окиси углерода, образующейся при реакции получения карбида. Практич. значение утилизации СО видно из следующего приближенного подсчета: 1кг СаО и 0,7 мг С дают 0,8 КЗ чистого СаСаИли 1 мз коммерч. К. к. Считая t° реакции в 3 000° и принимая теплоемкость СаО равной 0,2, а теплоемкость углеродистого материала 0,45, получаем количество тепла 9, необходимое для нагрева первичных материалов до 3 000°: =(0,2 1 3 ООО) + (0,45 0,7-3 ООО) = 1 545 Cal. По Форкранду, количество тепла, необходимое для образования 0,8 кг CaCj из СаО и С, 9=1 316 Cal; следовательно, количество тепла необходимое для получения 1 кг коммерч. К. к. (0,8 кг чистого CaCg):

Q=q+q=\ 545+1 316=2861 Cal; 1 kW-cyTKH=20 650 Cal, следовательно, отдача печи теоретически д. б. 20 650 :2 861 = =7,21 кг карбида на kW-сутки. Если использовать в этом процессе теплоту сгорания окиси углерода, то при одном и том ле расходе энергии кпд печи значительно возрастет. Действительно, при получении 0,8 кг СаСа (1 кг коммерческого К. к.) выделяется 350 г СО, дающей при сгорании 850 Cal. Следовательно, количество тепла, необходимое для образования 1 кг коммерч. К. к., будет 2861-850=2 011 Cal, и теоретич. производительность печи возрастет до 20 650:2 011 = 10,5 W3 К. к. на kW-сутки. Как указано выше, практич. выход в современных печах выражается 6 кг на kW-сутки, следовательно , кпд достигает 85 % без использования калорич. мощности СО; если же рассматривать это использование как возможное, то кпд современной печи выражается только 57% теоретически исчисленной отдачи. Из этого подсчета видно, что тепловые потери при неиспользовании окиси углерода очень велики, и удачное разрешение вопроса хотя бы частичной ликвидации этих потерь имеет большое практич. значение.

Из печей, работающих по принципу непрерывного процесса. К, к. от 1 до 3 раз в час выпускается в огненно-жидком состоянии в чугунные изложницы соответствующей емкости, в к-рых он довольно быстро переходит в твердое состояние. Затвердевший карбид еще в горячем состоянии в виде слитков, достигающих веса 250 кг, перевозят при помощи механич. транспортерных приспо- соблений в специальные сухие помещения для остывания. По прошествии 10-12 час. остьшший карбид подвергают дроблению на механич. дробилках типа Блека. Раздробленный К. к., в зависимости от требований рынка, поступает в упаковку либо в кусках без отсортировки (разномерный), либо рассортированный на куски определенных размеров. Карбид-разномерка имеет размеры кусков от 15 до 100 мм при среднем размере ИЪ-40 мм; в таком продукте допускаются куски и менее 15 мм в количестве до 5% от общего веса. Сортированный К. к. делится на 3 или 4 сорта со следующими размерами кусков в мм:

56- 20 20- 40 40- 60 60-100

Кроме того, на рынок выпускается К. к. в -более мелких кусках, размерами 1-2 мм.

2-\мм, 4-8л*л1 и 8-15 мм. Такой карбид в продаже часто обозначается как гранулированный . Сортировка дробленого К. к. по размерам кусков производится во вращающихся сетчатых стальных барабанах или же на сотрясательных плоских ситах.

Среднее соотношение между весом и объемом продажного К. к., в зависимости от размера кусков, видно из табл. 2.

Табл. 2. - Соотношение между весом и объемом продажного карбида кальция.

В виду ТОГО что от соприкосновения с влагой К. к. разлагается, для хранения его требуется прочная герметич. тара, для чего служат цилиндрич. барабаны из кровельного 4-4,Ъ-кг железа. Для большей герметично-

