и 3 з. п. ф-лы, 4 ил. Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

Формула изобретения

1. Устройство для получения ацетилена, включающее соединенные между собой первичный и вторичный реакторы, патрубки для подачи в первичный реактор воды и карбида кальция, патрубки для отвода гидроксида кальция из нижней части первичного и вторичного реакторов, патрубок для отвода ацетилена из вторичного реактора, размещенное в центральной части вторичного реактора перемешивающее приспособление, отличающееся тем, что оно снабжено подсоединенной ко дну вторичного реактора и охватывающей перемешивающее приспособление вертикальной кольцевой перегородкой, циркуляционным трубопроводом, соединяющим пространство с внешней стороны от кольцевой перегородки вторичного реактора с нижней частью первичного реактора, которая отделена от верхней части сужением, подсоединенным к патрубку для отвода гидроксида кальция из вторичного реактора, нейтрализатором гидроксида кальция с подводом хлористого водорода или соляной кислоты, подсоединенной к нейтрализатору и к первичному реактору сушилкой хлорида кальция, реакторы соединены трубопроводом для транспортировки жидкой среды и ацетилена. 2. Способ получения ацетилена, включающий подачу в первичнй реактор избытка воды и карбида кальция и приведение их в контакт, отвод из первичного реактора ацетилена и гидроксида кальция, перенос во вторичный реактор непрореагировавшего карбида кальция, отвод гидроксида кальция и ацетилена из вторичного реактора, перемешивание воды с карбидом кальция во вторичном реакторе, отличающийся тем, что осуществляют циркуляцию воды из вторичного реактора в нижнюю часть первичного с направлением потока в первичном реакторе вверх через частицы карбида кальция, причем воду на циркуляцию отбирают непосредственно с поверхности на периферии перемешиваемого объема во вторичном реакторе, выходящий поток воды в первичном реакторе регулируют для увлечения вверх легких частиц карбида кальция и осаждения на дно реактора тяжелых частиц, плотность которых больше плотности карбида кальция, циркулирующую воду с непрореагировавшими частицами карбида кальция и частицами гидроксида кальция переносят из первичного реактора в центральную часть перемешиваемого объема вторичного реактора, ацетилен из первичного реактора отводят во вторичный вместе с циркулирующей жидкой средой, гидроксид кальция из вторичного реактора подают на нейтрализацию хлористым водородом или соляной кислотой и полученный хлорид кальция подают на сушку с использованием тепла от нейтрализации гидроксида кальция и реакций карбида кальция с водой в первичном реакторе. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что время пребывания реагентов в первичном реакторе обеспечивает протекание реакции карбида кальция с водой на 60 90%
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что регулирование восходящего водного потока в первичном реакторе обеспечивает перенос частиц карбида кальция с размером 2 3 мм. 5. Способ получения ацетилена, включающий подачу в первичный реактор воды и карбида кальция и приведение их в контакт, отвод из первичного реактора ацетилена и гидроксида кальция, перенос во вторичный реактор непрореагировавшего карбида кальция, отвода гидроксида кальция и ацетилена из вторичного реактора, перемешивание воды с карбидом кальция во вторичном реакторе, отличающийся тем, что в первичном реакторе осуществляют отделение плотных и нереакционноспособных примесей от целевых продуктов реакции и осаждение их на дно реактора, ацетилен, воду и гидроксид кальция переносят в перемешиваемый объем вторичного реактора вместе с непрореагировавшим карбидом кальция, теплоту, образованную при получении ацетилена, отводят и утилизируют, а процесс осуществляют с применением минимального пространства для реакторов. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что реакцию в первичном реакторе осуществляют в течение 1 3 мин со степенью превращения 60 90%

