Vite Recherche
Le carbure de calcium, universellement identifié en chimie industrielle, métallurgie, génie chimique et minéralogie par sa stœchiométrie CaC2, est un composé inorganique et l'un des précurseurs chimiques solides électrothermiques synthétiques les plus critiques de l'industrie lourde.
Le carbure de calcium sous sa forme pure est un matériau cristallin incolore et transparent, tandis que le carbure de calcium de qualité commerciale ou technique se présente sous la forme d'un solide cristallin dense, dur, gris, brun foncé, gris-bleu ou noirâtre avec un motif de fracture cristallin grossier.
Le Carbure de calcium de qualité technique possède une odeur distincte, piquante et semblable à celle de l'ail lorsqu'il est exposé à l'air ambiant, causée par des impuretés gazeuses à l'état de traces—principalement la phosphine (PH3), le sulfure d'hydrogène (H2S) et l'arsine (AsH3)—libérées par réaction immédiate avec l'humidité atmosphérique.
Numéro E : Non applicable (strictement non alimentaire ; interdit à la consommation humaine).
Numéro CAS : 75-20-7.
Nom chimique : Dicarbure de calcium (nom IUPAC : acétylure de calcium).
Synonymes courants : Carbure de calcium, Karpit, Acéthylénogène, Dicarbure de calcium, Dicarbure de dicalcium, Calcium acéthylényle.
Numéro CE / EINECS : 200-848-3.
PubChem CID : 6332.
ChemSpider ID : 6092.
Numéro RTECS : EV9400000.
Code UNII : 2362Y7R49C.
Synonymes : Carbure de calcium, Dicarbure de calcium, Acétylure de calcium, Carbure de calcium, Carbure, Éthynédiure de calcium, Acétylure de calcium, Composé d'acétylène de calcium, Composé générateur d'acétylène, Précurseur d'acétylène, Carbure de calcium de qualité technique, Carbure de calcium de qualité industrielle, Précurseur de chaux issue du carbure, Carpit, Acétylénogène, Dicarbure de calcium (CaC2), Carbure de calcium de qualité réactif, Carbure de calcium de qualité commerciale.
En tant que sel d'acétylure/dicarbure extrêmement réactif composé d'un cation divalente de calcium (Ca2+) et d'un dianion d'acétylure de dicarbone à triple liaison (C2 2-), le Carbure de calcium fonctionne principalement comme une matière première industrielle indispensable pour la génération thermique d'acéthylène gazeux (éthyne, C2H2).
Le Carbure de calcium fonctionne par une réaction d'hydrolyse spontanée et fortement exothermique au contact de l'eau liquide ou de l'humidité, produisant de l'acétylène gazeux extrêmement inflammable et laissant une suspension épaisse et fortement basique d'hydroxide de calcium (pâte de chaux éteinte, Ca(OH)2).
L'énergie chimique élevée du Carbure de calcium, sa stabilité thermodynamique à des températures extrêmes, sa puissante capacité de réduction, sa haute affinité de désulfuration et son rôle de générateur d'acétylène font du Carbure de calcium une substance pivot dans la sidérurgie, la synthèse chimique organique, la fabrication métallique, la pyrotechnie et les systèmes d'éclairage historiques.
Propriétés Clés, Cristallographie et Identifiants
Numéro UN Marchandises Dangereuses : UN 1402 (Classe de danger 4.3 : Substances qui, au contact de l'eau, dégagent des gaz inflammables).
Code SH (Système Harmonisé) : 2849.10.00 (Carbures de calcium).
Formule moléculaire : CaC2.
Masse moléculaire : 64,099 g/mol.
Apparence physique : Solide cristallin dense, blocs ou granules gris à brun foncé/noir selon la pureté et le granulométrie.
Structure cristalline : Système cristallin tétragonal à température ambiante (isostructurel avec le dicarbure de thorium, ThC2, groupe d'espace I4/mmm) ; transition vers une phase cubique (structure de type NaCl) à des températures supérieures à 450 °C.
Odeur : Le matériau pur est inodore ; le matériau commercial présente une forte odeur sulfureuse semblable à l'ail en raison des traces d'impuretés de phosphine (PH3) et de sulfure d'hydrogène (H2S).
Profil gustatif : Non applicable (hautement corrosif, toxique et dangereusement réactif ; non consommable).
Masse volumique : 2,22 g/cm3 à 20 °C.
Point de fusion : 2160 °C (3920 °F).
Point d'ébullition : 2300 °C (4170 °F) sous atmosphère d'argon inerte ; se décompose à des seuils thermiques élevés sous oxygène.
Point d'éclair : Le Carbure de calcium est un solide non inflammable ; cependant, l'acétylène gazeux (C2H2) libéré au contact de l'humidité a un point d'éclair de -18 °C (-0,4 °F) et une limite d'explosivité extrêmement large dans l'air (2,5 % à 82 % en volume).
Solubilité dans l'eau : Réagit violemment, rapidement et de manière exothermique avec l'eau (réaction d'hydrolyse) ; le Carbure de calcium (CaC2) ne peut pas être dissous sans décomposition chimique.
Solubilité dans les solvants organiques : Insoluble dans le diéthyléther, l'éthanol, le benzène, le toluène et les hydrocarbures ; se décompose dans les solvants organiques protiques (tels que les alcools et les acides carboxyliques) en libérant de l'acétylène ou des dérivés acétyléniques.
Plage de réactivité chimique optimale : Hautement réactif avec l'eau liquide, la vapeur, l'humidité atmosphérique, les alcools, les acides organiques, les acides minéraux, les halogènes et les agents oxydants ; réagit avec l'azote moléculaire sec (N2) à des conditions thermiques élevées (1000 °C à 1200 °C) pour former du cyanamide de calcium.
Enthalpie de formation (std) : -59,8 kJ/mol.
Enthalpie de la réaction d'hydrolyse : Environ -130 kJ/mol de CaC2 consommé.
Mécanisme d'action : Le Carbure de calcium subit une substitution nucléophile/hydrolyse instantanée lorsqu'il est exposé à l'eau (CaC2 + 2 H2O -)
