Karbid vápníku byl objeven jako prvek v roce 1862, v důsledku experimentu vědci získali světle šedý prvek, který neměl žádné známky kovu. Později se uhličitan vápenatý začal hojně využívat při výrobě různých produktů. Materiál je na trhu prezentován ve dvou formách: kámen nebo prášek.
Vlastnosti
Acetylenid vápenatý má krystalickou strukturu. V čisté formě se produkt začíná tavit při teplotách nad 2500 °C, pokud jsou přidány nečistoty, tato hranice klesá. Karbid vápníku lze ve většině případů zakoupit v pevném stavu, mnohem méně často je prezentován jako prášek. Látka rychle absorbuje vlhkost, což je doprovázeno prudkou chemickou reakcí, při které se složka zcela rozloží. Krystaly karbidu aktivně reagují s mnoha prvky pouze při zahřátí.
přihláška
- V zemědělsko-průmyslovém komplexu – pro výrobu hnojiv nebo jako regulátor růstu rostlin.
- V syntetických komponentech působí jako spojovací prvek.
- Používá se při redukci kovů alkalických skupin.
- Používá se pro svařování plynem.
- Je jednou ze součástí při výrobě výrobků z litiny, oceli nebo keramiky.
- Je součástí tvrdých slitin, ze kterých se nástroje vyrábí.
Opatrování
Dodávka po celém Rusku se provádí různými způsoby dopravy, pokud je karbid vápníku zakoupen ve velkém, ale existuje řada funkcí, které je třeba vzít v úvahu při přepravě a skladování. Prášek se okamžitě rozpouští ve vodě, proto je nutné používat vzduchotěsné nádoby a vyhýbat se vlhkosti. V okamžiku reakce se stává výbušným. Ke skladování se používají speciální nádoby. Při umístění látky do skladu existuje také řada dalších funkcí:
- Uvolňuje acetylen, který má omamné vlastnosti a stává se výbušným.
- Při balení velkých objemů je balení věnována velká pozornost.
- Při otevírání obalu dávejte pozor, abyste nepoužili nástroj, který by mohl vytvořit jiskru.
- Pokud se látka dostane na kůži nebo sliznici, okamžitě místo omyjte a ošetřete speciálním hojivým krémem.
Bezpečnostní požadavky
| Třída nebezpečnosti | 1 |
| Základní vlastnosti | Při interakci s vodou se karbid vápníku rozkládá, uvolňuje acetylen a hydrát oxidu vápenatého, při kontaktu s oxidačními činidly také uvolňuje acetylen a zahřívá se. Acetylen je lehčí než vzduch a může se hromadit ve špatně větraných prostorách na vysokých místech. |
| Nebezpečí výbuchu a požáru | Acetylen je hořlavý a výbušný, snadno reaguje se solemi stříbra, mědi a rtuti za vzniku nestabilních výbušných aceteleneidů. Acetylen má schopnost samovolně se vznítit ve své čisté formě a po smíchání se vzduchem. |
| Nebezpečí pro člověka | Acetylen je narkotický plyn. Otravu způsobuje především fosforovodík obsažený v acetylenkarbidu. Prach karbidu vápníku dráždí kůži, dýchací cesty a oči. |
| Osobní ochranné prostředky | Protiprachové respirátory a plynovou masku s filtračním boxem typu BKF. |
Technické požadavky na karbid vápníku
| Název indikátoru | Nejvyšší stupeň |
| 1 Objem, dm/kg, ne méně, na kusy 50/80 25/80 25/50 2/25 | 295 290 285 |
2 Objemový zlomek fosfinu  v acetylenu, %, ne více | 0,07 |
| 3 Hmotnostní zlomek sulfidové síry, %, ne více | 0,5 |
| 4 Hmotnostní zlomek volného uhlíku, %, ne více | 1,0 |
5 Hmotnostní zlomek oxidu vápenatého  , %, už ne | 17,0 |
| 6 Hmotnostní zlomek feroslitiny, %, ne více | 1,0 |
Karbid vápníku CaC2– jeden ze symbolů dětství sovětských chuligánů. Tato látka se používá při svařování plynem, protože uvolňuje obrovské množství hořlavého acetylenu.
