Calciumcarbide

Calciumcarbide
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van calciumcarbide __ Ca2+      __ C22−
Calciumcarbide-poeder
Algemeen
Molecuulformule      (uitleg)	CaC2
IUPAC-naam	calciumcarbide
Andere namen	carbid, carbuur
Molmassa	64,0994 g/mol
SMILES	[C-]#[C-].[Ca+2]
InChI	1S/C2.Ca/c1-2;/q-2;+2
CAS-nummer	75-20-7
EG-nummer	200-848-3
PubChem	6352
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Gevaar
H-zinnen	H260
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P223-P231+P232-P370+P378-P422
Omgang	Niet inademen en contact vermijden
Opslag	Stevig gesloten houden en onder stikstofatmosfeer hanteren en bewaren. Calciumcarbide absoluut niet in contact met water laten komen.
VN-nummer	1402
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Kleur	wit-grijsblauw
Dichtheid	2,22 g/cm³
Smeltpunt	2160 °C
Kookpunt	2300 °C
Geometrie en kristalstructuur
Kristalstructuur	tetragonaal
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar)
Portaal    Scheikunde

Calciumcarbide (ook bekend onder de benamingen carbid, karbiet of carbuur) is een anorganische verbinding van calcium en koolstof, met als brutoformule CaC₂. De stof komt voor als een witgeel tot grijsblauw kristallijn poeder of als brokken. Formeel is calciumcarbide het calciumzout van ethyn.

Synthese

Calciumcarbide kan bereid worden door calciumoxide (ongebluste kalk) met koolstof (cokes) te verhitten tot een temperatuur van 2000°C:

$\mathrm{2\ CaO\ +\ 5\ C\longrightarrow\ 2\ CaC_2\ +\ CO}$

De reactie wordt uitgevoerd in een vlamboogoven met grafietelektroden. Deze methode werd in 1888 uitgevonden door de Canadese uitvinder Thomas Leopold Willson.

Toepassingen

Productie van ethyn

Calciumcarbide ontleedt met water onder vorming van ethyn (acetyleen):

$\mathrm{CaC_2\ +\ 2\ H_2O\longrightarrow\ C_2H_2\ +\ Ca(OH)_2}$

Deze hydrolyse van calciumcarbide was tot in de jaren '30 van de 20e eeuw de enige methode om ethyn te produceren. Hierdoor was calciumcarbide een belangrijk uitgangspunt bij de ontwikkeling van de acetyleenchemie (de chemie van Walter Reppe). Met de opkomst van de petrochemische industrie heeft deze methode sterk aan belang verloren.

Ethyn is op zijn beurt weer een grondstof voor een groot aantal andere verbindingen, waaronder het polymeer polyacetyleen. Dit is een geleidend polymeer.

Tussen 1900 en 1945 werd calciumcarbide veel gebruikt in de carbidlamp, onder andere om voertuigen (zoals auto of fiets) te voorzien van verlichting. In een carbidlamp zit een waterreservoir waaruit, na een nauwkeurige en lastige afstelling, water op het carbid druppelt en ethyn ontstaat. Het ethyngas kan vervolgens gebruikt worden als brandstof voor de verlichting. Na 1945 is de carbidlamp vrijwel geheel verdrongen door elektrische verlichting. Voor de komst van ethyn in gasflessen werd carbid door smeden gebruikt als brandstof voor gasbranders.

Carbidschieten

Carbid wordt met name in het noorden en oosten van Nederland gebruikt voor het jaarlijkse carbidschieten rond nieuwjaar.

Overige toepassingen

Calciumcarbide wordt gebruikt om ruwijzer te ontzwavelen:

$\mathrm{S\ +\ CaC_2\longrightarrow\ CaS\ +\ 2\ C}$

Daarnaast kan het gebruikt worden als pesticide, bijvoorbeeld om mollen en woelmuizen uit te roken. Hiertoe wordt een blokje calciumcarbide in een graafgang gelegd en besprenkeld met water. Het ontstane ethyn verdrijft het dier. Calciumcarbide is opgenomen in de lijst van pesticiden die door de Europese Unie zijn toegelaten.

Calciumcarbide reageert met stikstofgas tot calciumcyaanamide:

$\mathrm{CaC_2\ +\ N_2\longrightarrow\ CaCN_2\ +\ C}$

Externe links

• (en) MSDS van calciumcarbide

Referenties