сти продольные швы делают в двойной фальц или проваривают автогенным способом или электросваркой, а для придания жесткости боковую поверхность крупнь1Х барабанов гофрируют. Загрузочные отверстия барабанов закрьшают жестяной крышкой, припаиваемой к донышку оловом, или же края крышки герметически закатывают на отогнутые края отверстиядонышка. Во время транспортирования и хранения К. к. необходимо тщательно следить за герметичностью тары. Следует иметь в виду,что проникание внутрь барабана влаги даже через незначительные отверстия приводит в конце концов к нарушению целости барабана, т.к. образующаяся от разложения известь занимает больший объем, чем карбид, из к-рого она получилась. При исправной таре К. к. может храниться без изменения неопределенно долгое время, а потому вскрывают только такое количество барабанов, какое требуется для работы в течение дня. Вскрывание барабанов следует производить осторожно, пользуясь для этого клещами и стараясь отделить крьппку загрузочного отверстия по линии спайки; необходимо избегать применения ударных инструментов в роде зубил, молотков и т. п., т. к. при ударе могут получиться искры и, при наличии внутри барабана взрывчатой смеси ацетилена с воздухом, привести к взрыву. По той же причине при вскрытии барабанов не следует применять паяльных горелок и ламп. Выпускается К. к. обычно в барабанах весом по lb0,50,30,20,10, 5и 1 кг.

При отправке по ж. д. и на пароходах, согласно правилам НКПС, железные барабаны с К. к. должны быть упакованы в деревянные футляры для предохранения от пробивания; исключение делается только для крупных повагонных отправок. Указания относительно устройства складов и порядка хранения К. к. имеются в обязательном постановлении Наркомтруда СССР от 14 января 1926 г. (опубликованном в Известиях НКТруда от 8 февраля 1926 г., № 4-5).

Технический анализ К. к. В виду того, что ценность К. к. онределяется гл образом выходом ацетилена из его весовой единицы, технический контроль карбидного производства и определение качества продукта при приемках ограничиваются обычно определением выхода сырого (неочищенного) ацетилена из 1 кг карбида. Объем выделившегося ацетилена приводится к температуре 15° и давлению 760 мм Hg. Так как технический К. к. является неоднородным веществом, то отбор средних проб должен производиться особо тщательно. Для отбора пробы обычно существуют точные правила, излагаемые в описании стандартных норм принятых в том или в ином государстве Общепринятым прибором для технич. анализа К. к. является прибор О. С. А. Устройство его показано на фиг. 8. Он состоит из подвижного железного колокола со шкалой, железного бака и генератора ацетилена с принадлежностями. Генератор соединен с колоколом резиновой трубкой. Бак аппарата наполняется насыщенной ацетиленом водой. К0.10к0л снабжец уравнивающим противовесом, к-рый играет большую роль во всех операциях анализа.

Как указано выше, 1 кг химически чистого СаСа дает 348,7 л ацетилена (при 0° и 700 мм Hg). Технический К. к. считается доброкачественным, если 1 кг его дает от 280 до 300 л С2Н2. К. к. с выходом ацетилена более 300 л на кг обычно готовят только по специальным заказам; объясн яется это тем, что по мере приближения качества карбида к теоретическому он делается менее плавким, вследствие чего непропорционально увеличивается расход электроэнергии. Практически, .количество и качество посторонних примесей в К. к. имеет гораздо большее значение, чем высокий выход ацетилена из него. По- ;-стоянными примесями ШК. к. являются непро-Фиг 3 реагировавшие известь

и уголь. Кроме того, в техническ. продукте всегда присутствует ферросилиций, получающийся гл. обр. из зольных элементов углеродистого материала; количество ферросилиция в отдельных партиях доходит иногда до 3% от веса карбида. В К. к. всегда присутствуют также сернистый и фосфористый кальций. Уменьшения количества трех последних примесей можно добиться только улучшением качества исходных материалов.

Применение. К. к. служит гл. обр. Д.ГЕЯ получения ацетилена (см.); кроме того, значительн. количества К. к. расходуются в производстве цианамида кальция по способу Франка и Каро (см. Цuaнaмuд кальция).

Лит.: Федотьев П., Электрометаллургия, ч. 3, П., 1922; М а к с и м е н к о М. С., Промышлен-

Т. Э. т. IX.

пая электрохимия. Курс литограф, лекций, Л., 1927; Е S с а г d J., Les fours eiectriques. P., 1924; A s к en a s у P., Einfuhrung In die technische Elektroche-mie, B. 2, Braunschweig, 1916; Ullm, Enz., B. 2, 2 Auflage, 1928. П. Малков.

