Које су главне употребе калцијумовог карбида?

Мени садржаја

● Производња калцијумовог карбида

● Апликације калцијумовог карбида

>> Производња ацетилена

>> Производња калцијумовог цијанамида

>> Челичење

>> Производња поливинил хлорида (ПВЦ)

>> Рударска индустрија

>> Остале апликације

● Предности и недостаци употребе калцијумовог карбида

>> Предности

>> Недостатак

● Будући развој и изазови

● Закључак

● Постављана питања

>> 1. Која је хемијска формула калцијумовог карбида?

>> 2 Како је ацетилен гас произведен од калцијумовог карбида?

>> 3. Које су главне употребе ацетиленског гаса произведеног од калцијумовог карбида?

>> 4. Како калцијум карбид доприноси челичном облику?

>> 5. Шта је калцијум цијанамид и како се производи од калцијумовог карбида?

● Цитати:

Калцијум карбид (ЦАЦ ₂), хемијско једињење састављено од калцијума и угљеника, је тврда, сива црна чврста супстанца која има широк спектар примене у разним индустријама. Његова свестраност произилази из њене способности да реагују са водом да би се производила ацетилен гас, високо запаљиви гас који се користи у заваривању, осветљавању и производњи различитих хемијских производа. Овај чланак истражује главне употребе Калцијум карбид , фокусирајући се на његову производњу, апликације у различитим секторима и њену улогу у модерном индустрији.

Производња калцијумовог карбида

Производња калцијумовог карбида је енергетски интензивни процес који захтева високе температуре и специфичне сировине. Примарни састојци за производњу калцијумовог карбида су калцијум оксид (Куицклиме) и угљеник, обично у облику кока или угља у праху.

Сировине:

- Калцијум оксид (Куицклиме): калцијум оксид се изведе из кречњака или мермера кроз процес који се зове калцинирање, где се калцијум карбонат у стијени загреје до високих температура (изнад 900 степени Целзијуса) да би је умањило у калцијум оксид и угљен-диоксид.

- Царбон: Извор угљеника, типично кокс или у праху, морају бити чисти и ослобођени нечистоћа како би се осигурао квалитет финалног производа калцијумовог карбида.

Процес производње:

1. Мешање сировина: Калцијум оксид и угљеник се мешају у односу од око 1 део калцијумовог оксида на 3 делове угљеник.

2 Грејање у електричној лућиској пећи: смеша се затим смешта у електричну луку, где се загрева на температуре прелазећи 2000 степени Целзијуса. Интензивна топлота иницира низ хемијских реакција.

3. Хемијска реакција: на високим температурама, угљеник реагује са калцијумовим оксидом да би се произвело калцијум карбид и гас угљен моноксида. Реакција је представљена хемијске једнаџбе:

ЦАО + 3Ц РигхтРов ЦАЦ ₂ + ЦО

Ова реакција је егзотермна, ослобађа значајну количину топлоте која помаже у покретању реакције напред.

4. Прикупљање и обрада: Облици калцијумовог карбида као чврста маса у пећи, која се затим прекида у мање комаде за даљу обраду и употребу.

Апликације калцијумовог карбида

Производња ацетилена

Једна од најзначајнијих употреба калцијумовог карбида је у производњи ацетиленског гаса (ЦХ ₂) ₂. Ацетилен је веома запаљив гас са широким спектром индустријских апликација. Производња ацетилена од калцијумовог карбида укључује једноставну хемијску реакцију:

ЦАЦ ₂ + 2Х ₂о Ригхт ЦАЦ Ц ₂Х ₂ + ЦА (ОХ)₂

Када калцијум карбид реагује са водом, производи ацетилен гас и калцијум хидроксид (таласарни креч). Ова реакција је егзотермна и ослобађа топлоту.

Употреба ацетиленских гаса:

- заваривање и резање: ацетилен гас се широко користи у заваривању окси-ацетилена и сечењем бакљи због високе температуре пламена. Интензивна топлота произведена сагоревањем ацетилена омогућава прецизно сечење и заваривање метала.