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для получения ацетилена и способу одновременного получения ацетилена и хлорида кальция из карбида кальция и хлористого водорода. Согласно применяемой в настоящее время технологии в большой резервуар с водой, снабженный медленно вращающейся лопастной мешалкой, загружают карбид кальция. Карбид бросают на поверхность воды, с которой тот спонтанно реагирует. Газообразный ацетилен отводят из верхней части резервуара, а гидроокись кальция и другие примеси осаждаются в его нижней части. Реактор охлаждают с помощью внутреннего змеевика с охлаждающей водой или разбрызгиванием холодной воды снаружи резервуара, или применением того и другого. Образующийся гидроксид кальция вместе с примесями отводят, собирают в кучу и используют в качестве малоценного нейтрализатора для промышленных кислотных потоков или для установления равновесного рН в отстойниках. В зависимости от намеченного применения ацетилен сжимают и хранят в баллонах либо в случае его использования в качестве химического сырья ацетилен по трубопроводу отправляют в близлежащий химический завод. Для применяемой в настоящее время технологии существуют следующие проблемы. Нерегулируемый контакт карбида с водой, ведущий к малоконтролируемой скорости реакции и возможности перегрева. Перегрев возникает, когда частицы карбида кальция захватываются образующимся ацетиленом и поднимаются на поверхность воды, где интенсивно реагируют, но без необходимого охлаждения, превалирующего в случае погруженных частиц. Недостаточное охлаждение и высокая экзотермичность реакции может привести к локализованному повышению температуры, при которой частицы нагреваются до температур каления или свечения. Если давление ацетилена превышает примерно 190 кПа (абсолютных), указанные условия могут инициировать детонацию или дефлагpацию с участием ацетилена, приводящую к значительному повышению давления, разрушению резервуара и нерегулируемому выбросу содержимого. Эти условия представляют значительную пожароопасность и угрозу безопасности. Таким образом, слабый контроль реакции приводит к повышению вероятности нежелательных химических реакций и создает необходимость того требования, чтобы первичный реактор работал при низких рабочих давлениях. В применяемой в настоящее время технологии используют единственный реакционный резервуар, представляющий собой реактор с мешалкой. Вследствие присущих реактору с мешалкой характеристик, чтобы избежать удаления непрореагировавшего карбида, необходимо применять большие относительно перерабатываемого карбида резервуара. На практике медленное перемешивание приводит к реактору, который не является ни идеальным CSТR (реактор с непрерывным перемешиванием), ни идеальным реактором с поршнеобразным потоком и для которого очень мало известно о происходящих местных процессах. Подобное состояние приводит к слабой степени контроля и к неустойчивой работе реактора. Существующая технология на практике ведет к чрезвычайно низкому использованию теплоты, выделяющейся в ходе экзотермической реакции между карбидом кальция и водой. В применяемой в настоящее время практике технологии выделяющееся тепло используется мало или вовсе не используется. На эту теплоту приходится примерно 20% выделяющейся в реакторе химической энергии, и теплота расходуется понапрасну в результате необходимого охлаждения. В применяемой в настоящее время технологии предприняты незначительные или совсем не предпринимались попытки улучшить качество образующегося в качестве побочного продукта гидроксида кальция. Гидроксид кальция, полученный при производстве ацетилена, содержит значительное количество примесей, источником которых являются применяемые при изготовлении карбида кальция каменный уголь, кокс или известняк. Эти примеси делают образовавшийся гидроксид кальция малопригодным или совсем не пригодным для продажи. Цель изобретения заключается в преодолении указанных трудностей существующего уровня техники. Способ изобретения реализуется в двухэтапной реакторной системе, в которой карбид кальция и воды реагируют с образованием ацетилена и гидроксида кальция. Затем гидроксид кальция в нейтрализаторе вводят в реакцию с хлористым водородом с образованием хлорида кальция. Хлорид кальция может быть продан в виде водного раствора или может быть направлен на осушение с получением пригодного к продаже безводного хлорида кальция. Изобретение воплощено в уникальном двухреакторном варианте, в котором воду и карбид кальция смешивают в реакторе проточного типа. Реакция протекает в разбавленной водной фазе при времени пребывания в реакторе таком, что реакция завершается на 60-90% в первичном реакторе. Продукты реакции и непрореагировавшее сырье перетекают поверху во вторичный реактор, представляющий собой реактор с плотнофазным ламинарным поршнеобразным потоком. Полученный в качестве промежуточного продукта гидроксид кальция оставляют на осаждение и выводят из нижней части реактора. Непрореагировавшую воду отделяют от гидроксида кальция с помощью перелива и рециркулируют в первичный реактор. Сочетание первичного реактора и вторичного реактора таково, что основная реакция протекает в реакторе типа резервуара с перемешиванием, после чего переносится во вторичный реактор, представляющий собой реактор с поршнеобразным типом потока. Реактор с поршнеобразным типом потока позволяет завершить реакцию карбида кальция с водой. В присутствии избытка воды реакция карбида кальция с водой относится к необратимым реакциям первого порядка. Предпочтительные варианты воплощения изобретения показаны на прилагаемых диаграммах и чертежах. На фиг. 1 приведена схема реакторной системы, в которой карбид кальция, хлористый водород и вода реагируют с образованием ацетилена и хлорида кальция; на фиг.2 схема, показывающая двухэтапное расположение реакторов; на фиг. 3 верхняя часть вертикального цилиндрического первичного реактора; на фиг.4 подробная диаграмма вторичного реакционного резервуара. Фиг. 2 иллюстрирует полную двойную реакционную систему с первичным реактором 10 и вторичным реактором 16, более подробно показанным на фиг.3 и 4. Как видно на фиг. 3, первичный реактор 10 состоит из верхней части 11, представляющей собой вертикальную цилиндрическую конструкцию. Верхняя часть 11 снабжена круглой нисходящей трубой 12, по которой поступает свежая вода. Карбид кальция вводится по центру нисходящей трубы 12 в одном направлении с протекающей по трубе 12 водой. В этот момент и начинается реакция. Реагенты перемещаются в нижнюю часть верхней секции 11, где смешиваются с рециркулируемой водой, проходящей через ограничитель скорости 13. Карбид кальция продолжает реагировать с водой в нижней части верхней зоны, пока размер частиц не достигнет 2-3 мм в диаметре, и в этот момент увлекаются восходящим потоком жидкой части и уносятся через боковое ответвление во вторичный реактор. Время пребывания в первичном реакторе 10 составляет порядка 1-3 мин. Непрореагировавшие примеси в карбиде кальция более плотные, чем карбид кальция, проходят вниз через ограничитель скорости 13 и накапливаются в нижней секции 14 первичного реактора 10. Рециркулируемая из вторичного реактора вода вводится вблизи дна нижней секции 14 первичного реактора 10. Скорость, с которой вводится рециркулируемая вода, задается с помощью ограничителя скорости 13. Частицы, плотность которых больше, чем у карбида кальция, опускаются через зону вниз, а частицы карбида кальция увлекаются восходящим потоком за счет скорости, превышающей конечную скорость частиц. Непрореагировавшие и тяжелые примеси выводятся из нижней секции 14 первичного реактора непрерывно или периодически через соответствующий вентиль (не показан). После завершения реакции на 60-90% непрореагировавший карбид кальция и образующийся в качестве промежуточного продукта реакции гидроксид кальция вместе с ацетиленом и непрореагировавшей водой вводят через боковой ответвляющийся соединитель 15 во вторичный реакционный резервуар 16, показанный на фиг. 4. Вторичный реактор 16 представляет собой круглый резервуар, размеры которого достаточны для обеспечения времени осаждения гидроксида кальция от 30 мин до 2 ч. Продукт, перетекающий из первичного реактора 10, вводится во внутреннюю кольцеобразную зону 17, в которой продукт оставляют течь в нисходящем направлении и в которой гидроксид кальция оставляют осаждаться в зоне уплотнения 18. Непрореагировавший карбид кальция во вторичном реакторе 16 полностью вступает в реакцию. Надосадочную непрореагировавшую воду оставляют переливаться через внутренний перелив 19, имеющий концентрическую кольцеобразную форму, из которого воду накачивают по трубе 20 в нижнюю зону первичного реактора 10. Осажденный гидроксид кальция отклоняют в направлении дна реактора. Скос 21 приводится в движение с помощью механического устройства 22, рассчитанного на определенную скорость вращения в 1-6 оборотов в минуту. Гидроксид кальция выводят из нижней части вторичного реактора 16 по трубе 23 и направляют в нейтрализатор хлористым водородом (не показан). Вторичный реактор 16 кроме того снабжен клапаном 24 сброса избыточного давления для вывода ацетилена в случае выхода из строя фильтровых и задних устройств сброса давления (не показаны). Вторичный реактор снабжен также соответствующими разрывными дисками 25, через которые отводятся газы на безопасное расстояние от мест обитания человека на случай возможной дефлагpации или детонации в результате автореакций ацетилена. Полученный ацетилен из вторичного реактора 16 отводится по трубопроводу 26 через фильтрующие и осущающие устройства (не показаны) с приданием ему характеристик продажного продукта. Как показано на фиг.1, гидроксид кальция направляют в секцию нейтрализации, где его смешивают с соляной кислотой. Нейтрализатор представляет собой цилиндрический реактор с объемом, достаточным для создания времени пребывания в 1-5 c. Простая реакция идет с выделением тепла и образованием растворенного хлорида кальция и воды. Или же к потоку гидроксида кальция, поступающему из вторичного реактора, может быть добавлен безводный хлористый водород с образованием тех же продуктов, но без дополнительной воды, содержащейся в соляной кислоте. Количество добавляемого НСl регулируют установкой измерителей рН или иных приемлемых датчиков. Нерастворимые твердые вещества, содержащиеся в потоке хлористого кальция, могут быть отделены под действием силы тяжести в циклонах или в отстойных башнях. Или же раствор может быть отфильтрован с удалением твердых веществ перед высушиванием. Водный хлорид кальция может поступить в продажу как таковой или же может быть направлен в сушильный аппарат, в котором из хлорида кальция извлекают воду. Высушивание повышает рыночную стоимость хлорида кальция. Тепло, образующееся в первичном реакторе и вторичном реакторе, и нейтрализаторе, сохраняют настолько, насколько это допускают требования безопасности в виде теплосодержания раствора хлорида кальция. При такой высокой температуре теплосодержание вносит значительный вклад в энергетическую эффективность сушильного аппарата и сводит к минимуму количество внешнего тепла, подводимого для осуществления операции по осушению. Избыточное тепло, образовавшееся в реакторах и нейтрализаторе (см. фиг. 1), может быть использовано для нагревания применяемого в сушилке воздуха. Конструкция сушилки может включать ряд промышленных сушилок типа сушки разбрызгиванием, предназначенных для испарения жидкости из кристаллических или твердых продуктов. Вторичный осушитель может быть введен для дальнейшего уменьшения кристаллизационной воды. Вторичный осушитель требует дополнительного, и может иметь конструкцию промышленной сушилки с огневым обогревом. Продуктом операции по осушке является безводный хлорид кальция, который может быть продан. В изобретение могут быть внесены дополнительные модификации и вариации. Поэтому в объеме прилагаемой формулы изобретение может быть осуществлено на практике несколько иначе, чем это описано.

Опыты по химии. Непредельные углеводороды

Чтобы поделиться, нажимайте

Постановка опытов и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Взаимодействие ацетилена с хлором

В цилиндр насыпаем небольшое количество кристаллов перманганата калия и бросаем кусочек карбида кальция. Затем приливаем в цилиндр соляную кислоту. В сосуде наблюдаются вспышки, стенки цилиндра покрываются сажей. При взаимодействии соляной кислоты с перманганатом калия выделяется газ хлор

16 HCI + 2KMnO₄ = 5CI₂ + 2 KCI + 2 MnCI₂ + 8H₂O

С соляной кислотой карбид кальция дает ацетилен

СаС₂ + 2 HCI = С₂Н₂ + СаCI₂

Хлор с ацетиленом взаимодействуют, образуя хлороводород и уголь

С₂Н₂ + CI₂ = 2С + 2 НCI

Оборудование: цилиндр, шпатель.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами. Опыт проводить только под тягой. После проведения опыта цилиндр залить водой.

 

Взаимодействие этилена с бромной водой

Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Выделяющийся этилен пропустим через раствор брома в воде, который называют   бромной водой. Бромная вода очень быстро обесцвечивается. Бром присоединяется к этилену по месту двойной связи. При этом образуется 1,2-дибромэтан.

СН₂=СН₂ + Br₂ = CH₂Br — CH₂Br

Реакция обесцвечивания водного раствора брома служит качественной реакцией на непредельность органических соединений.

Оборудование: колба Вюрца, капельная воронка, промывалка, газоотводная трубка, стакан или пробирка, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами, концентрированными кислотами и огнеопасными жидкостями.

 

Взаимодействие ацетилена с бромной водой

Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. Пропустим выделяющийся ацетилен через бромную воду. Наблюдаем обесцвечивание бромной воды. Бром присоединяется к ацетилену по месту тройной связи. При этом образуется соединение с четырьмя атомами брома в молекуле — 1,1,2,2-тетрабромэтан.

СН ≡ СН + 2Br₂ = CHBr₂ — CHBr₂

Обесцвечивание бромной воды доказывает непредельность ацетилена.

Оборудование: колба Вюрца, делительная воронка, газоотводная трубка, стакан или пробирка, штатив.

Техника безопасности. Опыт следует проводить под тягой. Соблюдать правила работы с горючими газами.

 

Взаимодействие ацетилена с раствором перманганата калия

Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. При пропускании ацетилена через подкисленный раствор перманганата калия наблюдаем быстрое обесцвечивание раствора. Происходит окисление ацетилена по месту разрыва тройной связи с образованием продукта окисления – щавелевой кислоты. В избытке перманганата калия щавелевая кислота окисляется до углекислого газа и воды.

Обесцвечивание раствора перманганата калия служит доказательством непредельности ацетилена.

Оборудование: колба Вюрца, делительная воронка, газоотводная трубка, стакан, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами.

 

Взаимодействие этилена с раствором перманганата калия.

Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Опустим газоотводную трубку с выделяющимся этиленом в подкисленный раствор перманганата калия. Раствор быстро обесцвечивается. При этом этилен окисляется в двухатомный спирт этиленгликоль.

СН₂=СН₂ + [О] + Н-ОН = CH₂ОН — CH₂ОН

Эта реакция является качественной реакцией на двойную связь.

Оборудование: колба Вюрца, капельная воронка, промывалка, газоотводная трубка, стакан или пробирка, штатив.

Техника безопасности.

Соблюдать правила работы с горючими газами, концентрированными кислотами и огнеопасными жидкостями.

