Цианамид кальция

Цианами́д ка́льция — кальциевая соль амида циановой кислоты (цианамида) с формулой ${\displaystyle {\ce {CaCN2}}}$.

Цианамид кальция
Общие
Систематическое наименование	Цианамид кальция
Хим. формула	${\displaystyle {\ce {CaCN2}}}$
Физические свойства
Состояние	Бесцветные кристаллы
Молярная масса	80,10 г/моль
Плотность	2,29 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1340 °C
Энтальпия
• образования	-184,5 кДж/моль
Давление пара	0 ± 1 мм рт.ст.[1]
Классификация
Рег. номер CAS	156-62-7
PubChem	56955933
Рег. номер EINECS	205-861-8
SMILES	[Ca+2].N#CN
InChI	InChI=1S/CN2.Ca/c2-1-3;/q-2;+2 MYFXBBAEXORJNB-UHFFFAOYSA-N
RTECS	GS6000000
ChEBI	64301
Номер ООН	1403
ChemSpider	21106503
Безопасность
NFPA 704	0 3 1 W
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Получение

Синтез цианамида кальция производят длительным нагреванием до температуры около 2000 °С порошка карбида кальция в атмосфере азота^[2][3]:

${\displaystyle {\ce {CaC2 + N2 -> CaCN2 + C}}}$.

При использовании карбоната кальция и угля температуру синтеза можно понизить до 1000°С:

${\displaystyle {\ce {CaCO3 + 3C + N2 -> CaCN2 + 3CO}}}$.

Также возможен синтез действием аммиака на хлорциан, нагреванием синильной кислоты с оксидом кальция, и термическим разложением цианата кальция, получаемого сплавлением мочевины с оксидом кальция^[4]:

${\displaystyle {\ce {3CO(NH2)2 ->[{сплавление}] 3HOCN + NH3}}}$

${\displaystyle {\ce {CaO + 2HOCN -> Ca(OCN)2 + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {Ca(OCN)2 ->[{800°C}] CaCN2 + CO2}}}$

Физические свойства

Технический цианамид кальция — бесцветные, не разлагающиеся на сухом воздухе кристаллы. Содержит примерно 35 % связанного азота. Собственно для связывания атмосферного азота это вещество и получают.

Летуч, плавится без разложения под избыточным давлением азота. В холодной воде растворяется, в горячей полностью разлагается^[5].

Химические свойства

• При нагревании разлагается:

${\displaystyle {\mathsf {CaCN_{2}\ \xrightarrow {>1150^{o}C} \ CaC_{2}+N_{2}}}}$

• В горячей воде переходит в мочевину и гидроксид кальция:

${\displaystyle {\mathsf {CaCN_{2}+3H_{2}O\ \xrightarrow {70^{o}C} \ Ca(OH)_{2}+(NH_{2})_{2}CO}}}$

• С парами воды при высокой температуры образует аммиак:

${\displaystyle {\mathsf {CaCN_{2}+3H_{2}O\ \xrightarrow {300^{o}C} \ CaCO_{3}+2NH_{3}}}}$

• Водородом восстанавливается до кальция и графита^[5]:

${\displaystyle {\mathsf {CaCN_{2}+3H_{2}\ \xrightarrow {550-650^{o}C} \ Ca+C+2NH_{3}}}}$

Применение

В качестве компонента фитотоксического оружия и азотного удобрения^[6].

В форме цитрата применяется в медицине (кальция карбимид, Calcium carbimide, Temposil, Колме, Мидзо, Циамид) — вызывает непереносимость алкоголя из-за блокирования фермента ацетальдегиддегидрогеназы и связанной с этим интоксикацией организма от накопления ацетальдегида^[7][8].

Примечания

1. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0091.html
2. Thomas Güthner; Bernd Mertschenk (2006). "Cyanamides". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a08_139.pub2.
3. Третьяков Ю. Д. Неорганическая химия// 2 том, 2-е издание.
4. Патент США № 5 753 199A от 19 мая 1998. Process for the production of calcium cyanamide from urea. Описание патента на сайте Ведомства по патентам и товарным знакам США.
5. Лидин, 2000, с. 106.
6. Использование цианамида кальция в качестве азотного удобрения. «Агрохимия в сельском хозяйстве»  (неопр.). Дата обращения: 25 января 2016. Архивировано 1 февраля 2016 года.
7. Potential risks to human health and the environment from the use of calcium cyanamide as fertiliser Архивная копия от 1 июля 2019 на Wayback Machine, Scientific Committee on Health and Environmental Risks, PDF, 1,534 Kb, March 2016, Retrieved 22 July 2017
8. Webapteka.ru Кальция карбимид  (неопр.). Дата обращения: 16 марта 2021. Архивировано 25 июля 2017 года.

Литература

• Фокин Л. Ф. Химия цианамида и его производных. — Пг., 1920. — 51 с.
• Тер-Газарян Г. Г. Фиксация атмосферного азота. — Государственная плановая комиссия ЗСФСР, 1926
• Артемчук К.А., Минко А.И., Линский И.В., Кузьминов В.Н., Самойлова Е.С., Голощапов В.В. «Сравнительный анализ результатов трёхмесячной сенсибилизирующей терапии дисульфирамом и цианамидом (Колме)» Український вісник психоневрології. — 2010. — Т. 18, вип. 2. — С. 81–91.
• Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.