Carburo di calcio
Proprietà e caratteristiche del carburo di calcio
Il carburo di calcio è una sostanza solida e cristallina con formula chimica CaC2; fonde a 2200°C e presenta la seguente struttura:
Preparazione industriale del carburo di calcio
Il carburo di calcio viene prodotto riscaldando e facendo reagire a circa 2000°C ossido di calcio e carbone coke secondo la reazione:
CaO + 3C → CO↑ + CaC2
Usi del carburo di calcio
Il carburo di calcio viene utilizzato per la produzione della calciocianammide.
La calciocianammide viene ottenuta trattando a circa 1100°C il carburo di calcio con azoto secondo la reazione:
CaC2 + N2 → CaCN2 + C
La calciocianammide è un fertilizzante (si presenta di colore scuro per la presenza del carbone ) che lentamente, nel terreno, si idrolizza e libera ammoniaca (che viene assorbita dal terreno stesso) secondo la reazione:
CaC2 + 3 H2O → CaCO3 + 2 NH3
Il carbonato di calcio che si forma è utile nei terreni argillosi poveri di calcio.
Un notevole uso industriale del carburo di calcio si ha nella fabbricazione dell'acetilene.
L'acetilene si prepara per idrolisi del carburo di calcio:
CaC2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + C2H2
Gli apparecchi usati nella pratica per la produzione di acetilene sono di vario tipo e la loro varietà dipende dalla quantità di gas che si vuole utilizzare.
Dalle piccole lampade ad acetilene alle grosse apparecchiature industriali si è avuta una continua evoluzione verso sistemi di sicurezza atti a garantire un impiego esente da pericoli.
Vecchia lampada ad acetilene
Leggendo l'equazione chimica precedente da destra verso sinistra, è possibile considerare il carburo di calcio come un sale proveniente dalla base forte Ca(OH)2 e dall'acido debole H-C≡C-H.
Il carattere acido dell'acetilene deriva dal fatto che l'atomo C ibridizzato sp ha elettronegatività maggiore che in ogni altro tipo di ibridizzazione e protonizza così l'atomo H ad esso legato (per ulteriori info si veda: ibridazione orbitalica).
L'acetilene è materia prima di grande importanza per la produzione di monomeri impiegati nella fabbricazione (per polimerizzazione) di materiali plastici; in particolare per la produzione del cloruro di vinile (H2C=CHCl) utilizzato nella fabbricazione del polivinilcloruro.
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