Carburo de calcio
| Carburo de calcio | ||
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| Nombre IUPAC | ||
| Carburo de calcio | ||
| General | ||
| Otros nombres | Acetiluro de calcio | |
| Fórmula estructural |
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| Fórmula molecular |
CaC 2 | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 75-20-7[1] | |
| Número RTECS | EV9400000 | |
| ChEBI | 234129 | |
| ChemSpider | 6112 | |
| PubChem | 6352 | |
| UNII | 846WNV4A5F | |
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C1#C[Ca]1
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| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | sólido grisáceo pardo | |
| Densidad | 2221 kg/m³; 2,221 g/cm³ | |
| Masa molar | 64,1 g/mol | |
| Punto de fusión | 2433 K (2160 °C) | |
| Punto de ebullición | 2573 K (2300 °C) | |
| Estructura cristalina | sistema cristalino tetragonal | |
| Propiedades químicas | ||
| Solubilidad en agua | Reacciona con el agua | |
| Peligrosidad | ||
| SGA |
  | |
| NFPA 704 |
4
1
2
W
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| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
El carburo de calcio a veces acetiluro de calcio, es una sustancia sólida de color grisáceo que reacciona exotérmicamente con el agua para dar cal apagada (hidróxido de calcio) y acetileno. Su fórmula química es CaC2. El material puro, en condiciones normales, es un sólido de color blanco, mientras que el de grado técnico tiene aspecto agrisado o marrón, debido a múltiples impurezas presentes, como carbono y óxidos metálicos. Se obtiene industrialmente por reacción a altas temperaturas del oxido de calcio con el carbón. Su principal uso industrial es la producción de acetileno y cianamida cálcica,[2] [3] así como la fabricación de productos químicos para fertilizantes y la fabricación de acero.
Es de uso muy extendido y vendido en tiendas del ramo para utilizarlo en soldadura autógena. Con esta finalidad se lo introduce en un gasógeno, que le va agregando agua lentamente, y luego se mezcla el gas producido con oxígeno para producir una llama delgada y de alta temperatura.
Obtención
[editar]El carburo de calcio industrial se genera en hornos de arco eléctrico a partir de la mezcla de óxido de calcio y coque sometida a una temperatura de 2.000-2.500 °C:[4]
![{\displaystyle {\mathrm {CaO} {}+{}3\,\mathrm {C} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CaC} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CO} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f5fa6a76fedaae4f2b1404b5f241cad37d79d1cf)
.jpg)
El carburo resultante es muy impuro, generalmente contiene alrededor del 80 % de CaC2 en peso y el procedimiento resulta muy costoso pues requiere mucha energía, si bien el procedimiento apenas ha cambiado desde su invención en 1892. Entre las impurezas presentes en el carburo se encuentra el fosfuro de calcio (Ca3P2), que produce fosfina (PH3).[3] Otras impurezas habituales son restos de carbono, óxidos y sulfuros.
Propiedades
[editar]Como sustancia pura el carburo de calcio es un sólido incoloro que existe en dos variedades que son accesibles por calentamiento a 440 °C (modificación tetragonal) o temperaturas superiores (modificación cúbica).
El carburo cálcico técnico que se encuentra en el comercio suele tener una pureza de sólo el 82%. Además hay trazas de fosfuro de calcio, sulfuro de calcio, ferrosilicio, nitruro de magnesio y carburo de silicio presentes en el sólido. El color pardo, a veces observado, se debe a pequeñas cantidades de óxido de hierro.
Usos
[editar]Producción de acetileno
[editar]El carburo de calcio fue muy utilizado a finales del siglo XIX y buena parte del siglo XX como sistema de iluminación mediante el empleo de lámparas de carburo, carburero o lámpara de gas acetileno. Se basa en el principio de que el carburo de calcio reacciona con el agua para producir acetileno e hidróxido de calcio,[4] descubierta por Friedrich Wöhler en 1862.
![{\displaystyle {\mathrm {CaC} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {Ca} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e6f44e24c79edefce2cb7b39412bd8b87fd31a6e)
Esta reacción también fue la base de la fabricación industrial de acetileno, utilizado en soldadura autógena y en corte del acero mediante el empleo del soplete oxiacetilénico.
Producción de cianamida de calcio
[editar]El carburo de calcio reacciona con nitrógeno a alta temperatura (905 °C) para formar cianamida de calcio (CaNCN), que a su vez puede ser utilizado como fertilizante (nitrocal) o como producto de partida en reacciones posteriores.
![{\displaystyle {\mathrm {CaC} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CaCN} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {C} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f55696503d96aa289cd8051a43c11ec4547c33b7)
Éste era uno de los primeros procesos que permitió la fijación del nitrógeno del aire (en cuya composición el nitrógeno molecular, N2, ocupa un 78%, pero resulta poco reactivo).
Otros usos
[editar]El carburo de calcio, junto con el fosfuro de calcio, se utiliza en bengalas navales flotantes de encendido automático. También se utilizapara determinar el contenido de humedad del suelo. Al mezclar tierra y carburo de calcio en un cilindro de presión cerrado, el agua del suelo reacciona con el carburo de calcio para liberar acetileno, cuya presión se puede medir para determinar el contenido de humedad.[5]
Historia
[editar]El carburo de calcio se sintetizó por primera vez por parte de Friedrich Wöhler (Alemania) en 1836. La primera descripción más exhaustiva de Marcellin Berthelot data de 1862. Thomas L. Wilson (Estados Unidos) y Henry Missan (Francia) introdujeron el proceso actual con arco eléctrico en 1892.
La generación industrial según el mismo proceso se inició en 1895 por la compañía "Aluminium Industrie AG" en Neuhausen (Suiza) y en 1898 simultáneamente en Noruega y Alemania.
Véase también
[editar]Referencias
[editar]- ↑ Número CAS
- ↑ Sharp, D. W. A. (1988). «Carburo cálcico». MIALL. Diccionario de química. Madrid: Alhambra. p. 121. ISBN 84-205-1737-2.
- 1 2 Holzrichter, Klaus; Knott, Alfons; Mertschenk, Bernd; Salzinger, Josef (24 de septiembre de 2013). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ed. Calcium Carbide (en inglés). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. pp. 1-14. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.a04_533.pub2. Consultado el 13 de enero de 2026.
- 1 2 Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the elements (2nd ed edición). Butterworth-Heinemann. p. 298. ISBN 978-0-7506-3365-9.
- ↑ «Standard Test Method for Field Determination of Water (Moisture) Content of Soil by the Calcium Carbide Gas Pressure Tester». store.astm.org (en inglés). Consultado el 14 de enero de 2026.
| Control de autoridades |
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Datos: Q421801
Multimedia: Calcium carbide / Q421801