炭化カルシウムは、元素カルシウム（Ca）および炭素（C）からなる無機化合物です。その化学式はCaC 2です。それはそれが含んでいる不純物によって無色から黄色がかった灰色または灰色がかった白、さらには黒になり得る固体です。
CaC 2の最も重要な化学反応の1つは、水H 2 O で発生するもので、アセチレンHC≡CHを形成します。このため、工業的にアセチレンを得るために使用されます。水と同じ反応のため、偽の銃や海軍のフレアで果物を熟成させるために使用されます。
固体炭化カルシウムCaC 2。OndřejMangl /パブリックドメイン。出典：ウィキメディア・コモンズ。
CaC 2と水との反応により、従来のセメント製造方法と比較して二酸化炭素（CO 2）の生成が少ないクリンカー（セメントの成分）を調製するための有用なスラッジも生成されます。
窒素（N 2）とともに、炭化カルシウムはカルシウムシアナミドを形成し、肥料として使用されます。CaC 2は、特定の金属合金から硫黄を除去するためにも使用されます。
少し前に、CaC 2がいわゆるカーバイドランプで使用されましたが、危険であるため、あまり一般的ではありません。
構造
炭化カルシウムはイオン性化合物であり、カルシウムイオンCa 2+と炭化物またはアセチリドイオンC 2 2-から構成されます。炭化物イオンは、三重結合によって結合された2つの炭素原子で構成されています。
炭化カルシウムの化学構造。著者：ヘルバス。出典：ウィキメディア・コモンズ。
CaC 2の結晶構造は（塩化ナトリウムNaClのような）立方体に由来しますが、C 2 2-イオンが長くなると、構造が歪んで正方晶になります。
命名法
- 炭化カルシウム
- 炭化カルシウム
- カルシウムアセチリド
プロパティ
体調
結晶質の固体で、純粋な場合は無色ですが、他の化合物で汚染されている場合は、黄色がかった白または灰色がかった黒になります。
不純物を含む炭化カルシウムCaC 2。Leiem / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0）。出典：ウィキメディア・コモンズ。
分子量
64.0992 g / mol
融点
2160ºC
沸点
CAC 2は分解して2300ºCで沸騰します。沸点は、不活性雰囲気下で、つまり酸素や湿気なしで測定する必要があります。
密度
2.22 g / cm 3
化学的特性
炭化カルシウムは水と反応してアセチレンHC≡CHと水酸化カルシウムCa（OH）2を生成します。
CaC 2 + 2 H 2 O→HC≡CH+ Ca（OH）2
アセチレンは可燃性であるため、湿気が存在するとCaC 2が可燃性になる可能性があります。ただし、乾燥している場合は乾燥していません。
炭化カルシウムCaC 2と水は、可燃性化合物であるアセチレンHC≡CHを形成します。Kristina Kravets / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0）。出典：ウィキメディア・コモンズ。
炭化カルシウムは窒素N 2と反応してカルシウムシアナミドCaCN 2を形成します。
CaC 2 + N 2 →CaCN 2 + C
入手
炭化カルシウムは、炭酸カルシウム（CaCO 3）と炭素（C）の混合物から始まり、2000°Cの温度にさらされる電気アーク炉で工業的に生産されます。反応は次のように要約されます。
CaCO 3 + 3 C→CaC 2 + CO↑+ CO 2 ↑
または：
CaO + 3 C→CaC 2 + CO↑
電気アーク炉では、2つのグラファイト電極の間に電気アークが生成され、形成される高温に抵抗します。80〜85％の純度の炭化カルシウムが得られます。
用途
アセチレンの製造において
工業的には、炭化カルシウムと水との反応を利用してアセチレンC 2 H 2が生成されます。
CaC 2 + 2 H 2 O→HC≡CH+ Ca（OH）2
これは、炭化カルシウムの最も重要な用途です。一部の国では、アセチレンはプラスチックの一種であるポリ塩化ビニルの製造を可能にするため、非常に高く評価されています。さらに、アセチレンは高温での溶接に使用されます。