Při ponoření do vody karbid uvolňuje acetylen, který je hořlavou složkou při svařování plynem. Acetylen smíchaný s kyslíkem hoří při teplotě 3150 °C, což je vyšší teplota, než je teplota tání většiny kovů a slitin. Použití této technologie umožňuje svařovat hladké i nerezové oceli, neželezné kovy, jejichž svařování elektrickým obloukem by vyžadovalo speciální drahé elektrody. Acetylen umožňuje řezání kovu, zejména silnostěnných plechů a tvarové oceli, které nelze řezat bruskou.
Karbid vápníku poprvé vyrobil německý chemik Friedrich Wöhler v roce 1862 zahříváním slitiny vápníku a zinku v uhlíkovém prostředí.
Když se karbid vloží do vody, vytvoří se hašené vápno a plynný acetylen. Reakce 1 kg čistého karbidu s 0,56 l. vody, vznikne 1,16 kg vápna a 372 litrů. acetylén.
Ve formě chemického vzorce je reakce zapsána takto: CaC2 + N2O = C2Н2 + Ca(OH).
Teoreticky se karbid ředí vodou v poměru 2:1, ale v praxi se používá 1 kg karbidu a zalije se 2-4 litry vody, aby nedošlo k výbuchu.
Způsob výroby
Karbid se vyrábí v elektrických pecích tavením (kalcinací) směsi koksu a oxidu vápenatého (pálené vápno) při teplotách v rozmezí 1900°C až 2300°C. Ostrý a nepříjemný česnekový zápach karbidu a vyrobeného acetylenu je způsoben obsahem nečistot fosfidů a síranů vápenatých v karbidové směsi.
Proces se provádí v několika fázích:
- Vápenec se pálí.
- Ze zpracovaného vápna a koksu vzniká prášková směs – směs.
- Výsledná směs se kalcinuje v elektrické obloukové peci, dokud se neroztaví.
- Výsledné karbidové tyče se drtí, aby se získala požadovaná frakce.
Průměrná hustota karbidové látky je 2,2 g/cm3. V závislosti na obsahu nečistot může být barva karbidu tmavě hnědá nebo tmavě šedá.
Konečný produkt obsahuje 75-78 % CaC2, zbytek je vápno a nečistoty. Karbidové granule se dodávají v různých velikostech: 2×8; 8×15; 15×25; 25×80 mm. Větší granule produkují více acetylenu, ale prodlužují reakční dobu. Pokud se granule 8×15 a 15×25 mm rozloží za 5-6 minut, pak granule 25×80 mm vyžadují více než 10 minut na rozklad.
Svařovací aplikace
Karbid je skladován ve speciálních ocelových nádržích o objemu 100 nebo 130 litrů. Tyto nádrže by měly být otevřeny pouze tehdy, když v blízkosti není žádný oheň nebo jiskry, pomocí dřevěného kladiva a mosazného dláta. Nepoužitý karbid v dóze je uzavřen vodotěsným víčkem.
Acetylen pro svařování se vyrábí z karbidu v generátoru stacionárního nebo mobilního typu a různých objemů. Průměrný objem generátorů acetylenu je navržen tak, aby přijal 5 až 15 litrů vody, a tedy 2 až 5 kilogramů karbidu. Výtěžek acetylenu je považován za mírně nižší než teoretický a předpokládá se, že je 260-280 litrů na kilogram CaC2. Doporučuje se použít hrubý tvrdokov – 80 mm
Princip použití acetylenu pro svářečské práce je následující:
- Z jednoho kilogramu karbidu se uvolní asi 250 litrů acetylenu a k rozkladu kilogramu karbidu jsou potřeba 3-4 litry vody. Při znalosti těchto poměrů se vypočítá požadovaný objem vody a látkové množství.
- V průmyslových generátorech, navržených pro dlouhý a rovnoměrný proces použití, je karbid dávkován do plynotvorné komory speciální násypkou v automatickém režimu. U generátorů, které se používají pro nestandardizované objemy práce, je karbid ponořen do vody ve speciálním koši. Objem vyrobeného acetylenu se reguluje ponořením nebo zvednutím koše.