 

Взрыв смеси ацетилена с кислородом

Смесь ацетилена с кислородом при поджигании взрывается с большой силой. Поэтому безопасно экспериментировать только небольшими объемами смеси — в этом нам поможет раствор мыла. В фарфоровую ступку с водой и раствором мыла добавим немного пероксида водорода. К полученному раствору прибавим катализатор — диоксид марганца. Сразу же начинается выделение кислорода.

2Н₂О₂ = 2Н₂О + О₂

В эту смесь опустим небольшой кусочек карбида кальция. При взаимодействии с водой он дает ацетилен.

СаС₂ + 2 Н₂О = С₂Н₂ + Са(ОН)₂

На поверхности раствора, благодаря присутствию мыла, образуются пузыри, заполненные смесью ацетилена с кислородом. При поджигании пузырей происходят сильные взрывы смеси ацетилена с кислородом.

Оборудование: фарфоровая ступка, лучина.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами. Поджигать можно только небольшой объем смеси.

 

Горение ацетилена

Получим ацетилен из карбида кальция и воды. Закроем колбу пробкой с газоотводной трубкой. В конец газоотводной трубки вставлена игла для инъекций. Через некоторое время, когда ацетилен полностью вытеснит воздух из колбы, подожжем выделяющейся газ. Ацетилен горит белым ярким пламенем. При горении ацетилена образуется углекислый газ и вода.

2СН ≡ СН + 5О₂ → 4СО₂ + 2Н₂О

Внесем пробирку в пламя горящего ацетилена. На пробирке оседает сажа. При недостатке кислорода ацетилен не успевает полностью сгорать и выделяет углерод в виде сажи. Светимость пламени объясняется большим процентным содержанием углерода в ацетилене и высокой температурой его пламени, в котором раскаляются несгоревшие частицы углерода.

Оборудование: круглодонная колба, пробка с иглой от медицинского шприца, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами. Поджигать ацетилен можно только после отбора пробы на чистоту.

 

Горение этилена

Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Смесь готовят из одной части спирта и трех частей серной кислоты. Серная кислота играет роль водоотнимающего средства. При нагревании смеси выделяется этилен.

С₂Н₅ОН = С₂Н₄ + Н₂О

Собираем этилен в цилиндр способом вытеснения воды. Этилен – бесцветный газ, малорастворимый в воде. Этилен сгорает на воздухе с образованием углекислого газа и воды.

С₂Н₄ + 3О₂ = 2СО₂ + 2Н₂О

Оборудование: колба Вюрца, делительная воронка, промывалка, газоотводная трубка, штатив, цилиндр.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами, концентрированными кислотами и огнеопасными жидкостями.

 

Получение ацетиленида меди

Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. Атомы водорода в молекуле ацетилена обладают большой подвижностью. Поэтому они легко могут быть замещены металлами. Пропустим через аммиачный раствор хлорида меди (I) ацетилен. Выпадает красный осадок ацетиленида меди (I) .

СН ≡ СН + 2CuCI →   CuC ≡ CCu ↓ + 2HCI

Оборудование: колба Вюрца, делительная воронка, газоотводная трубка, стакан или пробирка, полипропиленовая воронка, фильтровальная бумага, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами. Получать только небольшие количества ацетиленида меди. Высушеный ацетиленид меди — очень опасное взрывчатое вещество. Его уничтожают обработкой концентрированной соляной кислотой.

 

Получение ацетиленида серебра

Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. Атомы водорода в молекуле ацетилена обладают большой подвижностью. Поэтому они легко могут быть замещены металлами. Пропустим через аммиачный раствор оксида серебра ацетилен. Выпадает осадок ацетиленида серебра.

СН ≡ СН + Аg₂O →   AgC ≡ CAg ↓ + H₂O

Оборудование: колба Вюрца, делительная воронка, газоотводная трубка, стакан или пробирка, полипропиленовая воронка, фильтровальная бумага, штатив.

Техника безопасности.   Соблюдать правила работы с горючими газами. Получать только небольшие количества ацетиленида серебра. Высушенный ацетиленид серебра — очень опасное взрывчатое вещество. Его уничтожают обработкой концентрированной соляной кислотой.

 

Непрочность ацетиленидов металлов

Ацетилениды металлов — неустойчивые соединения. Во влажном состоянии ацетиленид серебра устойчив, высушенный он легко взрывается. Поднесем к сухому ацетилениду серебра тлеющую лучинку — он взрывается. Проведем аналогичный эксперимент с ацетиленидом меди (I). Так же как и ацетиленид серебра, ацетиленид меди (I) во влажном состоянии устойчив, но легко разлагается, если его высушить. Горящая лучинка, поднесенная к сухому ацетилениду меди (I), приводит к взрыву. При этом появляется пламя, окрашенное в зеленый цвет.

Оборудование: огнезащитная прокладка, лучина.

Техника безопасности. Получать и разлагать можно только небольшие количества ацетиленида серебра и меди. Высушеные ацетилениды серебра и меди — опасные взрывчатые вещества. Ацетилениды уничтожают обработкой концентрированной соляной кислотой.

 

Химические характеристики карбида кальция и его реакции с водой

[Депонировать фотографии]

Карбид кальция представляет собой химическое соединение кальция и углерода, в чистом виде представляет собой белое кристаллическое вещество. Получают по реакции

Ca + 2C → CaC₂

Карбид кальция [Викимедиа]

Карбид кальция имеет большое практическое значение.Он также известен как ацетилид кальция.

Химические характеристики карбида кальция

Карбид кальция не летуч и не растворяется ни в одном известном растворителе. При взаимодействии с водой образуется газообразный ацетилен и гидроксид кальция. Его плотность составляет 2,22 г / см³. Его температура плавления составляет 2160 ° C, а температура кипения – 2300 ° C. Поскольку ацетилен, образующийся при контакте с водой, легко воспламеняется, вещество относится к классу опасности 4.3.

Ацетилид кальция был впервые получен немецким химиком Фридрихом Вёлером в 1862 году, когда он нагрел сплав цинка и кальция с углем.Ученый описал реакцию карбида кальция с водой. Карбид кальция бурно реагирует даже со следами Н₂O, выделяя большое количество тепла. Если воды недостаточно, образовавшийся ацетилид самовозгорается. Ацетилид кальция бурно реагирует с водными растворами щелочей и разбавленных неорганических кислот. Эти реакции высвобождают ацетилид. Обладая сильными восстановительными свойствами, CaC₂ восстанавливает все оксиды металлов до чистых металлов или превращает их в карбиды.

Карбид кальция легче получить из его оксида, чем из самого кальция, поскольку оксид восстанавливается при температурах выше 2000 ° C. Комбинация металла и углерода:

CaO + 3C → CO ↑ + CaC₂

Реакция протекает в электродуговой печи, где нагревается смесь негашеной извести и кокса или антрацита. Технический продукт имеет серый цвет из-за наличия свободного углерода, оксида кальция, фосфида, сульфида и других химических соединений.CaC₂ составляет 80-85% продукта по массе.

Использование карбида кальция

В прошлом карбид кальция использовался в карбидных лампах, где он служил источником ацетиленового пламени. В наши дни эти лампы все еще используются для питания маяков и маяков, а также при исследовании пещер. CaC₂ также служит сырьем для разработки химических технологий, в первую очередь синтетического каучука. Карбид кальция также используется для производства винилхлорида, ацетиленовой сажи, акрилонитрила, уксусной кислоты, ацетона, этилена, стирола и синтетических смол.

Старая карбидная лампа шахтера [Депонировать фотографии]

В металлургии карбид кальция используется для раскисления металлов и снижения содержания в них кислорода и серы (десульфурация). Карбид кальция используется для производства порошкового карбида, регулятора роста растений. Для получения одной тонны CaC₂ требуется 3000 кВт / ч электроэнергии. По этой причине производство вещества выгодно только при низких затратах на электроэнергию.В то же время производство карбида кальция во всем мире постоянно увеличивается.

Карбид кальция – реакция с водой

При реакции карбида кальция с водой выделяется ацетилен:

2H₂O + CaC₂ → C₂H₂ ↑ + Ca (OH) ₂

Ацетилен – промышленное вещество с неприятным запахом, вызванным содержащимися в нем примесями (NH₃, H₂S, PH₃ и др.). В чистом виде ацетилен представляет собой бесцветный газ с характерным слабым запахом, растворяется в воде.

Сварщик с помощью ацетиленовой горелки [Депонировать фотографии]

Можно использовать простой эксперимент, чтобы продемонстрировать реакцию карбида кальция с водой: налейте воду в бутылку объемом 1,5 л, быстро добавьте несколько частей карбида кальция и закройте бутылку пробкой. В результате реакции между карбидом кальция и водой ацетилен собирается в бутылке по мере роста давления.Как только реакция прекратится, поместите в бутылку горящий лист бумаги – это должен вызвать взрыв, сопровождаемый огненным облаком. Поскольку в результате реакции стенки бутылки могут лопнуть, этот эксперимент опасен и должен проводиться только при строгом соблюдении мер безопасности.

