Карбид кальция класс опасности

Карбид кальция

Карбид кальция класс опасности

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.

Карбид кальция

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.

Чистый карбид кальция

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.

Карбонат кальция

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

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.

Контейнер для транспортировки

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.

Читайте также  Бензол класс опасности

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.

Получение ацетилена из карбида кальция

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.

Горение карбида кальция

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.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/svarka/karbid-kalciya.html

Гост 1460-81 карбид кальция. технические условия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КАРБИД КАЛЬЦИЯ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ГОСТ 1460-81

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КАРБИД КАЛЬЦИЯ Технические условияCalcium carbide. Specifications ГОСТ 1460-81

Дата введения 01.01.82

Настоящий стандарт распространяется на карбид кальция, предназначенный для получения ацетилена и для других целей.

Формула СаС2.

Молекулярная масса (по международным атомным массам 1971 г.) — 64,102.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. № 3) .

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Карбид кальция должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

1.2. (Исключен, Изм. № 3).

1.3. Карбид кальция должен выпускаться в кусках следующих размеров, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Обозначение Размер кусков, мм Размеры других кусков, мм Массовая доля других кусков, %, не более
2/25 От 2 до 25 Менее 2От 25 до 50 510
25/50 От 25 до 50 Менее 25, 7
в том числе менее 2 2
От 50 до 80 10
Более 80 Отсутствие
25/80 От 25 до 80 Менее 25, 7
в том числе менее 2 2
От 80 до 100 10
Более 100 Отсутствие
50/80 От 50 до 80 Менее 50, 10
в том числе менее 2 2
От 80 до 100 10
Более 100 Отсутствие
Читайте также  Хлористый водород класс опасности

Примечание. Карбид кальция с кусками размером 2/25 предназначен для предприятий, имеющих генераторы для переработки кусков указанного размера.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

1.4. По физико-химическим показателям карбид кальция должен соответствовать нормам и требованиям, указанным в табл. 3.

Таблица 3

Наименование показателя Норма для сорта
высшего первого второго
1. Литраж, дм3/кг, не менее, для кусков
50/80 295 285 275
25/80 290 285 265
25/50 285 280 260
2/25 260 240
2. Объемная доля фосфористого водорода (РН3) в ацетилене, %, не более 0,07 0,08 0,08
3. Массовая доля сульфидной серы, %, не более 0,5 1,2 1,2
4. Массовая доля свободного углерода, %, не более 1 Не нормируется
5. Массовая доля окиси кальция (СаО), %, не более 17 Не нормируется
6. Массовая доля ферросплава, %, не более 1,0 1,0 1,0

* Таблица 1. (Исключена, Изм. № 3).

Примечания:

1. Литраж — это объем сухого ацетилена в литрах, выделяемый 1 кг карбида кальция, приведенный к 20 ° С и давлению 101325 Па (760 мм рт. ст.).

2. (Исключен, Изм. № 2).

3. (Исключен, Изм. № 3).

4. По согласованию с потребителем допускается на предприятиях, оборудованных печами с охлаждением расплава карбида кальция в охлаждающих барабанах, изготовлять карбид кальция литражом не менее 240 дм3/кг для кусков всех размеров, указанных в стандарте.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

1.5. Коды ОКП карбида кальция приведены в табл. 4.

Таблица 4

Сорт Код ОКП
Карбид кальция для кусков 50/80 21 5531 0100 02
Высший сорт 21 5531 0120 09
1-й сорт 21 5531 0130 07
2-й сорт 21 5531 0140 05
Карбид кальция для кусков 25/80 21 5531 0200 10
1-й сорт 21 5531 0230 04
2-й сорт 21 5531 0240 02
Карбид кальция для кусков 25/50 21 5531 0300 07
1-й сорт 21 5531 0330 01
2-й сорт 21 5531 0340 10
Карбид кальция для кусков 2/25 21 5531 0400 04
1-й сорт 21 5531 0430 09
2-й сорт 21 5531 0440 07

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1. При взаимодействии с водой карбид кальция разлагается с выделением ацетилена и гидрата окиси кальция, при контакте с окислителями также выделяет ацетилен и разогревается.

https://www.youtube.com/watch?v=OXpDs0fd2E4

Ацетилен является пожаро- и взрывоопасным газом, легко реагирует с солями серебра, меди и ртути, образуя при этом нестойкие взрывчатые ацетилениды.

Максимальное давление взрыва 10,3 кг/см2.

