Carbur de calci

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Carbur de calci.

El carbur de calci és una substància sòlida, amb la fórmula química CaC2, utilitzada principalment en els llums de carbur. És una substància sòlida de color grisenc que reacciona exotèrmicament amb l'aigua per donar calç apagada (hidròxid de calci) i acetilè. És d'ús molt estès i venut en botigues del ram per utilitzar-lo en soldadura autògena. Amb aquesta finalitat és l'introdueix en un gasogen, que li va afegint aigua a poc a poc, i després es barreja el gas produït amb oxigen per a produir una flama prima i d'alta temperatura.

Propietats[modifica | modifica el codi]

Com a substància pura el carbur de calci és un sòlid incolor que existeix en dues varietats que són accessibles per escalfament a 440 °C (modificació tetragonal) o temperatures superiors (modificació cúbica). El carbur càlcic tècnic que es troba en el comerç sol tenir una puresa de només el 82%. A més a més, hi ha traces de fosfur de calci, sulfur de calci, ferrosilici, nitrur de magnesi i carbur de silici presents en el sòlid. El color bru de vegades observat es deu a petites quantitats d' òxid de ferro.

Obtenció[modifica | modifica el codi]

El carbur de calci es genera en l'arc elèctric a partir d'òxid de calci i carbó de coc a una temperatura de 2.000 - 2.200 °C:[1]

CaO + 3 C → CaC2 + CO

Per les condicions a emprar la síntesi és molt costosa, ja que requereix molta energia. Fosfats que solen estar presents com a impureses en els materials de partida donen en les mateixes condicions fosfur de calci (Ca3P2) que reacciona igualment amb l'aigua donant fosfina (PH3). Aquesta impuresa a més de traces d'àcid sulfhídric (H2S) i amoníac (NH3) és responsable de la mala olor de "carbur".

Usos[modifica | modifica el codi]

Producció d'acetilè[modifica | modifica el codi]

El carbur de calci, va ser molt utilitzat a l'antiguitat en les anomenades làmpades de carbur, carburer o llum de gas acetilè. El procés era el següent:

El llum s'omplia d'aigua, després s'introduïa el carbur de calci que generava acetilè en reaccionar amb l'aigua (és un acetilenógeno), després s'encenia i l'acetilè (H 2 C 2) calava, generant llum. Quedava un residu d'òxid de calci (CaO) convertit en hidròxid de calci, Ca(OH)2, degut a la presència d'aigua.

CaC 2+2H 2 O? C 2 H 2+Ca (OH) 2

Producció de cianamida de calci[modifica | modifica el codi]

Amb nitrogen a altes temperatures (905 °C) el carbur de calci dóna cianamiduro de calci (CaNCN), que al seu torn pot ser utilitzat com a fertilitzant o com a producte de partida d'en reaccions posteriors.

CaC 2+N 2? CaCN 2+C

Aquest era un dels primers processos que va permetre la fixació del nitrogen de l'aire (en la composició el nitrogen molecular, N 2, ocupa un 78%, però resulta poc reactiu).

Història[modifica | modifica el codi]

El carbur de calci es va sintetitzar per primera vegada per part de Friedrich Wöhler al 1836. La primera descripció més exhausta de Marcellin Berthelot data del 1862. Thomas L. Wilson (Estats Units) i Henry Missa (França) van introduir el procés actual amb arc elèctric al 1892. La generació industrial segons el mateix procés es va iniciar el 1895 per la companyia "Aluminium Industrie AG" a Neuhausen (Suïssa) i el 1898 simultàniament en Noruega i Alemanya.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Shreve, Randolph Norris; Austin, George T. Shreve's Chemical process industries (en anglès). McGraw Hill Professional, 1984, p.265. ISBN 0070571473.