Внимание! Не пытайтесь проводить эти эксперименты без профессионального надзора! Здесь можно найти эксперименты с пламенем, которые можно спокойно проводить дома

Чтобы продемонстрировать реакцию карбида кальция с водой, эксперимент можно повторить в модифицированном виде – с использованием шестилитрового баллона.В этом случае компоненты должны быть взвешены с высокой точностью, потому что чем больше радиус бутылки, тем меньше емкость может выдерживать высокое давление (при одинаковых материалах и одинаковой толщине стенок). Бутылка с большой емкостью имеет большой радиус, но стенки у нее примерно такие же – соответственно, она менее устойчива к давлению. Чтобы он не взорвался, необходимо заранее рассчитать количество карбида кальция. Кальций имеет молярную массу 40 г / моль, а углерод – 12 г / моль, поэтому молярная масса карбида кальция составляет около 64 г / моль.Соответственно, из 64 г карбида получится 22,4 л ацетилена. Объем баллона составляет 6 л, а давление выросло примерно на 4 атмосферы.

Бутылка должна выдерживать пять атмосфер: для проведения эксперимента берем около 64 г карбида кальция и около 0,5 л воды. Поместите кусок карбида в небольшой пакет. Вставьте пакет в бутылку, затем быстро закройте бутылку пробкой. Реакция карбида кальция с водой продолжается несколько минут, бутылка набухает и процесс сопровождается громкими хлопками, но бутылка должна это выдержать.

Шаровидная модель молекулы ундекана [Викимедиа]

После того, как высвобождение ацетилена завершится, поместите горячую тряпку, смоченную хендеканом, на пробку бутылки, затем отойдите на максимально безопасное расстояние. Вскоре вы увидите ярко-желтую вспышку, и из бутылки выйдет фонтан пламени высотой до 4 метров. Это приведет к сгоранию пробки и деформации бутылки, но она должна остаться нетронутой.Этот эксперимент необходимо проводить на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся и взрывоопасных предметов. Обязательно соблюдайте все соответствующие меры безопасности.

Знакомство с карбидными лампами

Знакомство с карбидными лампами

Достижения, приведшие к созданию карбидных капсюльных ламп в том виде, в каком мы их знаем, начались еще в 1897 году. Первые карбидные лампы напоминающие современные, появились в 1900 году. Однако настоящей популярности они не пользовались до тех пор, пока 1920-е гг. Карбидные колпачки в основном использовались в шахтах, а другие рынки поддерживались фермерами, охотниками и другими люди на открытом воздухе.Другие большие карбидные лампы использовались в качестве фонарей для горных бригадиров, фар мотоциклов, велосипедных фонарей, военных прожекторов и других целей. На протяжении десятилетий карбидная лампа была единственной налобной лампой, пригодной для спелеологии. Его непревзойденная прочность и экономичность сделали его единственным логичным выбором для любого спелеолога, который ценил свою шкуру. Однако от карбидных ламп постепенно отказались в пользу электрических ламп, поскольку они стали надежнее и дешевле. С появлением светодиодного освещения (которое, по общему признанию, легче и намного экономичнее) карбидное освещение стало еще более редким.Даже несмотря на то, что их популярность падает, карбидные лампы по-прежнему являются символом спелеологии и по-прежнему обладают непревзойденной долговечностью. Тем не менее, рынок уступает место электрическому свету. В 1984 году был изготовлен последний Justrite, закончивший американское производство на 19 лет. В 1995 году компания Premier выпустила последнюю английскую карбидную капсюльную лампу. Новые карбидные лампы были полностью недоступны в США в течение семи лет до 2002 года, когда лампа MINEX начала свое краткое распространение в США. J. ​​K. Dey & Sons начала продавать лампы MINEX в США специально для Inner Mountain Outfitters.В 2003 году компания Inner Mountain Outfitters начала распространять новую лампу американского производства, Mike Lite, и выпускается до сих пор. Хотя MINEX все еще находится в производстве, он больше не доступен в Соединенных Штатах. Однако Petzl по-прежнему производит ацетиленовые лампы с генератором. Другие стили генераторов также доступны у продавцов спелеологии, таких как Inner Mountain Outfitters. Ацетиленовые лампы генераторного типа сильно отличаются от своих собратьев, устанавливаемых на цоколь. Они работают по принципу грубой силы при освещении и дают очень яркий свет, но потребляют значительное количество карбида.

Карбидная лампа работает из-за химической реакции между карбидом кальция и водой:

CaC ₂ + H ₂ O => C ₂ H ₂ + CaO + тепло

Однако внутри дна лампы происходит еще одна химическая реакция между известью (оксидом кальция) и водой с образованием гидроксида кальция.

CaO + H ₂ O => Ca (OH) ₂

Вода хранится в резервуаре над карбидом.Устанавливается в размере, определяемом пользователем, вода будет капать в карбидную камеру. Когда вода соприкасается с карбидом, образуется горячий влажный порошок извести и газообразный ацетилен. Газ проходит через фильтр, через газовую трубку, а затем через наконечник, где газ может быть воспламенен, чтобы произвести яркое, нежное пламя. Свет, производимый пламенем, сильно отличается от света. производится лампой накаливания. Лампы накаливания дают одно очень яркое пятно. Хотя пятно во многих случаях можно отрегулировать, есть резкий контраст между тем, что находится на месте, и что нет.С глаз настраивается на самый яркий свет, который он обнаруживает, пользователь будет испытывать своего рода туннельное зрение. Карбидная лампа дает мягкий диффузор. Свет карбида не проникает так далеко, но диффузный будет шире.

Если вы собираетесь использовать карбидную лампу, вы должны сначала узнать, как она работает. На диаграмме справа показан поперечное сечение вашей лампы.

Управление клапаном – позволяет пользователю установить скорость, с которой вода капает в карбидную камеру.

Слоты управления – позволяют пользователю установить водяной клапан в заданные положения.

Дверца для воды – это дверь, через которую пользователь заливает больше воды в карбидную лампу.

Отражатель – отражает и фокусирует пламя. Параболические отражатели наиболее эффективны для фокусировки света.

Сборка ударника – Узел состоит из крышки, шестигранной гайки, пружины, кремня и искрового колеса. Примерно так же, как с зажигалка, кремень зажжет искру и воспламенит ацетиленовый газ.

Барашковая гайка – удерживает отражатель на основании отражателя, предотвращая его перемещение. или вращающийся.Шестигранная гайка иногда заменяет барашковую гайку.

Наконечник горелки – газ должен проходить через небольшое отверстие (меньшее, чем у газовой трубки), которое может сниматься и легко чиститься. Наконечник горелки обеспечивает это удобство.

Водяная камера – резервуар с водой.

Крючок – позволяет пользователю прикрепить фонарь к каске с помощью кронштейна.

Газовая труба – подает газ к наконечнику.

Войлочная пластина – отделяет войлок от газовой трубки и водяной камеры.

Войлок – действует как фильтр, предотвращающий попадание карбида и других примесей. вход в газовую трубу.

Войлочная пружина – также называется войлочной клипсой. Он удерживает войлок и войлочную пластину на месте.

Прокладка – резиновая прокладка необходима для предотвращения утечки газа из карбидной камеры. Выходящий газ может воспламениться от пламени на передней панели лампы.

Шток клапана – От верхней части лампы идет шток клапана, закрывающий клапан.

Водяной клапан – подает воду к карбиду кальция.

Карбид Камеры накапливают твердый сплав.

Нижняя часть лампы – предотвращает попадание карбида и воды на лицо.

Есть и другие детали лампы, которые не всегда необходимы или поставляются не со всеми лампами. Первое в том числе «крутое сцепление» или «сцепление с бампером», которое встречается на Premiers и многих более поздних Autolites и Justrites. В химической При реакции карбида кальция и воды нижняя часть лампы сильно нагревается. Для Комфорт пользователя: на днище некоторых ламп предусмотрена резиновая накладка.Вторая часть – это ветрозащитный кожух (показан слева). Это помогает предотвратить порывы ветра. пламя лампы. Некоторые ветрозащитные кожухи являются частью барашковой гайки, а другие устанавливаются на барашковую гайку.

---

Поперечный разрез предоставлен по адресу:
http://filebox.vt.edu/org/cave/CarbideLamp.htm
Используется с разрешения.

Предоставлено право на защиту от огня:
Rea, Thomas G. Caving Basics Third Edition , p.11.

Щелкните здесь, если эта страница отображается за пределами своих фреймов.

