В результате взаимодействия углерода с металлами 炭化物は高温で生成されます。例えば、カルシウムカーバイド:Ca + 2C→CaCl 2。すべての炭化物のうち、それは最大の実用的価値を持っています。純粋なCaCl 2はよく結晶化された固体であり、無色の結晶はCa 2+およびC 2 - イオンによって形成される。その他の名前はカルシウムアセチリドまたは炭素質カルシウムです。モル質量は64.1 g / molです。それは揮発性ではなくそして既知の溶媒のいずれにも溶解しないが、水の作用下で分解する。その密度は2.22 g / cm 3です。融点は2160℃、沸点は2300℃です。身体への影響の程度に応じて、非常に危険な物質を指します(危険の第一種)。
カルシウムアセチリドは1862年に最初に得られましたドイツの化学者FriedrichWöhlerが、亜鉛とカルシウムを石炭と一緒に加熱したときの1年間。彼は炭酸カルシウムとH 2 Oの反応についても述べている。微量(例えば、大気中の水分)でも、カルシウムカーバイドは激しく反応し、大量の熱を放出します。しかし、水が不足していると、結果として生じるアセチレンの自己発火が起こり得る。炭化カルシウムは、希無機酸およびアルカリ水溶液と激しく反応します。これもまたアセチレンの放出をもたらす。強い還元剤であるので、CaC 2はすべての金属酸化物を炭化物または純粋な金属に還元することができます。
カルシウムカーバイドを手に入れることはほとんどのものより便利ですカルシウムとその酸化物高温(2000〜2300℃)では回復します。この場合、金属と炭素は組み合わされている:CaO + 3C→CO↑+ CaC 2。この方法は電気アーク炉内で行われ、ここでは焼かれた石灰とコークスまたは無煙炭の混合物が加熱される。工業製品は有色で、灰色がかっています。遊離炭素、酸化物、硫化物、リン化カルシウム、その他の化合物の形で不純物が含まれているためです。その中のCaC2の質量分率は80-85%です。
炭化物と水の相互作用が解除されますまたは金属、またはアセチレン。第二の変形によれば、炭化カルシウムは水と反応する。反応の結果として得られる、工業的価値:2H 2 O + CaCl 2→C 2 H 2 + Ca(OH)2を有するアセチレンは、それが多くの不純物(NH 3、H 2 S、PH 3など)を含むので技術的であり不快な臭いを有する。純粋な形ではそれは特有の弱い匂いを持つ無色の気体であり、そしてそれは水にかなりよく溶ける。それは次の反応式に従ってそれを窒素と反応させることによって炭化物からカルシウムシアナミド(それはシアン化合物の製造における原料であるかまたは肥料として使用される)の製造にとって非常に重要である。
過去には、CaC 2はカーバイドに広く使われていました彼はアセチレン炎の源として役立った。現在、そのような光源の使用は主に洞窟学によって制限されています、それはまたブイや灯台で使用されています。 CaC 2の他の重要な用途は化学技術であり、そこでそれは原料です。例えば、有機合成製品の製造において、主なものは合成ゴムです。アセチレンブラック、塩化ビニル、酢酸、アクリロニトリル、エチレン、アセトン、人工ゴム、スチレンも炭素質カルシウムから得られる。冶金学では、それは金属の脱酸と脱硫(それぞれ酸素と硫黄の含有量の減少)に役立ちます。炭化カルシウムは植物成長調整剤、粉末炭化物試薬(アセチレン溶接)の製造に使用されます。
1トンのCaC 2を得るには約3が必要です数千キロワット/時の電力。したがって、それはそれのための低価格の存在下で正当化されます。しかし、一般的に、世界的な炭素 - カルシウム生産は増加しています。前世紀の70年代に年間最大500万トンが生産された場合、今世紀にはこの数はおよそ2倍になりました。したがって、中国では、カルシウムカーバイドをベースにしたアセチレンの製造が化学工業、特にポリ塩化ビニルの製造のための原材料の主な供給源である。原料からアセチレンを得ることは、輸入油を使うよりも経済的です。したがって、中国での生産は拡大しています。 2005年には894万トンに達し、1700万トンを生産する本当の機会がありました。
中国とは異なり、アメリカ、ヨーロッパ、日本では炭素 - カルシウム摂取量は一般的に減少しています。 90年代のアメリカでの生産量は年間わずか23万6千トンでした。我が国では、カルシウムカーバイドはGOST 1460-81に規定された仕様に従って製造されています。その主な消費者は、ウクライナ、ウズベキスタン、ルーマニア、スロバキアです。製品の高エネルギー強度のために、そして電気料金の値上がりのために、ロシアおよび輸出国におけるカルシウムアセチリド消費量は半分になった。