Для чого використовують карбід кальцію?

Карбід кальцію застосовують для виробництва ацетилену і у виробництві ціанаміду кальцію, з якого у свою чергу отримують добрива та ціаністі сполуки.

Як отримують карбід кальцію?

Кальцій карбід утворюється у результаті взаємодії негашеного вапна з вуглецем: CaO + 3 C → Ca C 2 + C O 2 ; алкіни добувають з дигалогенпохідних, які містять галогени біля двої сусідніх атомів карбону.

Як добувають карбід?

Добування Карбіди добувають із простих речовин, відновленням оксидів, газофазним та металотермічним способами.

Карбід кальцію — Вікіпедія Карбі́д ка́льцію — хімічна сполука, кальцієва сіль ацетилену (CaC2), яка використовується при проведенні автогенних робіт. Карбід кальцію — тверда кристалічна безбарвна речовина. Технічний продукт має колір від світло-бурого до чорного, дає кристалічний злам сірого кольору з … See more

Карбід кальцію

Карбі́д ка́льцію — хімічна сполука, кальцієва сіль ацетилену (CaC₂), яка використовується при проведенні автогенних робіт.

Зміст

Фізичні властивості Редагувати

Карбід кальцію — тверда кристалічна безбарвна речовина. Технічний продукт має колір від світло-бурого до чорного, дає кристалічний злам сірого кольору з різними відтінками залежно від чистоти.

Отримання Редагувати

Карбід кальцію отримують відновленням оксиду кальцію вугіллям при температурах 2000—2300 °C:

Технічний продукт («карбід») містить тільки 80-85 % власне карбіду кальцію, решту становить непрореагований оксид кальцію, а також сульфід [en] , нітрид [en] та фосфід [en] кальцію, які утворюються через присутність домішок фосфату та сульфату кальцію у вихідному оксиді.

Застосування Редагувати

Карбід кальцію застосовують для виробництва ацетилену і у виробництві ціанаміду кальцію [en] , з якого у свою чергу отримують добрива та ціаністі сполуки. Ацетилен, одержаний із карбіду кальцію, використовують при проведенні автогенних робіт і для освітлення, а також у виробництві ацетиленової сажі і продуктів органічного синтезу, з яких головним є синтетичний каучук. Крім того, виходячи з карбіду кальцію, отримують вінілхлорид, акрилонітрил, оцтову кислоту, етилен, штучні смоли, ацетон, стирол тощо.

Упаковка і зберігання карбіду кальцію Редагувати

Карбід кальцію упаковують в сталеві барабани всіх типів герметичного виконання місткістю 100 дм 3 , вагою 100 кг, що герметично закриваються.

Карбід кальцію зберігають на відкритих майданчиках під навісом або в складах, що не згорають, добре провітрюваних, виключають попадання вологи, у вертикальному положенні, не більше ніж в три яруси. Гарантійний термін зберігання продукту — 6 місяців з дня виготовлення.

Берегти від вологи і вогню!

Хімічні властивості Редагувати

З водою карбід кальцію бурхливо реагує з виділенням ацетилену та утворенням гідроксиду кальцію, реакція проходить з сильним виділенням тепла. Уже атмосферної вологи достатньо, аби цей процес повільно відбувався.

C a C 2 + 2 H 2 O ⟶ C a ( O H ) 2 + C 2 H 2 +2H_O\longrightarrow Ca(OH)_+C_H_> >

Також карбід кальцію при високих температурах здатен реагувати з азотом з утворенням ціанаміду кальцію:

C a C 2 + N 2 ⟶ C a C N 2 + C +N_\longrightarrow CaCN_+C> >

C a C 2 + H 2 ⟶ C a H 2 + C 2 H 2 +H_\longrightarrow CaH_+C_H_> >

Сильний відновник, відновлює більшість оксидів металів до карбідів чи вільних металів. Окиснюється на повітрі при нагріванні вище 700°C.

Небезпека для людини Редагувати

Карбід кальцію за впливом на організм відноситься до речовин 4-го класу небезпеки. Головним джерелом небезпеки для людини при роботі з карбідом кальцію є продукти його реакції з водою. Пил карбіду кальцію сильно подразнює шкіру, органи дихання та очі (оскільки активно реагує з вологою).

Технічний карбід кальцію містить домішки фосфіду кальцію, з якого при взаємодії з водою виділяється отруйний із різким запахом фосфін (PH₃). Основний продукт, ацетилен, утворює вибухонебезпечні суміші з повітрям.

Індивідуальні засоби захисту Редагувати

При роботі з промисловими кількостями — протипилові респіратори і протигаз з коробкою марки типу БКФ, що фільтрує.

Необхідні дії в аварійних ситуаціях Редагувати

При пожежі як засоби пожежогасіння слід використовувати сухі порошкові вогнегасники, вуглекислоту, сухий пісок, азбестове полотно. Гасити водою не дозволяється.

При попаданні карбіду кальцію на шкіру і в очі — негайно промити великою кількістю води, шкіру змастити вазеліновим маслом.

Джерела Редагувати

• Карбиды // Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М . : Сов. энцикл., 1990. — Т. 2 : Даффа реакция — Меди сульфат. — Стб. 623. — Библиогр. в конце ст. — ISBN 5-85270-035-5. (рос.)

Примітки Редагувати

Це незавершена стаття про неорганічну сполуку. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її .