Ацетилен обладает способностью самовоспламеняться в чистом виде и в смеси с воздухом при сравнительно низких температурах.

Температура самовоспламенения ацетилена 335 ° С.

Нижний концентрационный предел воспламенения ацетилена в воздухе при атмосферном давлении, приведенный к температуре 25 ° С, — 2,5 % (по объему) по ГОСТ 12.1.004.

При разложении карбида кальция водой в случае ее недостатка температура способна вызвать воспламенение выделяющегося ацетилена. Особенно опасна в этом отношении карбидная пыль.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.2. Газообразный ацетилен легче воздуха и может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях в высших точках, где возможно образование ацетилено-воздушной смеси.

2.3. В местах возможного накопления ацетилена необходимо контролировать содержание его в воздухе приборами автоматического действия в соответствии с ГОСТ 12.1.044 или приборами ручного действия с устройством для дистанционного отбора проб воздуха. Сигнал опасности загазованности должен подаваться при достижении объемной доли ацетилена в воздухе 20 % от нижнего предела взрываемости, т. е. при объемной доле ацетилена в воздухе, равной 0,46 %.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

2.4. Ацетилен — газ наркотического действия. Отравления вызываются, главным образом, фосфористым водородом, находящимся в карбидном ацетилене.

Предельно допустимая концентрация фосфористого водорода в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м3 — по ГОСТ 12.1.005.

По степени воздействия на организм карбид кальция относится к веществам чрезвычайно опасным — 1-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007.

2.5. Пыль карбида кальция оказывает раздражающее действие на кожу, дыхательные пути и глаза.

Предельно допустимая концентрация карбидной пыли — 10 мг/м3.

2.6. Производственные помещения, в которых проводятся работы с карбидом кальция, должны иметь приточную и вытяжную вентиляцию.

2.7. Запрещается ввод в здание склада с карбидом кальция водопровода, канализации, а также водяного и парового отопления.

2.8. Вскрытые или поврежденные барабаны не разрешается хранить на складах. На складах не допускается скапливание карбидной пыли.

Хранение пустой тары из-под карбида кальция осуществляется на специально отведенных площадках вне производственных помещений.

2.9. (Исключен, Изм. № 2).

2.10. Для защиты органов дыхания от карбидной пыли и вредных газов следует пользоваться противопылевыми респираторами и противогазом с фильтрующей коробкой марки БКФ по ГОСТ 12.4.122.

2.11. При попадании карбида кальция в глаза и на кожу — промыть глаза и кожу обильным количеством воды, кожу смазать вазелиновым маслом.

2.12. В качестве средств пожаротушения следует использовать сухие порошковые огнетушители, углекислоту, сухой песок, асбестовое полотно.

Читайте также  Перманганат калия класс опасности

Источник: https://znaytovar.ru/gost/2/GOST_146081_Karbid_kalciya_Tex.html

Химические характеристики карбида кальция и его реакция с водой

[Deposit Photos]

Карбид кальция — это химическое соединение кальция и углерода, в чистом виде представляющее собойкристаллическое белое вещество. Это вещество получается в результате реакции:

Ca + 2C → CaC₂

Карбид кальция [Wikimedia]

Карбид кальция имеет большое практическое значение. Другие названия вещества — углеродистый кальций или ацетиленид кальция.

Химические характеристики карбида кальция

Карбид кальция не летуч и не растворим ни в одном из известных растворителей, вещество разлагается под действием воды. Плотность ацетиленида кальция — 2,22 г/см³. Температура плавления — 2160 °С, температура кипения — 2300 °С. По степени воздействия на организм относится к чрезвычайно опасным веществам (I класс опасности).

Впервые ацетиленид кальция был получен немецким химиком Фридрихом Велером в 1862 году при нагревании сплава цинка и кальция с углем. Ученый описал реакцию углеродистого кальция с водой. Даже со следами Н₂O карбид кальция реагирует энергично и выделяет большое количество тепла.

При недостатке воды происходит самовоспламенение образующегося ацетилена. Ацетиленид кальция бурно взаимодействует с водными растворами щелочей и разбавленными неорганическими кислотами. В ходе реакции выделяется ацетилен.

Обладая сильными восстанавливающими свойствами, CaC₂ восстанавливает все оксиды металлов до чистых металлов или карбидов.