- Хемијска синтеза: ацетилен је кључна сировина у синтези разних хемикалија, укључујући винил хлорид, акрилонитрил и друга органска једињења. Ове хемикалије се користе у производњи пластике, синтетичких влакана и других индустријских производа.

- Осветљење: У прошлости је ацетилен коришћен у карбидним лампама за осветљење у аутомобилским, рударству и другим апликацијама где је потребан преносни извор светлости. Док су електричне лампе у великој мјери замениле светиљке за карбидне, они се и даље користе у неким нишним апликацијама.

Производња калцијумовог цијанамида

Калцијум карбид се такође користи у производњи калцијумовог цијанамида (ЦАЦН ₂), једињење богатог азота које се користи првенствено као ђубриво. Калцијум цијанамид се производи реакцијом калцијумовог карбида са азотним гасом на високим температурама:

ЦАЦ ₂ + Н ₂ СПРЕМАРОВ ЦАЦН ₂ + Ц

Добијени калцијум цијанамид, познат и као Нитролиме, користи се у пољопривреди као спорог ђубрива азота. Такође се користи у производњи боја, фармацеутских производа и пестицида.

Челичење

Калцијум карбид игра пресудну улогу у индустрији челика, посебно у одсутању гвожђа и челика. Сумпор је нежељени елемент у челику, јер може смањити снагу и дуктилност. Калцијум карбид се користи за уклањање сумпора од растопљеног гвожђа кроз следећу реакцију:

ЦАЦ ₂ + С ГОРСТРОВА ЦАС + 2Ц

Када је додат у растопљени гвожђе, калцијум карбид реагује са сумпором да би се формирао калцијум сулфид (ЦАС), који се може лако уклонити из растопљеног метала. Овај поступак побољшава квалитет и механичка својства челика.

Поред тога, калцијум карбид се може користити као деоксидизатор у челичном производу, помажући уклањању кисеоника из растопљеног челика, који додатно повећава његов квалитет. Такође се може користити као гориво у челичном облику да бисте повећали омјер отпада до течног гвожђа, у зависности од економских фактора.

Производња поливинил хлорида (ПВЦ)

Калцијум карбид је индиректно укључен у производњу поливинил хлорида (ПВЦ), једног од најчешће коришћених пластичних полимера на свету. Ацетилен, добијен од калцијумовог карбида, кључна је сировина у производњи винил хлорида, мономер је користио за прављење ПВЦ-а.

Процес укључује конверзију ацетилена у винил хлорид кроз хидрохлорирање:

Ц ₂Х ₂ + ХЦл Ригхт Цх ₂= ЦХЦ13

Винил хлорид се тада полимеризује за формирање ПВЦ-а, који се користи у широком распону производа, укључујући цеви, каблове, амбалажне материјале и грађевинске материјале.

Рударска индустрија

У рударској индустрији се користи калцијум карбид у производњи калцијумовог цијанида, једињење које се користи у екстракцији племенитих метала као што је злато и сребро из руда. Процес цијанида укључује растварање металних руда у цијанидним раствору, који се затим обрађује за извлачење племенитих метала.

Остале апликације

Поред главних горе наведених апликација, калцијум карбид има неколико других употреба:

- Агент за зрење: Калцијум карбид користи се као агент за зрењем за плодове, јер производи етилен гас када реагује са влагом. Етилен је биљни хормон који промовише зрење воћа.

- Десулфуризација: калцијум карбид се користи за уклањање емисија сумпора из индустријских процеса и генератора електричне енергије. Калцијум хидроксид произведен као нуспроизвод генерације ацетилена ефикасан је у циркивању гасова за уклањање сумпорних једињења.

- Неутрализација: калцијум хидроксид, нуспроизвод производње ацетилена, користи се за неутрализацију киселине у различитим индустријским апликацијама, укључујући лечење отпадних токова и канализације. Такође се користи за модификацију пХ тла и у производњи цигле са песком.

Предности и недостаци употребе калцијумовог карбида

Предности

- Свестраност: Калцијум карбид је свестрано једињење са апликацијама у разним индустријама, укључујући заваривање, челична производња, пољопривреду и хемијску производњу.