Карбамід кальцію

Карбамід є одним з найбільш концентрованих азотних добрив (N-46%). Він випускається переважно в гранульованій формі для використання в фертигації та для прямого внесення в ґрунт. Він добре розчинний і часто використовується в розчиненій формі, зокрема в зрошувальній систем та для позакореневого підживленняі. Він класифікується як джерело аміаку і тому має тенденцію підкислювати ґрунт.

Його почали використовувати в 1935 р., але широкого поширення він отримав з 1960-х рр. Його можна віднести до добрив органічного походження, оскільки виготовляється з амонію і вуглекислого газу під високим тиском і температурою.

Коли виробничий процес порушується з підвищенням температури, може утворитися біурет, небажаний продукт, який може бути токсичним для деяких рослин, наприклад, цитрусових. Сечовина з більш ніж 1% біурету, внесена позакоренево, викликає токсичність. Цей ефект важливий при позакореневому використанні сечовини як проріджувача квіток у столовому винограді.

Підкислення ґрунту є природним процесом, який відбувається, коли органічна речовина мінералізується до NH та NO₃, вивільняючи чотири протони на моль амонію. Якщо ґрунт має високий вміст органічної речовини, утворення протонів буде більшим, що витісняє катіони, особливо кальцій, який є найбільш поширеним елементом у катіонообмінній ємності та в ґрунтовому розчині. Це природне явище посилюється з середини весни та протягом літа через вплив температури на активність мікроорганізмів.

Підживлення сечовиною

При ґрунтовому удобренні сечовиною її гідроліз і подальше окислення амонію сприяє виділенню протонів, посилюючи підкислення ґрунту. Це збільшення протонів також викликає витіснення катіонів, посилюючи потенційну втрату, головним чином, кальцію. Можна констатувати, що продовження використання сечовини декальцинує ґрунт.

Вилуговування нітратів (процес вимивання водою розчинних солей з мінералів), викликане окисленням органічних речовин і амонію, призводить, до підкислення. Нітрат дуже рухливий у ґрунтовому розчині і легко вимивається із кореневого шару грунту. Цей аніон легко перетягує катіони, присутні в ґрунтовому розчині, такі як кальцій, калій і натрій. Такі негативно заряджені частинки замінюються протонами, тим самим посилюючи підкислення ґрунту.

Існують ґрунти, які можуть підтримувати вищий рН, завдяки вмісти в них карбонатів. Крім того, вода для зрошення часто містить бікарбонати та катіони, такі як кальцій та натрій. Це,головним чином, дозволяє підтримувати в грунті на відповідному рівні рН та вміст кальцію.

У деяких типах ґрунту підкислення з часом відбувається швидше через природне змивання дощової води, яка не забезпечує інших іонів, що створює появу токсичних елементів, таких як алюміній і марганець.

Швидкість гідролізу сечовини залежить від кількох факторів, включаючи температуру, вологість, вміст органічної речовини, початковий рН ґрунту, тип ґрунту та концентрацію ферменту уреази.

Оптимальний рН для активності уреази коливається від 6,5 до 7,0. Швидкість гідролізу сечовини в п’ять разів більша при pH 6,0 порівняно з pH 4,0. У піщаному ґрунті загальний гідроліз сечовини може тривати 30 днів, у порівнянні з максимумом в 14 днів у більш глинистих ґрунтах. Швидкість гідролізу зменшується при застосуванні більш високих доз сечовини.

Початковий рН ґрунту впливає на швидкість нітрифікації азоту сечовини. У ґрунті pH 6,4, весь азот перетворюється на нітрат протягом 10 днів. У більш кислих ґрунтах, при рН 4,2, через 28 днів застосування залишається 25% початкової концентрації N.

Оптимальна температура

Встановлено, що оптимальна температура для нітрифікації коливається від 25° до 35° C. При низьких температурах, наприклад, у вологому ґрунті, нітрифікація відбувається повільно і може відбуватися велике накопичення нітритів. Ці нітрити можуть бути токсичними для коренів рослин у високих концентраціях!

Під час фази гідролізу сечовини спочатку відбувається підвищення pH ґрунту (залужнення), а потім підкислення. Ці зміни pH можуть мати негативний вплив на катіонне живлення.

Недоліки та обмеження

•Сечовина неполярна, тому при крапельному зрошенні вона рухається до периферії контура зволоженого грунту, знижуючи його ефективність. Тому для крапельного поливу не рекомендується.
•Рекомендується вносити сечовину при крапельному зрошенні лише в малих дозах, менше 4 кг N/га.
•Викликає інтенсивну зміну pH; Спочатку вона збільшується, а потім зменшується.
•Карбамід створює високу концентрацію амонію в процесі гідролізу.
•Висока концентрація амонію впливає на засвоєння катіонів, особливо калію. Однак цей ефект залежить від застосовуваної дози сечовини; у високих дозах рекомендується поєднувати його з каліємими добривами. Цей ефект особливо важливий при зрошенні.
•Не рекомендується вносити на вапняних ґрунтах.
•Після поверхневого внесення необхідно швидко заробити в ґрунт

Агротехнічні переваги сечовини

•Порівняно нижча вартість одиниці азоту.
•Нижча вартість перевезення через високу концентрацію поживних речовин на одиницю маси.
•Рекомендується для перед посівомнього внесення.
•Добриво кислотної реакції, рекомендоване для нейтральних або слаболужних ґрунтів.
•Не підвищує солоність поливної води.