Карбиды металлов | Nature

Примерно три года назад единственными определенными соединениями углерода с металлами, существование которых было достоверно доказано, были ацетилиды некоторых металлов щелочных и щелочноземельных металлов, и они были известны только в аморфном и нечистом состоянии. . Строительство электрической печи М. Муассаном в 1893 году, в которой непосредственно использовалась тепловая мощность электрической дуги за счет увеличения верхнего предела рабочих температур, добавило лаборатории мощный инструмент исследования.Среди множества открывшихся таким образом новых областей работы получение трудно восстанавливаемых металлов, таких как вольфрам, молибден, марганец и хром, было с большим успехом атаковать М. Муассан. Это восстановление обязательно осуществляется в присутствии углерода, поэтому вскоре стало очевидным образование определенных металлических карбидов с большой стабильностью, свойства которых оказались настолько интересными, что их систематически пытались получить. Некоторые металлы, такие как золото, висмут, свинец и олово, не образуют карбидов при температуре электропечи и не растворяют углерод.Металлы платиновой группы легко растворяют углерод, но при охлаждении осаждают его целиком в виде графита, при этом металлы остаются неизменными. Медь, серебро и железо поглощают углерод в количествах, которые, хотя и небольшие, достаточны, чтобы вызвать заметные изменения физических свойств металлов; Примечательно, что с железом не удалось получить определенного кристаллического соединения. С другой стороны, плавленый алюминий легко поглощает углерод с образованием кристаллического карбида Al ₄ C ₃ , а оксиды многих других металлов образуют аналогичные кристаллические соединения при нагревании в электрической печи с избытком углерода.Поведение этих веществ с водой представляет собой наиболее удобный способ классификации. Карбиды молибдена, Mo ₂ C, вольфрама, W ₂ C, титана, TiC, циркония, ZrC и ZrC ₂ , и хрома, Cr ₄ C и Cr ₃ C ., не разлагают воду при обычной температуре. Из тех, которые вступают в реакцию с водой, карбиды лития, Li ₂ C ₂ , кальция, CaC ₂ , стронция, SrC ₂ и бария, BaC ₂ , дают чистый ацетилен; алюминия, Al ₄ C ₃ , и бериллия, Be ₂ C, чистый метан; марганца, Mn ₃ C, смесь равных объемов водорода и метана; в то время как металлы группы церита дают кристаллические карбиды типа RC ₂ (CeC ₂ , LaC ₂ , YC ₂ и ThC ₂ ), все из которых реагируют с холодной водой, образуя сложная газовая смесь, содержащая водород, ацетилен, этилен и метан.Но самая сложная реакция – это реакция карбида урана U ₂ C ₃ с водой. В этом случае, помимо газовой смеси, содержащей метан, этилен и водород, в большом количестве производятся жидкие и твердые углеводороды, причем в одном эксперименте из четырех килограммов карбида получается более 100 граммов жидких углеводородов. Карбиды церия и лантана также дают небольшие количества твердых и жидких углеводородов.

23,5: Углерод, карбиды и карбонаты

Элементы группы 14 демонстрируют более широкий диапазон химического поведения, чем любое другое семейство в периодической таблице.Три из пяти элементов – углерод, олово и свинец – известны с древних времен. Например, одними из самых старых известных письменных изображений являются египетские иероглифы, написанные на папирусе чернилами из сажи, мелкодисперсной углеродной сажи, образующейся при неполном сгорании углеводородов (рис. \ (\ PageIndex {1} \)). Активированный уголь – это еще более мелкодисперсная форма углерода, которая образуется в результате термического разложения органических материалов, таких как опилки. Поскольку активированный уголь адсорбирует многие органические и серосодержащие соединения, он используется для обесцвечивания пищевых продуктов, таких как сахар, а также для очистки газов и сточных вод.

Получение и общие свойства углерода

Элементарный углерод, например, занимает только 17-е место в списке компонентов земной коры. Чистый графит получают путем взаимодействия кокса, аморфной формы углерода, используемого в качестве восстановителя при производстве стали, с кремнеземом с образованием карбида кремния (SiC). Затем он термически разлагается при очень высоких температурах (2700 ° C) с образованием графита:

\ [\ mathrm {SiO_2 (s)} + \ mathrm {3C (s)} \ xrightarrow {\ Delta} \ mathrm {SiC (s)} + \ mathrm {2CO (g)} \ label {\ (\ PageIndex {1} \)} \]

\ [\ mathrm {SiC (s)} \ xrightarrow {\ Delta} \ mathrm {Si (s)} + \ mathrm {C (графит)} \ label {\ (\ PageIndex {2} \)} \]

Один аллотроп углерода, алмаз, является метастабильным при нормальных условиях с ΔG ° _f , равным 2.9 кДж / моль по сравнению с графитом. Однако при давлениях выше 50 000 атм структура алмаза предпочтительна и является наиболее стабильной формой углерода. Поскольку структура алмаза более компактна, чем структура графита, его плотность значительно выше (3,51 г / см ³ против 2,2 г / см ³ ). Из-за своей высокой теплопроводности алмазный порошок используется для передачи тепла в электронных устройствах.

Самыми распространенными источниками алмазов на Земле являются древние вулканические трубы, содержащие породу, называемую кимберлитом, – лаву, которая быстро затвердевала из глубины Земли.Однако большинство кимберлитовых образований намного новее содержащихся в них алмазов. Фактически, относительное количество различных изотопов углерода в алмазе показывает, что алмаз – это химическое и геологическое «ископаемое», более древнее, чем наша Солнечная система, а это означает, что алмазы на Земле появились раньше, чем наше Солнце. Таким образом, алмазы, скорее всего, были созданы глубоко внутри Земли из первичных зерен графита, присутствовавших при формировании Земли (рис. \ (\ PageIndex {2} \)). Теперь алмазы ювелирного качества можно производить синтетическим путем, и они имеют химические, оптические и физические характеристики, идентичные характеристикам природных алмазов самого высокого качества.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): кристаллические образцы углерода и кремния, самых легких элементов группы 14. (а) Алмаз Ахмадабад весом 78,86 карата, исторический индийский драгоценный камень, купленный в Гуджарате в 17 веке французским исследователем Жан-Батистом Тавернье и проданный в 1995 году за 4,3 миллиона долларов, является редким примером большого монокристалла алмаза, менее стабильный аллотроп углерода.

Реакции и соединения углерода

Углерод является строительным блоком всех органических соединений, включая биомолекулы, топливо, фармацевтические препараты и пластмассы, тогда как неорганические соединения углерода включают карбонаты металлов, которые содержатся в таких разнообразных веществах, как удобрения и антацидные таблетки, галогениды, оксиды, карбиды и карбораны.Как и бор в группе 13, химический состав углерода достаточно отличается от химического состава более тяжелых сородичей, что заслуживает отдельного обсуждения.

Структуры аллотропов углерода – алмаза, графита, фуллеренов и нанотрубок – различны, но все они содержат простые электронные пары. Хотя первоначально считалось, что фуллерены представляют собой новую форму углерода, которую можно получить только в лаборатории, фуллерены были обнаружены в некоторых типах метеоритов. Другой возможный аллотроп углерода также был обнаружен в ударных осколках богатого углеродом метеорита; он, по-видимому, состоит из длинных цепочек атомов углерода, связанных чередующимися одинарными и тройными связями, (–C≡C – C≡C–) _n .Углеродные нанотрубки («бакитрубки») изучаются в качестве потенциальных строительных блоков для ультрамикромасштабных детекторов и молекулярных компьютеров, а также в качестве тросов для космических станций. В настоящее время они используются в электронных устройствах, таких как электропроводящие наконечники миниатюрных электронных пушек для плоских дисплеев портативных компьютеров.

Хотя все тетрагалогениды углерода (CX ₄ ) известны, их обычно получают не прямой реакцией углерода с элементарными галогенами (X ₂ ), а косвенными методами, такими как следующая реакция, где X представляет собой Cl или Br:

\ [CH_ {4 (g)} + 4X_ {2 (g)} \ rightarrow CX_ {4 (l, s)} + 4HX _ {(g)} \ label {\ (\ PageIndex {7} \)} \ ]

Все тетрагалогениды углерода имеют тетраэдрическую геометрию, предсказанную моделью отталкивания пар электронов с валентной оболочкой (VSEPR), как показано для CCl ₄ и CI ₄ .Их стабильность быстро снижается по мере увеличения размера галогена из-за плохого орбитального перекрытия и увеличения скученности. Поскольку связь C – F примерно на 25% прочнее, чем связь C – H, фторуглероды термически и химически более стабильны, чем соответствующие углеводороды, имея при этом аналогичный гидрофобный характер. Полимер тетрафторэтилена (F ₂ C = CF ₂ ), аналог полиэтилена, представляет собой антипригарную тефлоновую подкладку, которую можно найти на многих кастрюлях, и аналогичные соединения используются для придания тканям стойкости к пятнам (например, Scotch-Gard) или водонепроницаемый, но дышащий (например, Gore-Tex).

Стабильность тетрагалогенидов углерода снижается с увеличением размера галогена из-за все более плохого орбитального перекрытия и скученности.

Углерод реагирует с кислородом с образованием CO или CO ₂ , в зависимости от стехиометрии. Окись углерода – это бесцветный, ядовитый газ без запаха, который вступает в реакцию с железом в гемоглобине с образованием элемента Fe-CO, который предотвращает связывание, транспортировку и выделение кислорода в кровь гемоглобином (см. Рисунок 23.-_4} \ label {\ (\ PageIndex {8} \)} \]

Окись углерода также реагирует с галогенами с образованием оксогалогенидов (COX ₂ ). Вероятно, наиболее известным из них является фосген (Cl ₂ C = O), который очень ядовит и использовался в качестве химического оружия во время Первой мировой войны:

\ [\ mathrm {CO (g)} + \ mathrm {Cl_2 (g)} \ xrightarrow {\ Delta} \ textrm {Cl} _2 \ textrm {C = O (g)} \ label {\ (\ PageIndex { 9} \)} \]

Несмотря на свою токсичность, фосген является важным промышленным химическим веществом, которое производится в больших масштабах, в первую очередь при производстве полиуретанов.

