Kalsium karbida

Kalsium karbida
Nama
	Nama IUPAC Kalsium karbida
Pengecam
No. Pendaftaran CAS	75-20-7 ;
ECHA InfoCard	100.000.772
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID4026399 ;
Sifat
Formula kimia	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 (berlian api)	4 1 2 W
	Kecuali jika dinyatakan sebaliknya, data diberikan untuk bahan-bahan dalam keadaan piawainya (pada 25 °C [77 °F], 100 kPa).
	Rujukan kotak info

Kalsium karbida merupakan satu sebatian kimia dengan formula kimia Ca C₂. 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

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 Amerika, ia adalah hasil daripada penjanaan hidroelektrik yang murah hasil daripada Empangan Air terjun Niagara sebelum abad ke-20. Kalsium karbida telah dihasilkan sebanyak kira-kira 236,000 tan pada tahun 1990 di Amerika.^[2]

Kaedah penghasilan yang menggunakan relau arka elektrik ditemui secara berasingan oleh T. L Willson dan H. Moissan pada tahun 1888 dan 1892.^[3]^[4]

Struktur hablur sunting

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.^[5]

Aplikasi sunting

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 :-

Sebagai sumber gas asetilena untuk menjadikan buah-buahan cepat masak (serupa dengan etilena).^[6]
Sebagai bahan api bagi meriam buluh.

Pautan luar sunting

Pengeluaran Kalsium Karbida

Rujukan sunting

^ ^a ^b Calcium Carbide, Bernhard Langhammer, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley Interscience. (Subscription required)
^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ed. 2nd), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ 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.
^ H. Moissan (1892). "Chimie Mindérale.- Description d'un nouveau four électrique". Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences. 115: 1031.
^ Jamie Lacson, Stefan Schlag and Goro Toki (2004). "Calcium Carbide". SRI Consulting. Unknown parameter |month= ignored (bantuan)
^ 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.

Pautan luar sunting

Media berkenaan Kalsium karbida di Wikimedia Commons

[Ullmans-1] Calcium Carbide, Bernhard Langhammer, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley Interscience. (Subscription required)

[Greenwood-2] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ed. 2nd), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[3] 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.

[4] H. Moissan (1892). "Chimie Mindérale.- Description d'un nouveau four électrique". Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences. 115: 1031.

[5] Jamie Lacson, Stefan Schlag and Goro Toki (2004). "Calcium Carbide". SRI Consulting. Unknown parameter |month= ignored (bantuan)

[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.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]