¿Qué es el Carburo Cálcico?
El carburo cálcico es un sólido de color blanco grisáceo.
La fórmula química del carburo de calcio es CaC2, el peso molecular es 64,10, el número de registro CAS es 75-20-7 y el carburo cálcico es otro nombre del carburo de calcio. En 1862, el químico alemán Friedrich Wöhler fue el primero en descubrir que el acetileno y el hidróxido de calcio se formaban a partir de la reacción del carburo cálcico con el agua.
El carburo cálcico, que se comercializa como combustible, es un sólido grumoso de color blanco grisáceo. Se utiliza principalmente como fuente simple para la producción de gas acetileno. Como nombre de producto industrial, se conoce como carburo.
Propiedades del Carburo Cálcico
El carburo cálcico tiene un punto de fusión de aproximadamente 2.300 °C y una densidad relativa de 2,22. Su forma cristalina general a temperatura ambiente es tetragonal, con una estructura cristalina de tipo cloruro sódico llena de iones calcio (Ca2+) e iones acetiluro (C22-).
Al calentarlo, la forma cristalina cambia a cúbica a 450 °C. El carburo cálcico puro es incoloro, mientras que los fragmentos de carburo cálcico de baja pureza son grises o marrones y están formados por un 80-85% de CaC2. El resto es CaO (óxido de calcio), Ca3P2 (fosfuro de calcio), CaS (sulfuro de calcio), Ca3N2 (nitruro de calcio) y SiC (carburo de silicio).
Usos del Carburo Cálcico
Los principales usos del carburo cálcico son como materia prima para fertilizantes nitrogenados de cal y en quemadores de acetileno para corte por fusión. También se utiliza para la generación de acetileno a pequeña escala en laboratorios y al aire libre. Las lámparas de acetileno, aparatos de iluminación tradicionales, queman gas acetileno generado al dejar caer agua sobre carburo cálcico.
El acetileno, que se utiliza para sintetizar diversos compuestos orgánicos, se producía antiguamente a partir del carburo cálcico mediante la reacción de Reppe, pero desde entonces ha sido sustituido por la petroquímica como materia prima. También se utiliza como agente reductor para la producción de metales y como agente desulfurante y desacidificante en el proceso siderúrgico de fabricación del hierro.
Otros datos sobre el Carburo Cálcico
1. Proceso de Producción del Carburo Cálcico
El carburo cálcico se produce calentando coque y cal viva a más de 2.200°C en un horno eléctrico.
CaO+3C→CaC2+CO
Las altas temperaturas necesarias para esta reacción son prácticamente inalcanzables con la combustión convencional, por lo que la reacción tiene lugar en un horno eléctrico equipado con electrodos de grafito. El método del horno eléctrico fue descubierto por T.L. Wilson en 1892 e independientemente por H. Moissan en el mismo año.
2. Reacciones del Carburo Cálcico
El carburo cálcico produce acetileno en contacto con el agua (CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2); a partir de 1 g de carburo cálcico se pueden sintetizar 370 mL de acetileno.
Cuando el carburo cálcico reacciona con nitrógeno a altas temperaturas (aprox. 1.100 °C), se forma cianamida cálcica, utilizada como fertilizante (CaC2+N2→CaCN2+C). Es uno de los pocos métodos para romper químicamente el triple enlace de la molécula de nitrógeno.
3. Información Legal
El carburo cálcico está designado como sustancia peligrosa e inflamable por lo que debe tenerse cuidado al manipularlo.
4. Precauciones de Manipulación y Almacenamiento
Las precauciones de manipulación y almacenamiento son las siguientes
- Almacenar el recipiente bien cerrado en un lugar fresco y bien ventilado, lo más alejado posible de la luz solar directa.
- Utilizar únicamente al aire libre o en lugares bien ventilados.
- Evitar el contacto con el agua y la humedad, ya que reaccionan violentamente y pueden provocar una explosión.
- Evitar mezclar con cloruro de hierro, óxido de hierro y cloruro de estaño ya que pueden inflamarse y arder violentamente.
- Evitar el contacto con halógenos, cloruro de hidrógeno, plomo, fluoruro de magnesio, peróxido de sodio y azufre ya que existe riesgo de incendio y explosión.
- Utilizar guantes, ropa y gafas de protección.
- Lavarse bien las manos después de la manipulación.
- En caso de contacto con la piel, lavar con abundante agua.
- En caso de contacto con los ojos, lavar cuidadosamente con agua durante 15-20 minutos.