Carbure de Calcium

Le Carbure de Calcium (CaC₂) est un composé chimique qui se présente sous la forme de cailloux d'un diamètre variant de 25 à 50mm. Bien que les pierres paraissent d'origine naturelle, elles sont exclusivement produites de manière industrielle. Il est principalement connu pour sa réaction avec l’eau, qui produit de l’acétylène (C₂H₂) et de l’hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂). Cette réaction est fortement exothermique et dégage un gaz inflammable, ce qui confère au carbure de calcium des applications industrielles et historiques majeures.

Insoluble dans l’eau, il réagit néanmoins violemment avec elle. En effet, au contact de l'eau, il se produit une réaction exothermique, productrice d'un gaz nommé acétylène : 1kg de carbure se combine avec 562,5g d’eau pour dégager 350L d’acétylène. Ce phénomène explique son utilisation historique dans les lampes à acétylène et en sidérurgie.

Le Carbure de Calcium a été découvert en 1862 par Friedrich Wöhler, mais sa production industrielle débuta à la fin du XIXᵉ siècle grâce aux travaux de Thomas Willson. Son principal usage historique fut dans les lampes à acétylène, utilisées dans les mines et les phares maritimes avant l’essor de l’électricité. Aujourd’hui, il est encore employé pour la production d’acétylène, utilisé en soudure et découpage métallurgique. Il sert également en sidérurgie pour la désoxydation des bains de métal en fusion.

Le carbure de calcium est produit par la réaction du calcaire (CaCO₃) et du coke (carbone pur) à très haute température (environ 2 000 °C) dans un four à arc électrique. Cette méthode, bien que gourmande en énergie, reste la plus efficace pour obtenir du CaC₂ à grande échelle.

Le carbure de calcium est dangereux car il libère un gaz hautement inflammable en présence d’eau. Il doit être stocké dans un endroit sec et bien ventilé. Malgré son déclin dans certaines industries, il reste un produit chimique essentiel pour diverses applications industrielles et métallurgiques.

Principales utilisations

Le Carbure de Calcium (CaC₂) possède plusieurs applications industrielles importantes :

1. Production de gaz acétylène (C₂H₂)

L’une des principales applications du carbure de calcium est la génération d’acétylène, un gaz utilisé dans :

• La soudure et le coupage oxyacétylénique : l’acétylène produit une flamme très chaude lorsqu’il est brûlé avec de l’oxygène, ce qui le rend idéal pour la soudure et le découpage des métaux.
• La chimie organique : l’acétylène est un précurseur pour la fabrication de nombreux composés chimiques, comme les plastiques, les solvants et certains produits pharmaceutiques.

2. Utilisation en sidérurgie

Le carbure de calcium est employé dans l’industrie sidérurgique pour affiner les métaux en fusion. Il sert notamment à :

• La désoxydation des bains métalliques, en combinant l’oxygène dissous dans l’acier liquide pour améliorer la qualité du métal.
• La désulfuration de la fonte, en réagissant avec le soufre pour réduire son impact sur les propriétés du métal final.

3. Fabrication de cyanamide de calcium (CaCN₂)

Le carbure de calcium est utilisé pour produire le cyanamide de calcium, un intermédiaire chimique clé dans diverses industries :

• En tant que fertilisant agricole : il libère de l’azote assimilable par les plantes et améliore la fertilité des sols.
• Dans l’industrie chimique, où il est utilisé pour fabriquer des produits tels que la mélamine et certains plastiques.

4. Utilisation dans les lampes à acétylène

Bien que cette application soit en déclin, le Carbure de Calcium était autrefois très utilisé pour alimenter les lampes à acétylène, notamment dans :

• Les mines, pour fournir une source de lumière fiable avant l’électrification.
• Les phares maritimes et les signalisations ferroviaires, où une source de lumière puissante et autonome était nécessaire.

5. Production d’hydrogène

Dans certaines applications spécifiques, le carbure de calcium peut être utilisé pour produire de l’hydrogène gazeux (H₂), qui a diverses utilisations dans l’industrie chimique et énergétique.

En résumé, le carbure de calcium reste un composé essentiel dans l’industrie, en particulier pour la production de gaz industriels, le traitement des métaux et la fabrication de divers produits chimiques.

6. Autres

• Répulsif contre les araignées : les résidus de chaux après éclairage ou explosion constituent un excellent répulsif.
• Remplir le chargeur du canon anti-corbeaux : c'est un matériel destiné à faire fuir les oiseaux prédateurs (étourneaux, freux, pigeons, corbeaux, choucas, merles etc...) grâce à une détonation très puissante.
• Utiliser pour la fête traditionnelle du canon à carbure aux Pays Bas : cette tradition consiste à produire des explosions dans des récipients (bidon à lait ou pot de peinture) à l'aide de carbure de calcium.

Caractéristiques

• Formule brute : CaC₂
• Origine : Allemagne
• Pureté : 72% < x > 82% de CaC₂
• Numero Cas : 75-20-7
• Numero CE : 200-848-3
• Numero UN : 1402
• Qualité : technique (produit NON biocide)

Synonymes (liste non exhaustive)

Acétylure de calcium, calcium carbide (anglais), pierre à acétylène

Conseils d'emploi

Les lampes à acétylène ont longtemps été une source fiable d'éclairage dans divers environnements, des mines souterraines aux chantiers de construction. Voici quelques directives pour utiliser efficacement le carbure de calcium comme combustible dans ces lampes :

1. Achetez notre carbure de calcium de qualité supérieure, spécialement conçu pour une utilisation dans les lampes à acétylène. Le carbure de calcium de qualité inférieure peut contenir des impuretés indésirables qui pourraient affecter le rendement de la lampe.
2. Conservez le carbure de calcium dans un contenant hermétique et étanche à l'humidité. L'exposition à l'air et à l'humidité peut provoquer la formation prématurée d'acétylène, ce qui réduit l'efficacité du combustible.
3. Assurez-vous que le réservoir de la lampe est propre et sec avant d'ajouter le carbure de calcium. Tout résidu ou humidité résiduel peut réagir avec le carbure et compromettre la qualité de l'acétylène produit.
4. Ajoutez la quantité appropriée de carbure de calcium dans le réservoir de la lampe en fonction de sa taille et de sa capacité. Référez-vous aux instructions du fabricant pour déterminer la quantité optimale.
5. Manipulez le carbure de calcium avec précaution, car il réagit violemment au contact de l'eau, produisant de l'acétylène inflammable. Assurez-vous de porter un équipement de protection individuelle, y compris des gants et des lunettes de sécurité, lors de la manipulation du carbure.
6. Surveillez attentivement la production d'acétylène pendant l'utilisation de la lampe. Si la flamme devient instable ou si la production d'acétylène diminue, il peut être nécessaire d'ajouter du carbure de calcium.
7. Effectuez un entretien régulier de la Lampe, y compris le nettoyage du réservoir et le remplacement périodique des pièces usées. Un entretien approprié garantit un fonctionnement optimal de la lampe et prolonge sa durée de vie.

En suivant ces conseils d'emploi, vous pourrez utiliser efficacement le carbure de calcium comme combustible dans les lampes à acétylène, assurant un éclairage fiable et sécurisé dans divers environnements.

Veillez à respecter toutes les consignes de sécurité lors de l'utilisation du carbure de calcium et de la lampe à acétylène, car ils peuvent être dangereux s'ils ne sont pas manipulés correctement.