Il Carburo di Calcio: Caratteristiche e Utilizzi
Il carburo di calcio è un solido denso con una densità di 2.22 g/cm³, caratterizzato da un punto di fusione di 2160 °C e di ebollizione di 2300 °C. Utilizzato principalmente come combustibile nell’industria siderurgica per la produzione dell’acciaio e nei processi di desolforazione del ferro, il carburo di calcio è un materiale grigio-nero contenente residui di carbonio.
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La Struttura e la Sintesi del Carburo di Calcio
Presenta una struttura cristallina simile al cloruro di sodio, con anioni C₂²⁻ allineati parallelamente. La formula chimica del carburo di calcio è CaC₂ e contiene un triplo legame carbonio-carbonio con una lunghezza di legame di 1.092 Å, simile all’etino. Per la sua sintesi, si utilizza il carbonato di calcio, che subisce decomposizione termica a circa 900 °C per ottenere l’ossido di calcio. Quest’ultimo reagisce con il carbone a 2000 °C per produrre il carburo di calcio e monossido di carbonio in un forno ad arco elettrico.
Reazioni e Utilizzi del Carburo di Calcio
Il carburo di calcio è fondamentale per la produzione industriale dell’acetilene, una reazione che avviene quando il carburo reagisce con l’acqua. L’acetilene è ampiamente impiegato nelle industrie chimiche. Un’altra rilevante reazione del carburo di calcio è con l’azoto, producendo cianammide di calcio utilizzata come fertilizzante azotato. Questa reazione è esotermica e avviene in modo spontaneo.
Grazie alla sua proprietà di agente riducente, il carburo di calcio è impiegato per ridurre il solfuro di rame in rame metallico. È inoltre utilizzato per la produzione di leghe, calcio e ferro. In passato, veniva impiegato nelle lampade a carburo, ma la sua pericolosità ha portato alla creazione delle “lampade di sicurezza” per i minatori. Tuttavia, in alcune regioni meno sviluppate, come le miniere di argento in Bolivia, le lampade al carburo continuano ad essere utilizzate.
In conclusione, il carburo di calcio è un composto versatile con un’ampia gamma di applicazioni nell’industria chimica e metallurgica, grazie alle sue proprietà reattive e riducenti.