- Извор ацетилена: Омогућава погодан и економичан извор ацетиленског гаса за заваривање и друге апликације.

- Десулфуризација: ефикасно у уклањању сумпора од гвожђа и челика, побољшавајући њихов квалитет и механичка својства.

- Производња ђубрива: користи се у производњи калцијумовог цијанамида, драгоценог ђубрива азота.

Недостатак

- Опасне реакције: насилно реагује са водом, производи запаљив ацетилен гас и пуњење топлоте, што може представљати безбедносне ризике.

- Забринутост заштите животне средине: Производња калцијумовог карбида је енергетски интензивна и може допринети емисији угљеника ако се не управља исправно.

- нечистоће: Сировине који се користе у производњи калцијума карбида морају бити чисти како би се избегло контаминирање коначног производа.

- Руковање и складиштење: захтева пажљиво руковање и складиштење да спрече случајне реакције са влагом.

Будући развој и изазови

Како се индустрија и даље развијају, постоји растућа фокус на одрживост и смањење утицаја на животну средину. Производња калцијумовог карбида, енергетски интензивни, суочава се са изазовима у поравнавању са овим циљевима. Међутим, текући истраживање има за циљ да побољша ефикасност процеса производње калцијумовог карбида и истражује алтернативне употребе које минимизирају утицај на животну средину.

Штавише, очекује се да ће напредна технологија побољшати сигурност и ефикасност руковања калцијумовом карбидом, смањујући ризике повезане са опасним реакцијама. Иновације у науци о материјалима такође могу довести до открића нових апликација за калцијум карбид, који даље шири своју улогу у модерном индустрији.

Закључак

Калцијум карбид је свестрано хемијско једињење са широким спектром апликација у различитим индустријама. Од своје главне употребе у производњи ацетиленског гаса за заваривање и хемијску синтезу својој улози у производњи челича, производња ђубрива и рударство, калцијум карбид игра пресудну улогу у модерним индустријским процесима. Иако нуди бројне предности, укључујући његову свестраност и ефикасност у одсјалишту, такође представља изазове као што су опасне реакције и бриге о животној средини. Како технологија напредује, текући напори истраживања и развојни напори имају за циљ да побољшају ефикасност и сигурност производње и руковања калцијумовом карбидом, обезбеђујући њену континуирану релевантност у различитим секторима. Будућност може видети још иновативније примене калцијумовог карбида јер индустрије и даље истражују његова јединствена својства и потенцијал.

Постављана питања

1. Која је хемијска формула калцијумовог карбида?

Хемијска формула калцијумовог карбида је ЦАЦ₂.

2 Како је ацетилен гас произведен од калцијумовог карбида?

Ацетиленски гас се производи реакцијом калцијумовог карбида водом, према једначини: ЦАЦ ₂ + 2Х ₂о → Ц ₂Х ₂ + ЦА (ох)₂.

3. Које су главне употребе ацетиленског гаса произведеног од калцијумовог карбида?

Ацетиленски гас се углавном користи у заваривању и сечи бакље, хемијске синтезе и, историјски, у светиљким светиљки за осветљење.

4. Како калцијум карбид доприноси челичном облику?

Калцијум карбид се користи у челичној пракси као одвратни агент за уклањање сумпора од растопљеног гвожђа, побољшавајући квалитет и механичка својства челика.

5. Шта је калцијум цијанамид и како се производи од калцијумовог карбида?

Калцијум цијанамид (ЦАЦН ₂) је једињење богатог азота које се користи као ђубриво. Производи се реакцијом калцијумовог карбида са азотним гасом на високим температурама: ЦАЦ ₂ + Н ₂ → ЦАЦН ₂ + Ц.

