碳化钙

碳化钙又名乙炔化钙，是一种化学式为CaC2的化合物。 它在工业上的主要用途是生产乙炔和氰氨化钙。

纯品无色，工业级电石块呈灰色或褐色，含CaC2约80-85%（其余为CaO（氧化钙）、Ca3P2（磷化钙）、CaS（硫化钙）、 Ca3N2（氮化钙）、SiC（碳化硅）等）。 在存在微量水分的情况下，工业级碳化钙会散发出让人联想到大蒜的难闻气味。

电石的应用包括乙炔气体的制造、碳化物灯中乙炔的产生、肥料化学品的制造以及炼钢。

碳化锭是在电弧炉中在大约 2,200 °C (3,990 °F) 的条件下从石灰和焦炭的混合物中工业生产的。 这是一种吸热反应，需要每摩尔 110 大卡 (460 kJ) 的热量和高温才能驱除一氧化碳。 这种方法自 1892 年发明以来就没有改变过：

CaO + 3 C → CaC2 + CO

该反应所需的高温实际上无法通过传统燃烧实现，因此该反应在带有石墨电极的电弧炉中进行。 生产的碳化物产品通常含有约 80% 重量的碳化钙。 碳化物被粉碎成小块，大小从几毫米到 50 毫米不等。 杂质集中在较细的部分。 通过测量水解产生的乙炔量来分析产物的 CaC2 含量。 例如，英国和德国的粗馏分含量标准分别为 295 L/kg 和 300 L/kg（在 101 kPa 压力和 20°C (68°F) 温度下）。 碳化物中存在的杂质包括磷化物（fosgen），它在水解时会产生磷化氢。

纯碳化钙是无色固体。 室温下常见的结晶形式是扭曲的岩盐结构，C22- 单元平行排列。 在室温下出现三种不同的多晶型物：四方结构和两种不同的单斜结构。

碳化钙与水反应生成乙炔和氢氧化钙，于 1862 年由 Friedrich Wöhler 发现。

CaC2(s) + 2H2O(aq) → C2H2(g) + Ca(OH)2(aq)

该反应是乙炔工业制造的基础，也是电石的主要工业用途。

如今，乙炔主要通过甲烷的部分燃烧制造，或者作为碳氢化合物裂解产生的乙烯流中的副产品出现。 每年约有 400,000 吨以这种方式生产（参见乙炔制备）。

在中国，来自电石的乙炔仍然是化学工业的原料，特别是用于生产聚氯乙烯。 本地生产的乙炔比使用进口石油更经济。 中国电石产量一直在增加。

碳化钙在高温下与氮气反应生成氰氨化钙：

CaC2 + N2 → CaCN2 + C

氰氨化钙俗称硝石灰，用作肥料。 它被水解为氨基氰，H2NCN。

碳化铜用于：

• 在铁（生铁、铸铁和钢）的脱硫中
• 作为炼钢的燃料，根据经济情况将废铁比例提高到液态铁。
• 作为钢包处理设施中的强力脱氧剂。

碳化铜用于硬质合金灯。 水滴在硬质合金上产生乙炔气体，乙炔气体燃烧发光。