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Farblose durchsichtige Kristalle, im Handel auch als braune, verunreinigte Brocken |
Molmasse
64,099 g/mol
AGW keine Angaben Dichte 2,22 g/cm3 Schmelzpunkt +2300 °C Wasserlöslichkeit unlöslich, zersetzt sich lebhaft |
| Piktogramm
GHS 02 GHS 05 GHS 07 Gefahr |
Gefahrenklassen
+ Kategorie
Stoffe, die bei Berührung mit Wasser entzündbare Gase abgegeben 1 Reizwirkung auf die Haut 2 Schwere Augenschädigung 1 Spez. Zielorgantoxizität 3 (Atemwege) |
HP-Sätze (siehe auch Hinweis)
H 260, 315, 318, 335 P 223, 231+232, 261, 280.1-3, 370+378, 402+404 Entsorgung besondere Hinweise |
| Etikett drucken | Deutscher Name | Englischer Name |
| CAS 75-20-7 | Calciumcarbid | Calcium carbide |
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Bemerkungen für Schulen: Mit Feuchtigkeit entsteht das leicht entzündbare Gas Acetylen,
das mit Luft explosive Gemische bildet. Behälter mit Calciumcarbid
müssen gut verschlossen an einem trockenen Ort über einer
Auffangwanne aus Kunststoff oder Glas gelagert werden. Vor allem mit
Silber und Kupfer entstehen explosive Acetylide. Daher darf Carbid nicht
in Metallbehältern aufbewahrt werden. Früher wurde es in
Aluminium- oder Blechbüchsen geliefert. Obwohl bei Aluminium kaum die Gefahr einer
Acetylidbildung besteht, sollten generell keine Metallbüchsen mehr
verwendet werden, da die Art des Metalls nicht auf den ersten Blick
einsehbar ist. Das stark toxische Phosphin entsteht nur in geringsten
Mengen aus Verunreinigungen, es hat eine niedrige Geruchsschwelle. Als
Vorsichtsmaßnahme muss auf eine gute Lüftung geachtet werden,
das Gas darf nicht eingeatmet werden. Der sichere Augenschutz muss gewährleistet sein.
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 + 2 H2O 
C2H2 + Ca(OH)2Der dabei auftretende
unangenehme und typische „Carbidgeruch“ wird nicht durch Ethin
verursacht, sondern durch die Bildung der stark toxischen Gase Phosphin PH3 und Diphosphan P2H4. Diese entstehen bei der Reaktion der Calciumphosphide mit Wasser, die als Verunreinigung im Carbid enthalten sind:
Ca3P2 + 6 H2O
3 Ca(OH)3 + 2 PH3
2CaP + 4 H2O Ca(OH)2 + P2H4
Der unangenehme Geruch des Phosphins geht auch von den verunreinigten Brocken aus, da diese bereits 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.
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| Herstellung
Im Labor kann man
Calciumcarbid durch Glühen von Calciumspänen mit
Holzkohlepulver bei 800 bis 900 °C in einem Schmelztiegel
herstellen. Der Vorgang dauert bis zu einer Stunde. In der Technik
gewinnt
man Calciumcarbid durch die Reaktion von Calciumoxid
und Koks im elektrischen Lichtbogen bei Temperaturen von 1800 bis 2100 °C:
CaO + 3 C
CaC2 + CO ΔHR
= +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 drei MWh an Energie benötigt.
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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 drei 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. |