Kalsium karbida

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
Kalsium karbida
Carbid.jpg
Nama IUPAC Kalsium karbida
Pengecam
Nombor CAS [75-20-7]
Sifat
Formula molekul CaC2
Jisim molar 64.1 g/mol
Rupa bentuk Serbuk putih ke hablur kelabu/hitam
Ketumpatan 2.22 g/cm³, pepejal (gred industri)
Takat lebur

2300 °C

Keterlarutan dalam air Mereput
Bahaya
NFPA 704

NFPA 704.svg

4
1
2
W
Kecuali jika dinyatakan sebaliknya, data diberikan bagi bahan dalam keadaan piawai (pada suhu 25 °C, 100 kPa)
Rujukan kotak info

Kalsium karbida merupakan satu sebatian kimia dengan formula kimia CaC2. Bahan ini adalah tidak berwarna dalam keadaan tulen, tetapi kebanyakan sampel kelihatan berwarna hitam sehinggalah ke ketulan putih kekelabuan, bergantung kepada grednya. Kegunaan utamanya di dalam industri adalah bagi penghasilan gas asetilena.

Penghasilan[sunting | sunting sumber]

Kalsium karbida dihasilkan secara industri dengan menggunakan relau arka elektrik yang dimuatkan dengan campuran batu kapur dan arang batu (kok) pada suhu lebih kurang 2000 °C. Kaedah ini tidak berubah sejak pengenalannya pada tahun 1888:

CaO + 3C → CaC2 + CO

Suhu tinggi yang diperlukan bagi tindak balas ini secara praktikalnya mustahil dicapai jika menggunakan kaedah pembakaran tradisional, maka tindak balas dilakukan pada relau arka elektrik dengan elektrik grafit. Hasil karbida secara amnya mengandungi lebih kurang 80% kalsium karbida dari segi beratnya. Karbida tersebut kemudiannya dihancurkan bagi menghasilkan ketulan kecil daripada sebesar beberapa milimeter sehingga 50 mm. Bendasing yang terkandung lebih tertumpu kepada pecahan yang lebih halus. Kandungan CaC2 di dalam hasil dianggarkan dengan mengukur jumlah asetilena yang dihasilkan melalui proses hidrolisis. Sebagai contoh kepada piawaian British dan Jerman bagi kandungan pecahan yang lebih kasar ialah masing-masing sejumlah 295 L/kg dan 300 L/kg. Bendasing yang terkandung di dalam karbida termasuklah fosfida, yang menghasilkan fosfina jika dihidrolisiskan.[1]

Tindak balas ini merupakan bahagian penting semasa revolusi perindustrian dalam bidang kimia. Di AS, ia adalah hasil daripada penjanaan hidroelektrik yang murah hasil daripada Empangan Air terjun Niagara sebelum abad ke-20.

Kaedah penghasilan yang menggunakan relau arka elektrik ditemui secara berasingan oleh T. L Willson dan H. Moissan pada tahun 1888 dan 1892.[2][3]

Struktur hablur[sunting | sunting sumber]

Kalsium karbida tulen adalah dalam bentuk pepejal jernih tidak berwarna. Penghabluran am yang terbentuk pada suhu bilik adalah struktur garam batu yang dengan unit C22− tersusun selari.[4] Production levels in the USA in 1990 were 236,000 tons pa.[5]

Aplikasi[sunting | sunting sumber]

Kalsium karbida digunakan bagi aplikasi berikut:-

  • Penghasilan asetilena - melalui hasil tindak balas kalsium karbida dengan air iaitu
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
  • Penghasilan kalsium sianamida - melalui hasil tindak balas dengan nitrogen pada suhu tinggi iaitu
CaC2 + N2 → CaCN2 + C
  • Penghasilan keluli - terutamanya bagi penyingkiran sulfur yang terkandung di dalam bijih besi.[1]
  • Lampu karbida - digunakan pada model-model kereta terawal serta semasa melombong (kecuali di lombong arang batu kerana kehadiran gas-gas mudah terbakar yang berbahaya), tetapi kini telah digantikan dengan lampu elektrik.
  • Kegunaan lain :-

Pautan luar[sunting | sunting sumber]

Rujukan[sunting | sunting sumber]

  1. 1.0 1.1 Calcium Carbide, Bernhard Langhammer, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley Interscience. (Subscription required)
  2. J. T. Morehead, G. de Chalmot (1896). "The Manufacture of Calcium carbide". Journal of the American Chemical Society 18 (4): 311–331. doi:10.1021/ja02090a001. 
  3. H. Moissan (1892). "Chimie Mindérale.- Description d'un nouveau four électrique". Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences 115: 1031. 
  4. Jamie Lacson, Stefan Schlag and Goro Toki (December 2004). "Calcium Carbide". SRI Consulting. 
  5. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke-2nd), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4 
  6. F. B. Abeles and H. E. Gahagan, III (1968). "Abscission: The Role of Ethylene, Ethylene Analogues, Carbon Dioxide, and Oxygen". Plant Physiol. 43 (8): 1255–1258. PMID 16656908.