کلسیم کاربید (Calcium carbide) یک ماده شیمیایی با فرمول CaC2 است که با نام کلسیم استالاید (Calcium acetylide) نیز شناخته میشود. از کلسیم کاربید در صنعت به طور گسترده در تولید استیلن و کلسیم سیانامید استفده می گردد.این ماده به طور خالص بی رنگ است اما به صورت بلور به رنگ سیاه و خاکستری دیده میشود . این ماده در حضور رطوبت بوی نامطبوعی را از خود ساطع میکند.
فروش کلسیم کاربید
برای خرید کلسیم کاربید میتوانید هر مقدار از این سنگ را که نیاز دارید ، با بهترین قیمت و خلوص بالا از طریق ثبت در سفارشات بیسموت با لینک زیر ثبت کنید و قیمت اختصاصی خود را دریافت کنید
شرکت بیسموت ، فروش کلسیم کاربید را با بهترین کیفیت انجام میدهد و ما به شما قول کلسیم کاربیدی را میدهیم که ذره ای رطوبت با آن برخورد نکرده باشد
تولید کلسیم کاربید
این ماده در مقیاس صنعتی از مخلوط کردن آهک و زغال سنگ در کوره قوس الکتریکی در دمایی نزدیک به 2200 درجه سانتیگراد تولید میشود. این روش برای اولین بار در سال 1892 ابداع شد که هنوز مورد استفاده قرار میگیرد.
CaO + 3C → CaC2 + CO
دمای بالایی که در این واکنش مورد نیاز است عملا با روش های سنتی قابل دستیابی نیست لذا این واکنش در کوره قوس الکتریکی که الکترود هایی از جنس گرافیت دارد انجام میشود. محصول واکنش تقریبا دارای کلسیم کاربید با خلوص 80% جرمی است.
کاربید تولید شده را به تکه های بسیار کوچکی که حداکثر 50 میلیمتر طول دارند خرد میکنند. میزان کلسیم کاربید ی که در محصول وجود دارد بر اساس مقدار گاز استیلن تولید شده در هیدرولیز اندازه گیری میشود که برای مثال بر طبق استاندارد های دو کشور آلمان و انگلیس به ترتیب 300 و 295 لیتر بر کیلوگرم از محصول است (این میزان برای فشار 101 kPa و دمای 20 درجه سانتیگراد میباشد).
ناخالصی های موجود در کاربید شامل فسفید بوده که در هنگام هیرولیز به فسفین تبدیل میشود.
این واکنش بخش بسیار مهمی از انقلاب صنعتی در شیمی بود که در اواخر قرن 19 میلادی در آمریکا از برق ارزان قیمتی که از آبشار های نیاگارا تولید می شد ، انجام شد.
در سال 1899 میلادی دکتر جوزف کرانز صنعتگر اتریشی در شهر جاجس واقع در بوسنی و هرزگویین اقدام به تاسیس بزرگترین شرکت تولید کننده کلسیم کاربید در اروپا کرد.
ساختار
کلسیم کاربید خالص یک جامد بی رنگ است اما بلور آن در دمای اتاق شکلی شبیه به نمک دارد که در آن واحد های C2-2 به صورت موازی قرار گرفته اند.
کاربرد های کلسیم کاربید
تولید استیلن با کلسیم کاربید
کلسیم کاربید در واکنش با آب، گاز استیلن و هیدروکسید کلسیم مطابق واکنش زیر تولید میکند. فردریش وهلر(Friedrich Wöhler) در سال 1862 این واکنش را کشف کرد.
CaC2(s) + 2H2O(aq) → CH2(g) + Ca(OH)2(aq)
این واکنش اساس تولید صنعتی استیلن را تشکیل می دهد و عمده ترین کاربرد صنعتی کلسیم کاریبد است.
اگر گاز متان به صورت جزئی و در دمایی نزدیک به 1500 درجه سانتی گراد دچار اکسیداسیون شود علاوه بر گاز هیدروژن و گاز مونواکسید کربن، گاز استیلن نیز تولید میشود که این روش با توجه به ارزش بالای سنتزی مواد تولید شده بسیار محبوب میباشد.
سالانه 400000 تن از این طریق استیلن تولید میشود.
در چین استیلن تولید شده از کلسیم کاربید در صنایع شیمیایی به ویژه برای تولید پلی ونیل کلرید استفاده میشود. تولید کلسیم کاربید در چین رو به افزایش بوده است. در سال 2005 میزان تولید 8.94 میلیون تن با ظرفیت 17 میلیون تن بوده است.
در ایالات متحده، اروپا و ژاپن مصرف کلسیم کاربید رو به کاهش است. میزان تولید این ماده در ایالات متحده در دهه 90 میلادی چیزی نزدیک به 236000 تن در سال بوده است.
تولید کلسیم سیانامید
محصول واکنش کلسیم کاربید با نیتروژن در دمای بالا کلسیم سیانامید (calcium cyanamide) است.
CaC2 + N2 → CaCN2 + C
این ماده عمدتا به عنوان نیترولیم شناخته میشود و به عنوان کود استفاده میشود.
فولاد سازی
در این زمینه از کلسیم کاربید در زمینه های زیر استفاده میشود :
• در نمک زدایی آهن
• به عنوان سوختی برای افزایش نسبت ضایعات نسبت به آهن مایع که به میزان زیادی به صرفه اقتصادی بستگی دارد.
• به عنوان یک اکسید کننده قوی در عملیات آمایش پاتیلی.
لامپ کاربیدی
در لامپ های کاربیدی از کلسیم کاربید استفاده میشود. در این لامپ ها آبی که با کلسیم کاربید تماس پیدا می کند استیلن تولید کرده ،استیلن سوخته و نور تولید میشود. با وجود اینکه این لامپ ها نور بیشتر و ثابت تری نسبت به شمع دارند اما در معدن های ذغال سنگ به دلیل وجود گاز قابل اشتعال متان یک خطر جدی به حساب می آیند. وجود گاز های قابل اشتعال در معادن ذغال سنگ باعث شد که در این معادن از لامپ های دیووی استفاده شود.
امروزه در بعضی از معادن همچون مس و قلع که خطر گاز های اشتعال پذیر وجود ندارد هنوز هم از لامپ های کاربیدی استفاده میشود اما بیشتر این لامپ ها با چراغ های الکتریکی جایگزین شده اند. همچین این لامپ ها توسط غارنوردانی که غار ها و سایر مناطق زیر زمینی را کاوش میکنند مورد است قرار میگیرد که بسیاری از غارنوردان امروزه از لامپ های LED استفاده میکنند. همچنین در گذشته از لامپ های کاربیدی در چراغ های اتومبیل های اولیه استفاده میشد که امروزه جای خود را به سیستم های الکتریکی داده است.
دیگر استفاده ها
از کلسیم کاربید گاهی اوقات به عنوان یک منبع استیلن که همانند اتیلن یک عامل رسیدن میوه است استفاده میشود.
یکی دیگر از کاربرد های این سنگ استفاده در ساخت توپ های اسباب بازی است.
نگاهی بر بازار این ماده
پیشبینی میشود که بازار این ماده در سال های پیش رو در کشور ما و همچنین در شرق آسیا رشد فزونی ای یابد. در این بین چین به عنوان بزرگترین تولید کننده و نیز بزرگترین مصرف کننده سهم بسیار بالایی در این بازار خواهد داشت.
