Mitkä ovat kalsiumkarbidin teolliset käyttötavat?

Kalsiumkarbidi on yhdiste, joka on valmistettu lämpömuunnetusta koksin ja kalkin yhdistelmästä. Sillä on useita teollisia sovelluksia, joista yleisimpiä ovat asetyleenikaasun tuotanto. Asetyleeniä käytetään laajalti edullisempana vaihtoehtona perinteisille öljypohjaisille lämmityspolttoaineille useissa teollisissa prosesseissa. Raaka kalsiumkarbidi löytää lisäkäyttöä teräksentuotannossa rikinpoisto- ja hapetusaineena. Kalsiumkarbidin harvinaisempia teollisia sovelluksia ovat polttoaine karbidivalaisimille, polyvinyylikloridin (PVC) valmistus ja hedelmien kypsyminen.

Kalsiumkarbidin asetyleeniä tuottavia ominaisuuksia on käytetty monien vuosien ajan polttoaineena valaistukseen, uuneihin sekä leikkaamiseen tai hitsaukseen. Koksi- ja kalkkiseosten korkeassa lämpötilassa tapahtuvan konversion tuote, kalsiumkarbidi tuottaa suuria määriä asetyleenikaasua altistuessaan vedelle. Ennen elinkelpoisen sähkövalaistuksen kehittämistä yhdisteen raakapaloja käytettiin laajalti yhdessä veden kanssa karbidivalaisimissa poltetun asetyleenin tuottamiseksi valaistukseksi maanalaisiin kaivostoimintoihin, autoihin ja katuvalaistukseen. Näitä primitiivisiä mutta yllättävän tehokkaita lamppuja löytyy edelleen kaivoksista useissa kehitysmaissa. Vaikka yhdisteelle on syntynyt useita muita teollisia käyttötarkoituksia vuosien varrella, nykyisin yleisin kalsiumkarbidin käyttö on edelleen asetyleenikaasun tuottaminen.

Asetyleeni on tehokas ja suhteellisen halpa polttoaineen lähde useisiin teollisiin prosesseihin erityisesti kehitysmaissa, joissa sitä käytetään välittömänä polttoaineen lähteenä ja kaasun tuottamiseksi irtotavarana. Sen helppokäyttöisyys, alhaiset kustannukset ja yksinkertainen muuntaminen kaasuksi tekevät siitä houkuttelevan vaihtoehdon fossiilisten polttoaineiden lämmönlähteille. Asetyleeniä käytetään myös laajalti maailmanlaajuisesti oksiasetyleenin leikkaus- ja hitsaussovelluksissa. Kaasua käytetään myös kemianteollisuudessa useiden yhdisteiden käsittelyyn, joista merkittävin on raaka PVC.

Rauta- ja terästeollisuus käyttävät sekä raakaa kalsiumkarbidia että asetyleeniä useissa tuotantoprosesseissa. Yksi tällainen sovellus on valuraudan, valuraudan ja teräksen rikinpoisto. Sitä käytetään myös useissa asiaan liittyvissä sovelluksissa voimakkaana deoksidisaattorina. Asetyleenikaasua käytetään tällä alalla usein lämmityspolttoaineena tiettyihin prosessisovelluksiin.

Yksi asetyleenikaasun vähemmän tunnetuista sovelluksista löytyy hieman epätavallisesta teollisuudenalasta. Kaupalliset hedelmäviljelijät poimivat satonsa yleensä ennen kuin ne ovat täysin kypsiä, koska vihreitä hedelmiä on helpompi lähettää. Ennen myyntiä vihreät hedelmät altistetaan joko eteenille tai asetyleenikaasulle, joka toimii hormonistimulaattorina ja nopeuttaa kypsymistä. Useissa Aasian maissa hedelmät asetetaan yksinkertaisesti kulhojen alle yhdessä parin raa’an kalsiumkarbidin kanssa, missä ilman kosteus aiheuttaa asetyleenikaasun vapautumista.