Получать карбид кальция удобнее из его окисла, а не из самого кальция. При высокой температуре (более 2000 °С) вещество восстанавливается. При этом происходит соединение металла и углерода:

CaO + 3C → CO↑ + CaC₂

Реакция протекает в электродуговой печи, где накаливается смесь негашеной извести и кокса или антрацита. Технический продукт имеет сероватый цвет из-за примеси в виде свободного углерода, окиси, фосфида кальция, сульфида и других химических соединений. Массовая доля CaC₂ в продукте составляет от 80% до 85%.

Применение карбида кальция

В прошлом карбид кальция использовался в карбидных лампах, где вещество служило источником ацетиленового пламени. Сегодня такие источники света применяют в спелеологии, а также в маяках и бакенах. CaC₂ — ценное химическое сырье. Например, главным продуктом органического синтеза является синтетический каучук. Из углеродистого кальция получают винилхлорид, ацетиленовую сажу, акрилонитрил, уксусную кислоту, ацетон, этилен, стирол, искусственные смолы.

Старая карбидная лампа [Deposit Photos]

В металлургии карбид кальция используется для раскисления металлов и снижения содержания кислорода и серы (десульфурации). Карбид кальция используется для изготовления порошкового карбидного реагента, регулятора роста растений. Для получения одной тонны CaC₂ необходимо 3 тысячи квт/час электроэнергии. Поэтому производство вещества оправдано только при низких ценах на электроэнергию. При этом мировое производство углеродистого кальция постоянно растет.

Карбид кальция — реакция с водой

При реакции карбида кальция с водой выделяется ацетилен:

2H₂O + CaC₂ → C₂H₂ + Ca(OH)₂

Ацетилен является техническим веществом, имеет неприятный запах из-за содержания ряда примесей (NH₃, H₂S, PH₃ и других). В чистом виде ацетилен — бесцветный газ с характерным слабоватым запахом, растворимый в воде.

Ацетиленовая сварка [Deposit Photos]

Чтобы понять, как протекает реакция карбида кальция с водой, проводят опыт: в 1,5-литровую бутылку наливают воду, быстро бросают внутрь несколько кусков карбида кальция и закручивают пробку. В результате в бутылке собирается ацетилен под избыточным давлением.

Как только реакция карбида кальция с водой прекращается, на бутылку помещают горящую бумагу. После этого происходит взрыв, который сопровождается образованием огненного облака.

В результате реакции стенки бутылки разрываются, поэтому такой опыт — опасный и проводится только при соблюдении правил техники безопасности.

Внимание! Не пытайтесь повторить эти опыты самостоятельно! Здесь вы узнаете, какие опыты с огнем можно безопасно проводить дома.

Для демонстрации реакции карбида кальция с водой опыт проводят в другом варианте — с 6-литровой бутылкой. В таком случае нельзя обойтись без строгого взвешивания используемых компонентов, ведь чем больше радиус бутылки, тем меньше емкость устойчива к высокому давлению (при одинаковой толщине стенок и при одинаковом материале).

Бутылка большего объема имеет больший радиус, но примерно такие же стенки — следовательно, она менее устойчива к давлению. Чтобы она не взорвалась, количество карбида кальция нужно заранее рассчитать. Молярная масса кальция — около 40, углерода — 12. Значит, молярная масса карбида кальция CaC₂ — около 64 г/моль. Следовательно, 64 г карбида дадут 22,4 л ацетилена.

Объем бутылки — 6 л. Значит, избыточное давление — примерно 4 атм.

Давление в 4 атмосферы бутылка должна выдержать. Для проведения эксперимента необходимо взять около 64 г карбида кальция и примерно 0,5 л воды. В бутылку вставляют пакет, в него просовывают кусочки карбида. Пакет проталкивают в бутылку, после чего быстро закручивают пробку. Реакция карбида кальция с водой продолжается несколько минут, бутылка раздувается, процесс сопровождается резкими хлопками, но бутылка выдерживает.

После окончания выделения ацетилена на пробку бутылки помещают горящую тряпку, пропитанную ундеканом.

Молекула ундекана [Wikimedia]

Сразу после этого необходимо отойти на максимально безопасное расстояние. Вскоре происходит яркая желтая вспышка, из пробки ударяет фонтан пламени высотой до 4 метров. Пробка в результате сгорает, бутылка морщится, но остается целой. Проводить такой эксперимент необходимо на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся и взрывоопасных предметов. Соблюдение правил техники безопасности является обязательным.

Источник: https://melscience.com/ru/articles/himicheskie-harakteristiki-karbida-kalciya-i-ego-r/

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: