Mikä on kalsiumkarbidi?

Kalsiumkarbidi on kemiallinen yhdiste, joka sisältää kalsiumia ja karbidia ja jonka kemiallinen kaava on CaC2. Puhdas kalsiumkarbidi on väritöntä, mutta suurin osa materiaalista valmistetaan teollisesti ja on hieman epäpuhdasta, jolloin se saa värinsä laadusta riippuen mustan tai harmahtavan valkoisen. Tämän aineen pääasiallinen käyttötarkoitus on syttyvän kaasun asetyleenin tuotanto.

Kalsiumkarbidia on tuotettava teollisesti, koska sitä ei luonnossa esiinny suuria määriä. Materiaalin tuottamiseen tarvitaan erittäin korkeita lämpötiloja, noin 3630 astetta Fahrenheit (2000 astetta). Se valmistetaan sähkökaariuuniksi kutsutussa uunissa, joka voi saavuttaa paljon kuumempia lämpötiloja kuin ne, jotka saadaan yksinkertaisella palamisella. Materiaalin valmistuksessa käytetty kemiallinen perusprosessi ei ole muuttunut sen havaitsemisen jälkeen vuonna 1888.

Kun minkä tahansa kalsiumkarbidin laatu joutuu kosketuksiin veden kanssa, alkaa välittömästi kemiallinen reaktio, joka tuottaa kaksi uutta yhdistettä, joista yksi on asetyleeni, erittäin hyödyllinen syttyvä kaasu. Kiinan kaltaiset maat käyttävät suuria määriä asetyleeniä teollisuuspolttoaineena lähinnä siksi, että sen valmistaminen ja käyttö kotimaassa on halvempaa kuin öljyn tuonti samaan tarkoitukseen. Kummallista kyllä, asetyleeniä voidaan käyttää myös hedelmien kypsymisen nopeuttamiseen samalla tavalla kuin eteeniä.

Toinen kalsiumkarbidin käyttö on tietyntyyppisten lannoitteiden valmistus. Kalsiumsyanamidi on yksi näistä, ja sitä syntyy, kun kalsiumkarbidi reagoi typen kanssa korkeissa lämpötiloissa. Jotkin teräksenvalmistusprosessit edellyttävät myös tämän materiaalin käyttöä.

Yksi tämän materiaalin vanhemmista käyttötarkoituksista oli laitteessa, jota kutsutaan kovametallilampuksi. Tämä oli eräänlainen lamppu, joka hyödynsi sitä tosiasiaa, että vesi ja kalsiumkarbidi reagoivat keskenään muodostaen asetyleeniä. Näitä lamppuja käytettiin kaivoksissa 19 -luvun lopulta lähtien. Lampun palavan asetyleenin tuottama avotuli sulki pois sen käytön hiilikaivoksissa, mutta tinan, kuparin ja liuskekiven kaivostyöläiset pystyivät hyötymään sen käytöstä.

Karbidivalaisimia käytettiin myös majakoiden majakoina ja jopa ajovaloina autoissa ja polkupyörissä. Niiden käyttö on nykyään harvinaista, ja se rajoittuu lähinnä metsästykseen ja luolan etsintään, ja jopa täällä on yleensä saatavilla parempia valaistusvaihtoehtoja. On tärkeää muistaa, että asetyleeni, joka muodostuu, kun kalsiumkarbidi joutuu kosketuksiin veden kanssa, on helposti syttyvä ja mahdollisesti räjähtävä kaasu, ja turvallisuustoimenpiteitä on noudatettava vastaavasti.