Двуокись углерода можно получить в малых масштабах путем реакции почти любого карбоната или бикарбонатной соли металла с сильной кислотой. Как типично для оксидов неметаллов, CO ₂ реагирует с водой с образованием кислых растворов, содержащих угольную кислоту (H ₂ CO ₃ ). В отличие от реакций с кислородом, при взаимодействии углерода с серой при высоких температурах образуется только сероуглерод (CS ₂ ):

\ [\ mathrm {C (s)} + \ mathrm {2S (g)} \ xrightarrow {\ Delta} \ mathrm {CS_2 (g)} \ label {\ (\ PageIndex {1} \) 0} \]

Известен также селеновый аналог CSe ₂ .Оба имеют линейную структуру, предсказываемую моделью VSEPR, и оба являются отвратительно пахнущими (а в случае CSe ₂ – высокотоксичными) летучими жидкостями. Сера и селен аналоги окиси углерода, CS и CSe, нестабильны, потому что связи C≡Y (Y представляет собой S или Se) намного слабее, чем связь C≡O из-за более слабого перекрытия π-орбиталей.

\ (\ pi \) связи между углеродом и более тяжелыми халькогенидами слабые из-за плохого перекрытия орбиталей.

Бинарные соединения углерода с менее электроотрицательными элементами называются карбидами.Химические и физические свойства карбидов сильно зависят от идентичности второго элемента, что приводит к трем основным классам: ионные карбиды, карбиды внедрения и ковалентные карбиды. Взаимодействие углерода при высоких температурах с электроположительными металлами, такими как группы 1 и 2, и алюминия дает ионные карбиды, которые содержат дискретные катионы металлов и анионы углерода. Идентичность анионов зависит от размера второго элемента. Например, более мелкие элементы, такие как бериллий и алюминий, дают такие метиды, как Be ₂ C и Al ₄ C ₃ , которые формально содержат ион C ^4-, полученный из метана (CH ₄ ), теряя все четыре атома H в виде протонов.Напротив, более крупные металлы, такие как натрий и кальций, дают карбиды со стехиометрией Na ₂ C ₂ и CaC ₂ . Поскольку эти карбиды содержат ион C ^2-, который является производным ацетилена (HC≡CH) за счет потери обоих атомов H в виде протонов, их правильнее называть ацетилидами. Реакция ионных карбидов с разбавленной водной кислотой приводит к протонированию анионов с образованием исходных углеводородов: CH ₄ или C ₂ H ₂ . В течение многих лет в шахтерских лампах использовалась реакция карбида кальция с водой для получения постоянного количества ацетилена, который воспламенялся для создания переносного фонаря.

Шахтерская лампа XIX века. В лампе для получения света используется горящий ацетилен, образующийся в результате медленной реакции карбида кальция с водой.

Реакция углерода с большинством переходных металлов при высоких температурах дает карбиды внедрения. Из-за менее электроположительной природы переходных металлов эти карбиды содержат ковалентные взаимодействия металл-углерод, которые приводят к различным свойствам: большинство межузельных карбидов являются хорошими проводниками электричества, имеют высокие температуры плавления и являются одними из самых твердых известных веществ.Карбиды внедрения имеют множество номинальных составов, и они часто представляют собой нестехиометрические соединения, содержание углерода в которых может варьироваться в широких пределах. Среди наиболее важных – карбид вольфрама (WC), который используется в промышленности в высокоскоростных режущих инструментах, и цементит (Fe ₃ C), который является основным компонентом стали.

Элементы с электроотрицательностью, аналогичной углеродной, образуют ковалентные карбиды, такие как карбид кремния (SiC; Equation \ (\ PageIndex {1} \)) и карбид бора (B ₄ C).Эти вещества чрезвычайно твердые, имеют высокие температуры плавления и химически инертны. Например, карбид кремния обладает высокой устойчивостью к химическому воздействию при температурах до 1600 ° C. Поскольку он также сохраняет свою прочность при высоких температурах, карбид кремния используется в нагревательных элементах для электрических печей и в резисторах с регулируемой температурой.

Карбиды, образованные из элементов 1 и 2 групп, являются ионными. Переходные металлы образуют карбиды внедрения за счет ковалентного взаимодействия металл-углерод, а ковалентные карбиды химически инертны.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Для каждой реакции объясните, почему образуется данный продукт.

1. CO (г) + Cl ₂ (г) → Cl ₂ C = O (г)
2. CO (г) + BF ₃ (г) → F ₃ B: C≡O (г)
3. Sr (s) + 2C (s) \ (\ xrightarrow {\ Delta} \) SrC ₂ (s)

Дано: сбалансированные химические уравнения

Спрошено: почему данные продукты образуют

Стратегия:

Классифицируйте тип реакции.Используя периодические тенденции изменения атомных свойств, термодинамики и кинетики, объясните, почему образуются наблюдаемые продукты реакции.

Решение

1. Поскольку углерод в СО находится в промежуточной степени окисления (+2), СО может быть либо восстановителем, либо окислителем; это также база Льюиса. Другой реагент (Cl ₂ ) является окислителем, поэтому мы ожидаем, что произойдет окислительно-восстановительная реакция, в которой углерод CO дополнительно окисляется. Поскольку Cl ₂ является двухэлектронным окислителем, а атом углерода CO может окисляться двумя электронами до степени окисления +4, продукт представляет собой фосген (Cl ₂ C = O).
2. В отличие от Cl ₂ , BF ₃ не является хорошим окислителем, даже несмотря на то, что он содержит бор в его высшей степени окисления (+3). BF ₃ также не может вести себя как восстановитель. Однако, как и любой другой вид с шестью валентными электронами, это, безусловно, кислота Льюиса. Следовательно, наиболее вероятной альтернативой является кислотно-основная реакция, особенно потому, что мы знаем, что CO может использовать неподеленную пару электронов на углероде, чтобы действовать как основание Льюиса. Поэтому наиболее вероятной реакцией является образование кислотно-основного аддукта Льюиса.
3. Обычно оба реагента ведут себя как восстановители. Если один из них не может вести себя как окислитель, никакой реакции не произойдет. Мы знаем, что Sr является активным металлом, потому что он находится далеко слева в периодической таблице и что он более электроположителен, чем углерод. Углерод – неметалл со значительно более высокой электроотрицательностью; поэтому он с большей вероятностью будет принимать электроны в окислительно-восстановительной реакции. Таким образом, мы заключаем, что Sr будет окисляться, а C восстанавливаться. Углерод образует ионные карбиды с активными металлами, поэтому реакция будет давать частицы, формально содержащие либо C ^4-, либо C ₂ ^2-.Те, которые содержат C ^4-, обычно включают небольшие, сильно заряженные ионы металлов, поэтому вместо этого Sr ^{2 +} будет производить ацетилид (SrC ₂ ).

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Определите продукты реакций и напишите сбалансированное химическое уравнение для каждой реакции.

1. C (т) + избыток O ₂ (г) \ (\ xrightarrow {\ Delta} \)
2. C (т) + H ₂ O (л) →
3. NaHCO ₃ (т) + H ₂ SO ₄ (водн.) →

Ответ

1. C (т) + избыток O ₂ (г) \ (\ xrightarrow {\ Delta} \) CO ₂ (г)
2. C (т) + H ₂ O (л) → нет реакции
3. NaHCO ₃ (с) + H ₂ SO ₄ (вод.) → CO ₂ (г) + NaHSO ₄ (вод.) + H ₂ O (л)

КАРБИД ВОЛЬФРАМА | CAMEO Chemicals

Химический лист данных

Химические идентификаторы | Опасности | Рекомендации по ответу | Физические свойства | Нормативная информация | Альтернативные химические названия

Химические идентификаторы

В Поля химического идентификатора включать общие идентификационные номера, NFPA алмаз U.S. Знаки опасности Министерства транспорта и общие описание химического вещества. Информация в CAMEO Chemicals поступает из множества источники данных.

NFPA 704

данные недоступны

Общее описание

ФИЗИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ: Серый порошок. (NTP, 1992)

Опасности

Оповещения о реактивности

никто

Реакции воздуха и воды

Это химическое вещество окисляется при нагревании воздухом.Нерастворим в воде.

Пожарная опасность

Данные о температуре вспышки для этого химического вещества отсутствуют; однако он, вероятно, негорючий. (NTP, 1992)

Опасность для здоровья

Пути воздействия: вдыхание, проглатывание, контакт с кожей и / или глазами

Симптомы: Раздражение глаз, кожи, дыхательной системы; возможна сенсибилизация кожи к кобальту, никелю; диффузный фиброз легких; потеря аппетита, тошнота, кашель; изменения крови

Органы-мишени: глаза, кожа, дыхательная система, кровь (NIOSH, 2016)

Профиль реактивности

КАРБИД ВОЛЬФРАМА бурно реагирует с F2, ClF3, IF5, PbO2, NO2 и N2O (окислителями).Он легко разрушается смесью азотной и плавиковой кислот. Может воспламениться в холодном фторе. (НТП, 1992).

Принадлежит к следующей реактивной группе (группам)

Потенциально несовместимые абсорбенты

Информация отсутствует.

