Apa itu Kalsium Karbida (CaC2)? Properti dan Aplikasi

Apa itu Kalsium Karbida?

Kalsium karbida (CaC2) adalah senyawa kimia industri kalsium dan karbon, diproduksi dalam tungku busur listrik dengan mereaksikan kapur (kalsium oksida) dengan bahan karbon seperti kokas atau antrasit pada suhu di atas 2000 derajat. Bentuknya berupa gumpalan kristal berwarna abu-abu hingga hitam dengan penampakan seperti batu. Sifat terpentingnya adalah bereaksi dengan air, yang melepaskan gas asetilena dan kalsium hidroksida: CaC2 + 2H2O=C2H2 + Ca(OH)2.

Properti Utama

Reaktivitas: mudah bereaksi dengan air, termasuk kelembapan atmosfer, melepaskan asetilena.

Hasil gas: kualitas komersial menghasilkan 285-305 liter asetilena per kilogram, dengan CaC2 murni memiliki hasil teoretis sekitar 372 L/kg.

Kotoran: belerang dan fosfor adalah pengotor utama yang dikendalikan; mereka membentuk hidrogen sulfida dan fosfin dalam gas.

Ukuran: tersedia dalam rentang seperti 4-7 mm, 7-15 mm, 15-25 mm, 25-50 mm, dan 50-80 mm untuk disesuaikan dengan jenis generator.

Sensitivitas kelembaban: harus disimpan kedap udara karena udara lembab menurunkan hasil dan menimbulkan tekanan dalam wadah tertutup.

Bagaimana Kalsium Karbida Dibuat

Kapur dan karbon dimasukkan ke dalam tungku busur listrik, tempat reaksi CaO + 3C=CaC2 + CO berlangsung pada suhu sekitar 2000-2200 derajat . Karbida cair disadap, didinginkan, dihancurkan, dan disaring berdasarkan ukuran. Produksinya membutuhkan banyak listrik, mengkonsumsi sekitar 2.800-3.500 kWh per ton, sehingga biaya listrik sangat mempengaruhi keekonomian karbida.

Aplikasi Utama

Aplikasi	Bagaimana karbida digunakan
Pengelasan dan pemotongan oksi-asetilen	Asetilena dengan oksigen menghasilkan nyala api sekitar 3160-3300 derajat
Bahan baku kimia	Asetilena untuk PVC, vinil asetat, akrilonitril, asetilena hitam
Pembuatan baja	Desulfurisasi dan deoksidasi logam dan baja panas
Kalsium sianamida	Karbida bereaksi dengan nitrogen menghasilkan pupuk CaCN2
Penerangan	Lampu karbida untuk keperluan pertambangan, penjelajahan gua, dan warisan

Nilai dan Kualitas

Karbida dinilai berdasarkan hasil gas: Grade 285 (285 L/kg min-, sekitar 90% CaC2), Grade 295 (sekitar 94%), dan Grade 305 (sekitar 96%). Nilai yang lebih tinggi sesuai dengan proses kimia yang memerlukan asetilena yang bersih dan bervolume tinggi; nilai pengelasan dan pencahayaan standar biasanya 285-295. Pembeli juga harus menentukan ukuran gumpalan, batasan sulfur dan fosfor, serta kemasan, biasanya drum baja kedap udara 50-100 kg untuk ekspor.

Keamanan dan Penanganan

Kalsium karbida tidak mudah terbakar, namun asetilena yang dihasilkannya adalah: asetilena-campuran udara terbakar pada sekitar 2,5-82% asetilena, dan asetilena murni dapat terurai secara eksplosif di bawah tekanan. Simpan karbida di tempat yang kering, berventilasi, dan dapat dikunci, jauh dari air dan sumber api; jangan pernah menggunakan air untuk memadamkan api karbida; menggunakan peralatan tahan ledakan di tempat generator beroperasi; dan ikuti lembar data keselamatan untuk pengangkutan dan pembuangan.

Pertanyaan Umum

1. Apa yang menentukan kadar kalsium karbida?

Nilai tersebut ditentukan oleh hasil gas dalam liter per kilogram, yang mencerminkan kandungan CaC2. Hasil yang lebih tinggi berarti lebih banyak asetilena per kilogram dan harga yang lebih tinggi; pilih tingkatan yang sesuai dengan persyaratan kemurnian dan ekonomi aplikasi.

2. Mengapa karbida berbau bawang putih?

Bau tersebut berasal dari fosfin dan hidrogen sulfida yang terbentuk dari kotoran fosfor dan belerang. Karbida-berkadar lebih tinggi dengan kandungan P dan S rendah menghasilkan gas yang lebih bersih; untuk penggunaan sensitif, pemurnian gas menghilangkan senyawa ini.

3. Bisakah kalsium karbida disimpan di iklim lembab?

Ya, jika disimpan dengan benar: dalam drum baja kedap udara, di luar tanah, di gudang kering dan tertutup. Kelembapan menurunkan kualitas produk dan memberi tekanan pada wadah. Jangan pernah menyimpan drum karbida di tempat yang rawan banjir atau bocor.

4. Berapa ukuran karbida yang cocok untuk generator saya?

Periksa spesifikasi genset: genset portabel berukuran halus (4-15 mm), genset industri sedang berukuran 15-50 mm, dan unit besar dapat menggunakan 50-80 mm. Ukuran yang salah menyebabkan debu, penyumbatan, atau aliran gas tidak mencukupi.

5. Apakah-karbida tingkat makanan berbeda dengan karbida industri?

Ya, bahan-food grade harus memenuhi batas arsenik dan fosfor yang lebih ketat dan hanya digunakan jika pematangan buah diizinkan secara hukum. Banyak negara melarang pemasakan karbida seluruhnya; verifikasi peraturan setempat sebelum-penggunaan kontak makanan apa pun.