КАРБИДЫ, общее название соединений углерода с металлами (и нек-рыми металлоидами). Большая часть К.-кристаллические вещества; К. металлов часто бьшают окрашены в цвет исходного металла. Нек-рые из них имеют широкое применение в технике или сами по себе (напр. К. кальция, кремния, бора) или в виде сплавов с металлами. Приготовление специальных сортов стали, обладающих высокими механич. и химич. качествами, в значительной мере является проблемой, связанной с изучением свойств К. и их поведения в системах металл-углерод. Растворение углерода в металлах часто сопровождается образованием солеобразных соединений, к-рые моншо рассматривать как производные (соли) ненасыщенных углеводородов, чаще всего-ацетилена. Вследствие того, что последний является чрезвычайно слабой к-той (приблизительно в 400 раз слабее угольной), его соли легко гидроли-зуются, вьщеляя свободный ацетилен. Классификация К. по их отношению к воде в настоящее время почти оставлена, хотя все попытки создания более рациональной классификации еще не привели к вполне удовлетворительному результату. Вопрос о химич. природе К., о характере связи между углеродом и металлами также нельзя считать выясненным в полной мере. Рентгенографич. исследование К. показывает, что в узлах их кристаллич. решеток по большей части находятся нейтральные атомы. Ионной решеткой Гтипа поваренной соли) обладают TiC, VC, ZrC, NbC и ТаС.

Общие свойства К. Температура плавления всех К. чрезвычайно высока; К. с не вполне насыщенным атомом металла (например VC, NbC, ТаС) обладают хорошей электропроводностью, равно как и К., у которых атомный объем металла больше атомного объема углерода (например TiC, ZrC). При испарении, происходящем лишь при очень высоких t°,K. частично распадаются на углерод и металл. Химич. прочность К. тем выше, чем более электроотрицательным является металл, входящий в состав данного К.; напр., для t°, при к-рой FegC распадается полностью, диссоциация AI4C3 еще весьма незначительна. При нагревании в атмосфере кислорода К. окисляются, образуя окись металла и COg; при нагревании в атмосфере азота или аммиака они образуют нитриды; при нагрева,нии до высокой t° с S, Se и Те К. превращаются в сульфиды, селениды или теллуриды. Многие К. разлагаются водой с образованием ацетилена (напр. К. кальция, СаСг), метана (К. алюминия, AI4C3), либо водорода и ацетилена (К. марганца, МП3С2), либо же, наряду с ацетиленом или метаном, образуют другие насыщенные и ненасыщенные углеводороды (напр. К. редкоземельных металлов). Другие К. не только не реагируют с водой, но и чрезвычайно устойчивы по OTHO7 шению к к-там (напр. К. молибдена или вольфрама). Большая часть известных К. выделена в индивидуальном состоянии; существование других дока.зано термохимич.

анализом. К. с большим содерлсанием углерода образуются при растворении углерода в расплавленных металлах при высоких 1°; при охлаждении они распадаются с выделением избыточного углерода в виде графита. Склонность к образованию К. у некоторых элементов (напр. у Сг, Мо, Si) весьма велика, тогда как у других она выражена слабо (напр. у Мп). Элементы В, Se, С, Si, Ti, Zr, Nb и Та, занимающие в периодич. системе места на границе между металлами и металлоидами, способны образовывать К. различного состава, из к-рых по крайней мере один отличается большой твердостью и устойчивостью по отношению к химич.воздействиям (таким карбидом углерода можно считать алмаз). Самым твердым телом из всех минеральных соединений является К. бора; далее твердость К. падает в порядке вышеприведенного ряда элементов.

Способы получения К. Все К. металлов могут быть получены растворением углерода в расплавленном металле. Общим способом приготовления металлич. К. является способ, применяемый в технике для получения К. кальция и кремния (см. Карбид кальция), заключающийся в восстановлении окиси металла углем:

СаО +ЗС = СаС, + СО; SiO, + 3C = Si + 2CO.

Нагревание обьгано производится электрдч. током, хотя возможны и другие приемы, приводящие к дос-пижению высоких температур (наприм. сжигание избыточного угля шихты вдуванием кислорода). Для восстановления окисей вместо угля иногда пользуются К. кальция. Нек-рые К. могут быть получены при относительно низких i°. Так, например, BeCg, СбСг, AlgCg и ZnCg бьши приготовлены пропусканием ацетилена над соответствующими металлами, нагретыми до 450- 500°. К. щелочных и щелочноземельных металлов м. б. получены действием ацетилена на растворы металлов в жидком аммиаке:

3 С,Н, + 2 NaNH, = NajC.Hj + 2 NH, + СН,; Na,CiHs- - Na,C, + С Н,.