Ответные рекомендации

В Поля рекомендаций ответа включать расстояния изоляции и эвакуации, а также рекомендации по пожаротушение, противопожарное реагирование, защитная одежда и первая помощь.В информация в CAMEO Chemicals поступает из различных источники данных.

Изоляция и эвакуация

Выдержка из руководства ERG 133 [Легковоспламеняющиеся твердые вещества]:

В качестве немедленной меры предосторожности изолировать место разлива или утечки на расстоянии не менее 25 метров (75 футов) во всех направлениях.

БОЛЬШОЙ РАЗЛИВ: Рассмотрите возможность начальной эвакуации с подветренной стороны на расстояние не менее 100 метров (330 футов).

ПОЖАР: Если цистерна, железнодорожный вагон или автоцистерна вовлечены в пожар, ВЫКЛЮЧИТЕСЬ на 800 метров (1/2 мили) во всех направлениях; также рассмотрите возможность начальной эвакуации на 800 метров (1/2 мили) во всех направлениях.(ERG, 2016)

Пожарная

Пожары, связанные с этим материалом, можно контролировать с помощью сухих химикатов, огнетушителей из углекислого газа или галона. (NTP, 1992)

Без огня

НЕБОЛЬШИЕ РАЗЛИВЫ И УТЕЧКА: Если вы разлили это химическое вещество, вам следует смочить твердый разлившийся материал водой, а затем переложить смоченный материал в подходящий контейнер. Используйте впитывающую бумагу, смоченную водой, чтобы собрать оставшийся материал. Закройте загрязненную одежду и впитывающую бумагу паронепроницаемым полиэтиленовым пакетом для последующей утилизации.Вымойте все загрязненные поверхности мыльным раствором. Не входите в зараженную зону до тех пор, пока специалист по безопасности (или другое ответственное лицо) не убедится, что зона была должным образом очищена.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ ХРАНЕНИИ: Храните этот материал при температуре окружающей среды. (NTP, 1992)

Защитная одежда

Кожа: Носите соответствующую личную защитную одежду для предотвращения контакта с кожей.

Глаза: Используйте соответствующие средства защиты глаз, чтобы избежать контакта с глазами.

Промыть кожу: Рабочий должен немедленно промыть кожу, если она загрязнится. Рабочий должен мыться ежедневно в конце каждой рабочей смены. (Ni)

Remove: рабочая одежда, которая становится влажной или значительно загрязненной, должна быть снята и заменена.

Изменение: Рабочие, чья одежда могла быть загрязнена, должны переодеться в незагрязненную одежду перед тем, как покинуть рабочее место. (NIOSH, 2016)

Ткани для костюмов DuPont Tychem®

Нет доступной информации.

Первая помощь

ГЛАЗА: Сначала проверьте пострадавшего на предмет контактных линз и снимите их, если они есть. Промойте глаза пострадавшего водой или физиологическим раствором в течение 20–30 минут, одновременно позвонив в больницу или токсикологический центр. Не наносите мази, масла или лекарства в глаза пострадавшему без специальных указаний врача. НЕМЕДЛЕННО доставьте пострадавшего после промывки глаз в больницу, даже если симптомы (например, покраснение или раздражение) не развиваются.

КОЖА: НЕМЕДЛЕННО затопите пораженную кожу водой, сняв и изолировав всю загрязненную одежду. Осторожно промойте все пораженные участки кожи водой с мылом. При появлении таких симптомов, как покраснение или раздражение, НЕМЕДЛЕННО вызовите врача и будьте готовы перевезти пострадавшего в больницу для лечения.

ПРИ ВДЫХАНИИ: НЕМЕДЛЕННО покинуть зараженную зону; сделайте глубокий вдох на свежем воздухе. При появлении симптомов (таких как свистящее дыхание, кашель, одышка или жжение во рту, горле или груди) вызовите врача и будьте готовы перевезти пострадавшего в больницу.Обеспечьте надлежащую защиту органов дыхания спасателям, попадающим в неизвестную атмосферу. По возможности следует использовать автономный дыхательный аппарат (АДА); если недоступен, используйте уровень защиты, превышающий или равный тому, который рекомендован в разделе «Защитная одежда».

ПРОГЛАТЫВАНИЕ: Некоторые тяжелые металлы являются ОЧЕНЬ ТОКСИЧНЫМИ ЯДАМИ, особенно если их соли хорошо растворяются в воде (например, свинец, хром, ртуть, висмут, осмий и мышьяк). НЕМЕДЛЕННО позвоните в больницу или токсикологический центр и найдите активированный уголь, яичные белки или молоко на случай, если медицинский консультант порекомендует ввести один из них.Также найдите сироп Ipecac или стакан соленой воды на тот случай, если медицинский консультант рекомендует вызвать рвоту. Как правило, это НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ без лечения врача. Если совет врача недоступен и пострадавший находится в сознании и не испытывает конвульсий, дайте пострадавшему стакан суспензии активированного угля в воде или, если таковой нет, стакан молока или взбитых яичных белков и НЕМЕДЛЕННО транспортировите пострадавшего. в больницу. Если пострадавший находится в конвульсиях или без сознания, не давайте ничего через рот, убедитесь, что дыхательные пути пострадавшего открыты, и положите пострадавшего на бок так, чтобы голова была ниже тела.НЕ ВЫЗЫВАЕТ РВОТУ. НЕМЕДЛЕННО доставьте пострадавшего в больницу. (NTP, 1992)

Физические свойства

Точка воспламенения: данные недоступны

Нижний предел взрываемости (НПВ): данные недоступны

Верхний предел взрываемости (ВПВ): данные недоступны

Температура самовоспламенения: данные недоступны

Температура плавления: От 4946 до 5126 ° F (NTP, 1992)

Давление пара: данные недоступны

Плотность пара (относительно воздуха): данные отсутствуют

Удельный вес: 15.6 при 64 ° F (NTP, 1992)

Точка кипения: 10832 ° F при 760 мм рт. (NTP, 1992)

Молекулярный вес: 195,86 (NTP, 1992)

Растворимость воды: менее 1 мг / мл при 64 ° F (NTP, 1992)

Потенциал ионизации: данные недоступны

IDLH: данные недоступны

AEGL (рекомендуемые уровни острого воздействия)

Нет доступной информации AEGL.

ERPG (Руководство по планированию действий в чрезвычайных ситуациях)

Нет доступной информации по ERPG.

PAC (Критерии защитного действия)

Химическая промышленность	PAC-1	PAC-2	PAC-3
Карбид вольфрама (12070-12-1)	11 мг / м3	120 мг / м3	730 мг / м3

(DOE, 2016)

Нормативная информация

В Поля нормативной информации включать информацию из U.S. Сводный список раздела III Агентства по охране окружающей среды Списки, химический объект Министерства внутренней безопасности США Стандарты борьбы с терроризмом, и Управления по охране труда и здоровья США Стандартный список управления производственной безопасностью особо опасных химических веществ (подробнее об этих источники данных).

Сводный список списков EPA

Нет нормативной информации.

Стандарты по борьбе с терроризмом для химических объектов DHS (CFATS)

Нет нормативной информации.

Список стандартов управления безопасностью процессов (PSM) OSHA

Нет нормативной информации.

Альтернативные химические названия

В этом разделе представлен список альтернативных названий этого химического вещества, включая торговые наименования и синонимы.

• КАРБИД Вольфрама ЦЕМЕНТНЫЙ
• ЦЕМЕНТНЫЙ Унитаз
• ТВЕРДЫЙ МЕТАЛЛ
• NCI-C61198
• SL 350
• SYL-CARB SC 104
• SYLCARB SC 45
• КАРБИД Вольфрама
• КАРБИД Вольфрама (ЦЕМЕНТНЫЙ)
• КАРБИД Вольфрама (W2C2)
• МОНОКАРБИД ВОЛЬФРАМА
• МОНОКАРБИД ВОЛЬФРАМА (WC)
• WC 20
• WCIO

Реакция карбида с водой дает

Показатели

Операторы

Скобки

Стрелки

Реляционные

Наборы

Греческий

Продвинутый

\ (a ^ {b} \)

_ {a } ^ {c} \)

\ ({a_ {b}} ^ {c} \)

\ (a_ {b} \)

\ (\ sqrt {a} \)

\ (\ sqrt [b] {a} \)

\ (\ frac {a} {b} \)

\ (\ cfrac {a} {b} \)

\ (+ \)

\ (- \)

\ (\ times \)

\ (\ div \)

\ (\ pm \)

\ (\ cdot \)

\ (\ amalg \)

\ (\ ast \)

\ (\ barwedge \)

\ (\ bigcirc \)

\ (\ bigodot \)

\ (\ bigoplus \)

\ (\ bigotimes \)

\ (\ bigsqcup \)

\ ( \ bigstar \)

\ (\ bigtriangledown \)

\ (\ bigtriangleup \)

\ (\ blacklozenge \)

\ (\ blacksquare \)

\ (\ blacktriangle \)

\ ( \ blacktriangledown \)

\ (\ bullet \)

\ (\ cap \)

\ (\ cup \)

\ (\ circ \)

\ (\ circledcirc \)

\ (\ dagger \)

\ (\ ddagger \)