非常に高温で金属を溶接するためのHC≡CHアセチレン炎。著者：Shutterbug75。出典：Pixabay。
CO排出量の削減に
CaC 2からアセチレンを得ることから得られた残骸（「炭化カルシウムスラッジ」または「炭化カルシウム残留物」とも呼ばれる）は、クリンカーまたはコンクリートを得るために使用されます。
炭化カルシウム泥は、高濃度の水酸化カルシウム（Ca（OH）2）（約90％）、一部の炭酸カルシウム（CaCO 3）を含み、pHは12を超えます。
炭化カルシウム残留物は、コンクリートを準備するための建設作業に使用できるため、この業界ではCO 2の発生を削減できます。著者：Engin Akyurt。出典：Pixabay。
これらの理由により、SiO 2またはAl 2 O 3と反応して、セメント水和プロセスで得られるのと同様の製品を形成する可能性があります。
CO 2排出量が最も多い人間の活動の1つは建設業界です。CO 2は、コンクリートを形成する反応中に炭酸カルシウムから放出されることによって生成されます。
炭酸カルシウムスラッジを使用して炭酸カルシウム（CaCO 3）を置き換えると、CO 2排出量が39％削減されることがわかっています。
カルシウムシアナミドを入手するにあたって
炭化カルシウムはまた、カルシウムシアナミドCaCN 2を得るために工業的に使用されています。
CaC 2 + N 2 →CaCN 2 + C
カルシウムシアナミドは肥料として使用されます。それは、土壌水でシアナミドH2N = C = Nに変換されるためです。これは、植物に不可欠な栄養素である植物に窒素を提供します。
冶金業界では
炭化カルシウムは、フェロニッケルなどの合金から硫黄を除去するために使用されます。CaC 2は1550°Cで溶融合金と混合されます。硫黄（S）は炭化カルシウムと反応し、硫化カルシウムCaSと炭素Cを生成します。
CaC 2 + S→2 C + CaS
混合が効率的で、合金の炭素含有量が少ない場合は、硫黄の除去が推奨されます。硫化カルシウムCaSは、デカンテーションされて廃棄された溶融合金の表面に浮遊します。
様々な用途で
炭化カルシウムは、鉄から硫黄を除去するために使用されています。また、鉄鋼生産の燃料として、また強力な脱酸剤として。
果物の熟成に使用されます。アセチレンは、炭化カルシウムと水で生成され、バナナなどの果物の熟成を誘発します。
バナナは、炭化カルシウムCaC 2を使用して熟成させることができます。著者：Alexas Fotos。出典：Pixabay。
カーバイドカーバイドは、ダミーのガンに使用され、それらを特徴付ける大きなバンノイズを引き起こします。ここでもアセチレンの形成が使用されており、デバイス内部で火花を伴って爆発します。
CaC 2は、自着火式の海軍フレアのオフショアで信号を生成するために使用されます。
廃止された使用
CaC 2は、いわゆるカーバイドランプに使用されています。これらの操作は、炭化カルシウム上に水を滴下してアセチレンを形成することからなり、アセチレンが発火し、このようにして光を提供します。
これらのランプは炭鉱で使用されていましたが、これらの鉱山にはメタンガスCH 4が存在していたため、使用が中止されました。このガスは可燃性であり、カーバイドランプからの炎が発火または爆発する可能性があります。
CaC 2炭化カルシウムランプ。SCEhardt /パブリックドメイン。出典：ウィキメディア・コモンズ。
それらはスレート、銅、スズの岩山で、また初期の自動車、オートバイ、自転車で、ヘッドライトまたはヘッドライトとして広く使用されていました。
現在、それらは電気ランプまたはLEDランプにさえ置き換えられています。ただし、ボリビアのような国、ポトシの銀鉱山ではまだ使用されています。
リスク
乾燥した炭化カルシウムCaC 2は可燃性ではありませんが、湿気が存在するとすぐにアセチレンを形成します。
CaC 2の存在下で消火するために、水、泡、二酸化炭素、ハロゲン消火器を使用しないでください。砂またはナトリウムまたは水酸化カルシウムを使用する必要があります。
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