Calciumcarbid CaC2
Eigenschaften
Reines Calciumcarbid
bildet farblose, durchsichtige Kristalle. Im Handel ist es jedoch meist
in braunen oder grauschwarzen Brocken erhältlich, die Verunreinigungen
aus Calciumoxid, Calciumphosphid, Kohlenstoff und anderen Stoffen enthalten.
Die handelsüblichen
Carbid-Brocken sind verunreinigt.
Mit Wasser reagiert Calciumcarbid
lebhaft unter Bildung von Ethin und Calciumhydroxid.
Ein Kilogramm Calciumcarbid in technischer
Qualität liefert etwa 300 Liter Ethin.
CaC2
+ 2H2O -----> C2H2
+ Ca(OH)2
Reaktion von Carbid und Wasser
Film
erhältlich auf >DVD
Der dabei auftretende
unangenehme und typische "Carbidgeruch" wird nicht durch das Gas Ethin
verursacht, sondern durch die Bildung des stark giftigen Gases Phosphin
(PH3) aus Calciumphosphid (Ca3P2):
Ca3P2
+ 6H2O -----> 3Ca(OH)3 +
2PH3
Der unangenehme Geruch
des Phosphins geht auch von den verunreinigten Brocken aus, da diese bereist
mit der Luftfeuchtigkeit reagieren.
Mit Stickstoff setzt
sich das Calciumcarbid bei 1000°C zu Kalkstickstoff um:
CaC2
+ N2 -----> CaCN2 +
C
Kalkstickstoff ist ein
wichtiges Düngemittel, das im
Boden unter der Einwirkung von Wasser und Bakterien Ammoniak
freisetzt. |
Herstellung
In der Technik gewinnt
man Calciumcarbid durch die Reaktion von Calciumoxid
und Koks im elektrischen Lichtbogen bei Temperaturen von 1800-2100°C:
CaO + 3C
-----> CaC2 + CO DHR
= 464 kJ/mol
Das dabei entstehende
flüssige Calciumcarbid wird am Boden des Ofens durch einen Abstich
entnommen. Zur Herstellung von einer Tonne Calciumcarbid werden um die
3 MWh an Energie benötigt. |
Verwendung
Calciumcarbid kam früher
in Carbidlampen zum Einsatz. Beim Versetzen mit Wasser entstand das brennbare
Gas Acetylen. Heute sind vereinzelt noch Acetylenentwickler
zur Herstellung des Brenngases aus Carbid für das Schweißen
erhältlich. Die chemische Industrie benötigt Calciumcarbid zur
Produktion des Düngemittels Kalkstickstoff,
die Eisen- und Stahlindustrie zur Entschwefelung von schwefelhaltigen Erzen
und Rohprodukten.
Vor allem in ländlichen
Bereichen war das "Carbidböllern" zu Silvester beliebt: In eine große
Büchse oder in einen Eimer legte man ein Carbidstück. Durch die
Zugabe von Wasser entstand Acetylen, das mit dem Luftsauerstoff ein explosives
Gas-Luft-Gemisch bildete. Mit einem mindestens 3 Meter langen, am Ende
brennenden Stab, wurde das explosive Gemisch gezündet. Der Knall war
so laut, dass man ihn noch im nächsten Dorf hören konnte.
Handelsübliche
Büchse mit Carbid
|
|