Карбидная лампа

Карби́дная лампа или Ацетиленовая лампа — лампа, в которой источником света служит ацетиленовое пламя, получаемое химической реакцией карбида кальция с водой.

Данный тип ламп был широко распространён с начала XX века. Их устанавливали на кареты, автомобили и даже на велосипеды. В наши дни карбидная лампа используется только в случае нужды в мощном автономном источнике света, например, в спелеологии, на отдалённых маяках, так как это освещение выгоднее, чем подвод линии электропередачи или автономная энергетическая установка. До сих пор такие лампы используются на судах, бакенах.

Конструкция

Карбидная лампа состоит из бачка (генератора ацетилена) и горелки. Бачок разделен на две части. В одной части находится карбид, в другой отсек наливается вода. Регулируемый клапан осуществляет дозированную (капельную) подачу воды в отсек с карбидом. Изменением скорости подачи воды регулируют генерацию ацетилена и яркость фонаря. Реакция протекает по схеме:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2\uparrow + Ca(OH)_2} }[/math]

Бачок может объединяться с горелкой в единую конструкцию или соединяться гибким шлангом. Горелка часто снабжается отражателем для получения направленного света. Современные горелки могут оснащаться пьезоэлементом для упрощения розжига.

Карбидная лампа даёт яркий свет тёплой гаммы. Кроме того реакция карбида с водой является экзотермической, потому бачок дает некоторое количество тепла, пригодного для обогрева рук или тела.

Когда весь карбид прореагирует, в бачке остается влажный пастообразный гидроксид кальция (т. н. гашеная известь). После очистки бачка его можно вновь зарядить карбидом и водой.

История

В 1888 (по другим сведениям в 1892) году Томас Виллсон^[англ.] сумел получить карбид кальция в электродуговой печи из смеси оксида кальция с коксом. Дуговая печь обеспечивает высокую температуру, необходимую для обеспечения реакции^[1].

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaO + 3C \rightarrow CaC_2 + CO} }[/math]

Процесс оказался экономически эффективным, а доступная в промышленных масштабах электроэнергия позволила наладить производство карбида. Ацетиленовое освещение стало распространяться с 1894 года. В 1895 году Уиллсон продал свой патент Union Carbide^[2]^[3].

В начале XX века широкое распространение имели ацетиленовые фары на транспорте, которые только в 1930-е были вытеснены электрическими.

См. также

Ацетилен используется также:

Для газовой сварки и резки металлов;
В производстве взрывчатых веществ (см. ацетилениды);
Для получения уксусной кислоты, этилового спирта, растворителей, пластических масс, каучука, ароматических углеводородов;
Для получения технического углерода;
В атомно-абсорбционной спектрофотометрии при пламенной атомизации;
В ракетных двигателях (вместе с аммиаком)^[4];

Примечания

↑ Карбид кальция (неопр.). Дата обращения: 10 декабря 2017. Архивировано 10 декабря 2017 года.
↑ Morehead, J. T. and de Chalmot, G. The Manufacture of Calcium Carbide (англ.) // Journal of the American Chemical Society^[англ.] : journal. — 1896. — Vol. 18, no. 4. — P. 311—331. — doi:10.1021/ja02090a001.
↑ Freeman, Horace. Manufacture of Cyanamide (неопр.) // The Chemical News and the Journal of Physical Science. — 1919. — Т. 117. — С. 232.
↑ В России разработали ракетный двигатель на аммиаке — Известия (неопр.). Дата обращения: 7 мая 2012. Архивировано 7 мая 2012 года.

Видео карбидной лампы в действии https://www.youtube.com/watch?v=sFZaYsZiVqw

[1] Карбид кальция (неопр.). Дата обращения: 10 декабря 2017. Архивировано 10 декабря 2017 года.

[2] Morehead, J. T. and de Chalmot, G. The Manufacture of Calcium Carbide (англ.) // Journal of the American Chemical Society^[англ.] : journal. — 1896. — Vol. 18, no. 4. — P. 311—331. — doi:10.1021/ja02090a001.

[3] Freeman, Horace. Manufacture of Cyanamide (неопр.) // The Chemical News and the Journal of Physical Science. — 1919. — Т. 117. — С. 232.

[4] В России разработали ракетный двигатель на аммиаке — Известия (неопр.). Дата обращения: 7 мая 2012. Архивировано 7 мая 2012 года.

[1]

[2]

[3]

[4]