- Když je dodávána další část karbidu a začíná reakce, tlak v komoře se zvyšuje, který se snižuje aktivním uvolňováním acetylenu do hořáku.
- Acetylen je přiváděn hadicí do plynového hořáku. Hořák musí být umístěn minimálně 10 metrů od generátoru.
- Hašené vápno vzniklé během reakce (asi 1,2 kg na kilogram karbidu) se odstraňuje z generátoru přes samostatnou násypku.
Při svařování plynem je hlavní výhodou použití tvrdokovu jeho nízká hmotnost a nízká hmotnost použitého zařízení. Plynové lahve na acetylen jsou velmi těžké, musí se pohybovat na speciálním vozíku nebo 2-3 páry rukou. Průměrný generátor váží 15-20 kg, což vám umožňuje pohybovat s ním bez velkého úsilí sami nebo s jedním asistentem. Při přemísťování suchého karbidu stačí dodržovat základní pravidla skladování – zabraňte vniknutí vlhkosti na hmotu a zanesení jemného karbidového prachu na kůži a oči.
Bezpečnostní opatření
Karbid pro svařování patří do třídy výbušných látek. Bezpečné použití karbidu je zajištěno zohledněním řady podmínek:
- Acetylen je hořlavý plyn a samotný suchý karbid je také výbušný, takže v blízkosti pracoviště by neměly být žádné otevřené plameny, a to ani malé, jako jsou zapalovače a zapálené cigarety.
- Je zakázáno používat karbid v granulích do 2 mm nebo karbidový prach, protože se velmi rychle rozpouští, což vede k uvolňování velkého množství plynu. Z tohoto důvodu se v generátoru tvoří ultravysoký tlak a může dojít k explozi.
- Je zakázáno pracovat s úhlovou bruskou nebo elektrickým svařovacím strojem v blízkosti provozů plynového svařování a míst, kde jsou instalovány karbidové bubny.
- Látka musí být skladována na suchém a uzavřeném místě, ve kterém se nenachází vodovodní potrubí, kanalizační potrubí a zejména plynová zařízení.
- Karbidový prach při kontaktu způsobuje podráždění kůže, očí a sliznic. Práce s touto látkou musí být prováděna s použitím osobních ochranných prostředků – brýlí, rukavic a respirátoru.
- Pokud se vám karbid dostane na kůži nebo oči, opláchněte je velkým množstvím teplé vody a poté opatrně odstraňte veškerý zbývající karbid pomocí pinzety nebo vlhkého tamponu.
- Při práci s tvrdokovem v dílně musí být veškerá svářecí zařízení umístěna v oddělených částech místnosti, ventilační systém místnosti musí zajistit odvod hořlavých plynů a místnost musí být vyčištěna od hořlavých materiálů.
- Instalace generátorů acetylenu ve sklepech a obytných budovách je zakázána.
- Před spuštěním by měl být generátor zkontrolován, zda na něm nejsou viditelné praskliny nebo promáčkliny.
- Při práci musí generátor zůstat ve svislé poloze, manometr musí být v provozuschopném stavu a dobře viditelný pro svářeče nebo jeho asistenta.
- Na konci práce musí být roztok karbidu zbývající v generátoru zcela vyčerpán a vzniklé vápno musí být zlikvidováno.
- Opětovné použití mokrých karbidových kusů není povoleno;
- Neotevírejte generátor pod tlakem (během probíhající reakce).
- Acetylenové lahve jsou skladovány a přepravovány se speciálními bezpečnostními uzávěry na ventilech.
Dodržování těchto jednoduchých pravidel zajistí vaši vlastní bezpečnost a bezpečnost osob v blízkosti pracoviště.
Karbid by měl být nakupován v renomovaných prodejnách svařovací techniky, protože nákup nekvalitního karbidu může zkomplikovat svářečské práce. Můžete si ho objednat i v internetových obchodech. Cena karbidu se v závislosti na výrobci pohybuje od 75 do 190 rublů za kilogram.
Pokud je potřeba pravidelně používat zařízení pro svařování a řezání plynem, je lepší koupit profesionální zařízení vyrobené v průmyslovém podniku. Používání podomácku vyrobených generátorů může mít za následek vážná zranění a ohrožení života.