\ (\ diamond \)

\ (\ dotplus \)

\ (\ lozenge \)

\ (\ mp \)

\ (\ ominus \)

\ (\ oplus \)

\ (\ oslash \)

\ (\ otimes \)

\ (\ setminus \)

\ (\ sqcap \)

\ (\ sqcup \)

\ (\ квадрат \)

\ (\ звезда \)

\ (\ треугольник \)

\ (\ треугольник \)

\ (\ треугольник слева \)

\ (\ Cap \)

\ ( \ Cup \)

\ (\ uplus \)

\ (\ vee \)

\ (\ veebar \)

\ (\ wedge \)

\ (\ wr \)

\ (\ поэтому \)

\ (\ left (a \ right) \)

\ (\ left \ | a \ right \ | \)

\ (\ left [a \ right] \)

\ (\ left \ {a \ right \} \)

\ (\ left \ lceil a \ right \ rceil \)

\ (\ left \ lfloor \ right \ rfloor \)

\ (\ left (a \ right) \)

\ (\ vert a \ vert \)

\ (\ leftarrow \)

\ (\ leftharpoondown \)

\ (\ leftharpoonup \)

\ (\ leftrightarrow \)

\ (\ leftrightharpoons \)

\ (\ mapsto \)

\ (\ rightarrow \)

\ (\ rightharpoondown \)

\ (\ rightharpoonup \)

\ (\ rightleftharpoons \)

\ (\ to \)

\ (\ Leftarrow \)

\ (\ Leftrightarrow \)

\ (\ Rightarrow \ )

\ (\ overset {a} {\ leftarrow} \)

\ (\ overset {a} {\ rightarrow} \)

\ (\ приблизительно \)

\ (\ asymp \)

\ (\ cong \)

\ (\ dashv \)

\ (\ doteq \)

\ (= \)

\ (\ Equiv \)

\ (\ frown \)

9000 2 \ (\ geq \)

\ (\ geqslant \)

\ (\ gg \)

\ (\ gt \)

\ (| \)

\ (\ leq \)

\ (\ leqslant \)

\ (\ ll \)

\ (\ lt \)

\ (\ models \)

\ (\ neq \)

\ (\ ngeqslant \)

\ (\ ngtr \)

\ (\ nleqslant \)

\ (\ nless \)

\ (\ not \ Equiv \)

\ (\ overset {\ подмножество {\ mathrm {def}} {}} {=} \)

\ (\ parallel \)

\ (\ perp \)

\ (\ prec \)

\ (\ prevq \)

\ (\ sim \)

\ (\ simeq \)

\ (\ smile \)

\ (\ succ \)

\ (\ successq \)

\ (\ vdash \)

\ ( \ in \)

\ (\ ni \)

\ (\ notin \)

\ (\ nsubseteq \)

\ (\ nsupseteq \)

\ (\ sqsubset \)

\ (\ sqsubseteq \)

\ (\ sqsupset \)

\ (\ sqsupseteq \)

\ (\ subset \)

\ (\ substeq \)

\ (\ substeqq \)

\ (\ supset \)

\ (\ supsete q \)

\ (\ supseteqq \)

\ (\ emptyset \)

\ (\ mathbb {N} \)

\ (\ mathbb {Z} \)

\ (\ mathbb {Q} \)

\ (\ mathbb {R} \)

\ (\ mathbb {C} \)

\ (\ alpha \)

\ (\ beta \)

\ (\ gamma \)

\ (\ delta \)

\ (\ epsilon \)

\ (\ zeta \)

\ (\ eta \)

\ (\ theta \)

\ (\ iota \)

\ ( \ kappa \)

\ (\ lambda \)

\ (\ mu \)

\ (\ nu \)

\ (\ xi \)

\ (\ pi \)

\ (\ rho \)

\ (\ sigma \)

\ (\ tau \)

\ (\ upsilon \)

\ (\ phi \)

\ (\ chi \)

\ (\ psi \)

\ (\ omega \)

\ (\ Gamma \)

\ (\ Delta \)

\ (\ Theta \)

\ (\ Lambda \)

\ (\ Xi \)

\ (\ Pi \)

\ (\ Sigma \)

\ (\ Upsilon \)

\ (\ Phi \)

\ (\ Ps i \)

\ (\ Omega \)

\ ((a) \)

\ ([a] \)

\ (\ lbrace {a} \ rbrace \)

\ (\ frac {a + b} {c + d} \)

\ (\ vec {a} \)

\ (\ binom {a} {b} \)

\ ({a \ brack b} \)

\ ({a \ brace b} \)

\ (\ sin \)

\ (\ cos \)

\ (\ tan \)

\ (\ cot \)

\ (\ sec \)

\ (\ csc \)

\ (\ sinh \)

\ (\ cosh \)

\ (\ tanh \)

\ (\ coth \)

\ (\ bigcap {a} \)

\ (\ bigcap_ {b} ^ {} a \)

\ (\ bigcup {a} \)

\ (\ bigcup_ {b} ^ {} a \)

\ (\ coprod {a} \)

\ (\ coprod_ {b} ^ {} a \)

\ (\ prod {a} \)

\ (\ prod_ {b} ^ {} a \)

\ (\ sum_ { a = 1} ^ b \)

\ (\ sum_ {b} ^ {} a \)

\ (\ sum {a} \)

\ (\ underset {a \ to b} \ lim \)

\ (\ int {a} \)

\ (\ int_ {b} ^ {} a \)

\ (\ iint {a} \)

\ (\ iint_ {b} ^ {} a \)

\ (\ int_ {a} ^ {b} {c} \)

\ (\ iint_ {a} ^ {b} {c} \)

\ (\ iiint_ {a} ^ { b} {c} \)

\ (\ oint {a} \)

\ (\ oint_ {b} ^ {} a \)

Какова реакция карбида кальция и воды? – Реабилитационная робототехника.нетто

Какая реакция между карбидом кальция и водой?

Карбид кальция не летуч и не растворяется ни в одном известном растворителе. При взаимодействии с водой образуется газообразный ацетилен и гидроксид кальция. Его плотность составляет 2,22 г / см³. Его температура плавления составляет 2160 ° C, а температура кипения – 2300 ° C.

Как ацетилен получают из карбида кальция?

Ацетилен получают любым из трех способов: реакцией воды с карбидом кальция, пропусканием углеводорода через электрическую дугу или частичным сгоранием метана с воздухом или кислородом.

Какова структура CaC2?

Карбид кальция, также известный как ацетилид кальция, представляет собой химическое соединение с химической формулой CaC2… .карбид кальция.

Имена
Температура кипения	2300 ° С (4170 ° F, 2570 К)
Растворимость в воде	Быстрый гидролиз
Структура
Кристаллическая структура	Моноклиника, тетрагональная

Какова химическая формула карбида?

CaC2

Что делают из карбида?

Чаще всего карбид вольфрама используется в режущих инструментах, абразивах, боеприпасах, промышленном оборудовании, медицинских инструментах, спортивном оборудовании, шипах для шин и ювелирных изделиях.

Какой газ образуется при реакции карбида кальция с водой?

Ацетилен газ

Как вы проверяете карбид вольфрама?

Проверка кольца Качественное кольцо из карбида вольфрама никогда не потеряет свой блеск. Проверьте свое кольцо, попытавшись размазать и пометить его; если сопротивляется, то хорошо. Если он легко размазывается и теряет свой блеск в течение нескольких минут, значит, у вас на пальце некачественный продукт.

Прилипнет ли магнит к карбиду?

Настоящий карбид вольфрама практически не притягивается к магниту.Вы должны легко отделить магнит от карбида. Если ваш магнит трудно оторвать от инструмента, то это сталь.

Твердосплавные токарные инструменты лучше?

Твердосплавные токарные инструменты Преимущества Острая, как бритва, кромка твердосплавного инструмента остается острой в течение очень долгого времени и не требует станции для заточки, в отличие от традиционных долбежных канавок. Материал заготовки чаши можно быстро удалить с помощью твердосплавного токарного инструмента, а заедание происходит реже, чем у инструментов из быстрорежущей стали.

Кто производит лучшие инструменты для токарной обработки дерева?

Лучшие инструменты для токарных станков по дереву

• PSI Набор для деревообработки LCHSS8 HSS.
• Schaaf 7pc Токарные резцы по дереву.
• Роберт Сорби H6542 Набор токарных инструментов.
• Набор пробойников для чаши урагана.
• PSI Набор зубил для деревообработки LCSIDE2, 2 шт.
• Набор зубил токарного станка Yellowhammer 8pc.
• Набор для токарной обработки Savannah 8pc.
• Карбид Саванны 3шт. Набор из 3 предметов (квадратные, круглые и ромбовидные фрезы)

Как долго должна прослужить твердосплавная пластина?

180 минут

Можно ли точить твердый сплав?

Но если вы хотите вдохнуть больше жизни в свои твердосплавные фрезы, вы можете заточить их с помощью алмазной карты для заточки и небольшого количества смазочно-охлаждающей жидкости.Чтобы затачить твердосплавные фрезы, достаточно потереть верхнюю часть фрезы (наибольшую площадь поверхности) по алмазной карте для заточки, протереть ею до тех пор, пока шлам не станет черным….