Цитати:

[1] хттпс: //ввв.царбиделлц.цом/солутионс.хтмл

[2] хттпс: //ввв.тјтивх.цом/а-тхе-фрее-анд-апплицатионс-оф-цалциум-царбиде-лупс.хтмл

[3] хттпс: //ввв.тјтивх.цом/а-степ-би-степ-гуиде-то-макинг-цалциум-царбиде-ат-хоме.хтмл

[4] хттпс: //ввв.алами.цом/стоцк-пхото/цалциум-царбиде.хтмл

[5] хттпс: //ввв.дананту.цом/цхемистри/цалциум-царбиде

[6] хттпс: //цхемистри-еуропе.онлинелибрари.вилеи.цом/дои/10.1002/ејоц.202001098

[7] хттпс: //бијус.цом/цхемистри/цалциум-царвибиде/

[8] хттпс: //ввв.тјтивх.цом/вхат-ис-цалциум-царбиде-анд-итс-апплицатионс.хтмл

[9] хттп: //ввв.црецомпани.цом/цомпани_невс_ен/цалциум_царбиде82.хтмл

[10] хттпс: //тестбоок.цом/цхемистри/цалциум-царбиде

[11] хттпс: //ввв.иоутубе.цом/ватцх? В = 9отт9КЈРК48

[12] хттпс: //ввв.инструцтиблес.цом/ков-то-маке-цалциум-царбиде/

[13] хттпс: //ввв.иоутубе.цом/ватцх? В = лалос0ер00

[14] хттпс: //онлинелибрари.вилеи.цом/дои/фулл/10.1002/цјоц.202300358

[15] хттпс: //ввв.тјтивх.цом/а-тхе-топ-маноуфацтерс-оф-цалциум-царбиде-а-цомпрехенсити-гуиде.хтмл

[16] хттпс: //ввв.алами.цом/стоцк-пхото/цалциум-царбиде.хтмл? Паге = 2

[17] хттпс: //ввв.схуттерстоцк.цом/сеарцх/%22Цалциум-Царбиде%22? Паге = 2

[18] хттпс: //ввв.пекелс.цом/сеарцх/цалциум+Царбиде +усес/

[19] хттпс: //ввв.истоцкпхото.цом/пхотос/цалциум-царбиде

[20] хттпс: //ввв.схуттерстоцк.цом/сеарцх/цалциум-царбиде

[21] хттпс: //стоцк.адобе.цом/сеарцх? К = %22Цалциум+Царбиде%22

[22] хттпс: //тестбоок.цом/куестион-ансвер/цалциум-царбиде-ис-усед-фор-артифициал-стипенинг-оф--5ффеад5аб5ац8ц406ф9Ца3ед

[23] хттпс: //ввв.доубтнут.цом/пцмб-куестионс/116690

[24] хттпс: //цамацхем.цом/ес/блог/пост/фРекент-Аскед-куестион-абоут-цалциум-царбиде

[25] хттпс: //еду.рсц.орг/довнлоад? Ац = 515424

[26] хттпс: //цамацхем.цом/пт/блог/пост/фРекент-раскед-куестион-абоут-цалциум-царбиде

[27] хттпс: //ввв.тјтивх.цом/а-тхе-роле-оф-цалциум-царбиде-ин-индустриал-пплицатионс1.хтмл

[28] хттпс: //ен.википедиа.орг/вики/цалциум_Царбиде

[29] хттпс: //ввв.тјтивх.цом/а-тхе-бенефитс-оф-пулверизед-цалциум-царбиде-ин-индустриал-пплицатионс.хтмл

[30] хттпс: //ввв.алзцхем.цом/ен/брандс/цалциум-царбиде/

[31] хттпс: //ввв3.епа.гов/ттнцхие1/ап42/цх11/финал/Ц11С04.пдф

[32] хттпс: //ентерцлимате.цом/цалциум-царбиде-пуфацтуринг-унит-СетУп

[33] хттпс: //патентс.гоогле.цом/патент/ус45942336а/ен

[34] хттпс: //ввв.итоцкпхото.цом/пхотос/Царбиде-роцкс

[35] хттпс: //ввв.дреамстиме.цом/пхотос-имагес/цалциум-царбиде.хтмл

[36] хттпс: //сатхее.прутор.аи/артицле/цхемистри/цхемистри-цалциум-царбиде/

[37] хттпс: //цоллегегениа.цом/екамс/цалциум-царбиде-цхемистри-артицлеид-2931

[38] хттпс: //ввв.еига.еу/уплоадс/доцументс/доц196.пдф