Нек-рые К. получают действием К, кальция на водные растворы солей, напр.:

2СаС,+2 CuCl,4-2 HjO-> CuC,+2CaCl + Cu(OH),+ CjHj.

кроме К- меди, этим путем удается приготовить HgCa, КеСг, NiCj и CoCg из их хлористоводородных солей и РЬСа из уксуснокислой соли. Из цианидов карбидыполучают восстановлением при помощи металлического магния:

в а (CN), + 3 Mg = Вас, + Mg.N,.

Технич, использование карбидов за последнее время развилось весьма сильно. Особенно важное значение имеют К. кальция и К. кремния (см. ii[:ap6op2/Md). К. применяются для изготовления электродов, электрических сопротивлений, сверл, буравов и т. д.

Важнейшие представители К. К. алюминия, AI4C3,-желтые прозрачные кристаллы, удельн. веса 2,36. Чистый К. алюминия может быть приготовлен: 1) нагреванием при высокой t° алюминия с углем в атмосфере водорода, 2) из порошкообразного А1 и сажи или графита в струе кислорода, 3) при нагревании AI2O3 с К. кальция в электрич. печи. При 2 200° AI4C3 (в атмосфере водорода.

при 760 мм) разлагается на графит и А1 (с примесью С). При действии воды на К. алюминия образуется метан, к к-рому обьгано бывает примешан водород вследствие наличия в AI4C3 примесей металлич. А1 и другого К., менее богатого углеродом (возможно, AI3C2). При нагревании в струе кислорода К. алюминия образует СО и окись алюминия, в азоте-нитрид. К. алюминия применяется для освобождения стали от примесей О, S и Р, для восстановления окисей металлов и для получения безводного AICI3 посредством пропускания сухого НС1 над смесью карбида и металлич. А1.

К. бария, ВаСа, приготовляется аналогично К. кальция, из ВаО или ВаСОз и угля в электрич. печи; он м. б. также получен восстановлением углем сернокислого бария; при этом наряду с ВаСа образуются BaS и ВаО. Удельный вес 3,75. С водой ВаСа выделяет ацетилен. При 680-700° поглощает азот, переходя в цианид и цианамид бария. Был предложен в качестве исходного продукта для приготовления синтетического ацетальдегида через ацетилен. При действии Ва(ОН)а или NaOH при600°дает бензол,нафталин и антрацен, с преобладанием первого;

ЗВаСз + ЗВа(ОН), = С,Н, + 6ВаО.

Карбид бария может служить для получения Ва(0Н)2.

К. бора. Из трех известных К. бора- BgC, BgC и BgCa - технич. значение имеет только первый. BgC образуется непосредственно из элементов. Технич. способ приготовления его заключается в йагревании при 2 500° окиси бора, В2О3, с углем. Исходным продуктом для приготовления BgC служит также минерал борацит. BgC-твердые, плотные кристаллы, по внешнему виду похожие на металл;величина кристаллов сильно зависит от скорости криста.71лизации; BgC-электропроводен. Уд. в. 2,7; твердость выше корунда (по некоторым исследованиям, выше алмаза); менее хрупок, чем К. кремния; применяется для шлифовки алмазов, резки стекла, обработки карборундовых и наждачных кругов, для приготовления горных буров, и т. д. В смеси с корундом BgC применяется для приготовления шлифовальных порошков, а также как огнестойкий материал, для изготовления электродов и электрич. сопротив.1ений. Электрич. сопротивления из К. бора устойчивы далхе в пламени вольтовой дуги. Прессованный уголь можно частично превращать в карбид бора посредством прокаливания в смеси угля и борной кислоты; в таком виде он пригоден для изготовления электродов дуговых ламп, электродных клемм и т. п.

К.вольфрама, WC,-серый кристаллический порошок; уд. в. 15,9; твернсе кварца. Плавится при 3 150°, при высоких t° переходит в карбиды с меньшим содержанием С. Концентрированные H2SO4 и HNO3 только медленно действуют на WC; получается WC из металлического W и угля при Г электрической печи. Другой К. вольфрама, WgC, получается сплавлением WO3 с углем; WaC- серый порошок, твер лад корунда, удельн, веса 1606; в отличие от металлического вольфрама и от WC, он реагирует с газообразным хлором при 300-400°. Важное технич.