Teknisk Tidskrift / 1932. Kemi / 85 (1871-1962) Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
	Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 11. Nov. 1932 - Julius Gelhaar: Om kalciumkarbid och kalkkväve

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>

Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

som ungefär motsvarar dess sönderdelning. Då det
visat sig omöjligt att förklara uppkomsten därav
genom Ca(OH)₂ återstår knappast annat än att
antaga förekomsten av acetylen i karbiden.

Det har även undersökts om den med vatten
utvecklade gasen håller något annat än acetylen.
Karbiden har därför sönderdelats med silvernitratlösning
som binder acetylen. Därvid har en icke absorberad
gaskvantitet erhållits, som för vanlig karbid
motsvarar ca 0,5 % CaC₂. I sämre karbid har dubbla denna
mängd kunnat erhållas.

I det föregående har jag sökt giva en förklaring på
den egendomliga sönderdelning som kalciumkarbiden
undergår då densamma upphettas till ca 800°.
Något annat fenomen inträder ej heller vid högre
temperatur, såvida man ej upphettar i vakuum. Först
vid ca 1 150° och vanligt tryck börjar en ny
reaktion inträda, som vid 1 200° lätt kan påvisas.
Därvid börjar kalcium att bortdestilleras. Då en del
azoteringar i början utfördes i kvartsrör befanns det
sålunda att rören snart gingo sönder vid 1 200° och
att kvartsen höll ända till 31 % Ca på de mest
angripna ställena. Vanligen går reaktionen mellan
karbid och kväve så hastigt vid denna temperatur att
någon väsentlig mängd Ca ej hinner förflyktigas.
Genom konstlade medel kan likväl reaktionen i hög
grad fördröjas, varvid förlusten av Ca blir rätt
betydande. Detta skall närmare belysas genom att
anföra följande försök.

Till detsamma användes karbid från Ljungaverk
med 85,1 % CaC₂ enligt gasanalysen. Azoteringen
företogs i ett kort kvartsrör, 30 cm långt och 15 mm
inre diameter, och som var tillsmält i ena änden.
Längst inne i röret stod ett nickelskepp med karbid.
Genom rörets andra ände tillfördes rent kväve, allt
efter som det absorberades, ur en större byrett med
kvicksilver som spärrvätska. Röret upphettades i en
elektrisk ugn till 1 200°. Nu bildas som förut är
nämnt, något kolväte vid upphettning av karbid. Av
orsaker för vilka jag i annat sammanhang skall
återkomma, nedsätter kolväten i hög grad
azoteringshastigheten. Eftersom nu gasutrymmet i röret var
ganska litet, blev kolvätekoncentrationen i kvävet
relativt stor och reaktionen mellan karbid och kväve
gick mycket trögt. Efter 5 timmar var endast 50 %
av karbiden azoterad, vilket under andra förhållanden
kunde gå på mindre än 5 minuter vid samma
temperatur. Genom att evakuera röret och insläppa nytt
kväve tog reaktionen förnyad fart och avbröts
försöket efter 7 timmar. Det erhållna kalkkvävet höll
21.88 % N, men viktökningen räknat på erhållet
kalkkväve uppgick till endast 14,0 %. Det var
sålunda tydligt att något kommit bort.

Karbiden höll så mycket Ca som svarar mot 84,37
% CaO. Kalkkvävet höll 62,6 % CaO.

Använd karbid 5,8716 g à 84,37 % CaO	= 4,9538 g CaO
Erh. kalkkväve 6,8302 g à 62,6 % CaO	= 4,2757 g CaO
Förlust	0,6781 g CaO

eller 0,484 g Ca. Av i karbiden befintligt Ca hade
alltså 13,7 % bortdestillerat.

Detta kan även beräknas på följande sätt om man
känner Ca-halten i karbid och kalkkväve samt det
senares N-halt. Det antages att per 100 g karbid,
bortdestillerar x g Ca och tillkommer y g N, samt att
karbiden ursprungligen håller A % Ca och kalkkväve
B % Ca och C % N. Man erhåller då följande ekvationer

100 (A – x) / 100 – x + y = B
100 y / 100 – x + y = C

I ovanstående fall bli ekvationerna

100 (60,3 – x) / 100 – x + y = 44,7
100 y / 100 – x + y = 21,28

varav x beräknas till 0,476 g Ca i stället för 0,484 g
enligt ovanstående.

Kalkkvävet höll:

Cyanamid N . . .	20,93 %
N som CaSiN2 . . .	0,35 %
fritt C . . .	14,5 %
CaC2 . . .	3,8 %
totalt Ca som CaO . . .	62,6 %

6,8302 g kalkkväve å 21,28 % N motsvarar 1,445 g N,
under det att tillfört kväve uppgick till 1 295 cm³ à
1,15 mg eller 1,49 g. Någon större kväveförlust kan
man ej tala om, och man kan därav draga den
slutsatsen att förlusten av Ca ej beror på sublimering av
kalciumcyanamid. Trots detta föreligger en avsevärd
förlust av kol. Den använda karbiden håller 1,925 g
kol. Kolet i kalkkvävet fördelar sig på följande sätt:

Cyanamidkol . . .	0,613 g
karbidkol . . .	0,097 g
frittkol . . .	0,990 g
–––––––––––––––
	summa 1,700 g

Differensen är 0,225 g eller 11,7 % av karbidens kol.

Man måste härav draga den slutsatsen att
karbidens CaO reagerar med fritt kol enligt
CaO + C = Ca + CO.

En dylik förlust av såväl kalcium som kol har även
iakttagits vid upphettning i vakuum. Kalciumförlusten
har likväl varit betydligt större än kolförlusten.
Samma försök som ovanstående upprepades i ett
meterlångt kvartsrör, varvid azoteringen var färdig
efter 2 timmar. Kalciumförlusten uppgick då till
3,83 %. Då liknande azotering däremot företogs vid
1 100° under 4 timmar erhölls 4,40 g CaO i karbiden
och 4,37 g i kalkkvävet, en skillnad som ligger inom
analysfelens gränser.

Det är sålunda sannolikt att det kalcium som
bortdestillerar vid karbidens upphettning till över 1 150°
beror på en reaktion mellan CaO och C varvid kolet
erhålles genom sönderdelning av i karbiden varande
acetylen. Någon dissociation av karbiden i kalcium
och kol skulle sålunda icke äga rum vid denna
temperatur. Sekundärt är det däremot sannolikt att bildat
CO angriper karbid
CaC₂ + CO = CaO + 3 C
och att reaktionen kan fortgå till dess karbiden är
slut.

Denna åskådning stämmer med det förhållande som

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>