कार्बाइडे

कार्बाइडे : कोणत्याही मूलद्रव्याच्या कार्बनाबरोबर झालेल्या द्वि-अंगी संयुगास कार्बाइड अशी संज्ञा आहे. आतापर्यंत पुष्कळशा धातवीय किंवा अधातवीय मूलद्रव्यांची कार्बाइडे तयार करण्यात आली आहेत. सर्वसाधारणत: धातूंची कार्बाइडे घन व स्फटिकरूप असतात, तर अधातूंची कार्बाइडे वायुरूप किंवा द्रवरूप असतात. बोरॉन व सिलिकॉन हे अधातू मात्र अपवाद आहेत. त्यांची कार्बाइडे स्फटिकरूप व घन आहेत.

उत्पादन पद्धती : कार्बाइडे तयार करण्यासाठी मुख्यत्वेकरून पुढील तीन विक्रिया वापरल्या जातात.

(१) सरळ संयोग : इष्ट ते मूलद्रव्य आणि कार्बन विजेच्या भट्टीमध्ये उच्च तापमानाला तापविल्यास त्यांचा संयोग घडून कार्बाइड बनते. उदा., टंगस्टन व राखेचे प्रमाण कमी असलेला कोळसा (कित्येकदा साखर जाळून केलेला कोळसा) यांचे मिश्रण ग्रॅफाइटच्या मुशीमध्ये घालून ती मूस विजेच्या भट्टीमध्ये १,४००^० से. तापमानाला तापविली असता तिचे टंगस्टन कार्बाइड (WC) बनते.

युरेनियम आणि कार्बन यांचे मिश्रण २,१००^० से. ला तापविल्यास UC व २,४००^० से. पर्यंत तापविल्यास UC₂ ही युरेनियमाची कार्बाइडे मिळतात.

(२) धातूंच्या ऑक्साइडाचे किंवा कार्बोनेटाचे क्षपण : कार्बाइड बनविण्यासाठी सर्वसाधारणपणे ही पद्धत वापरली जाते. कार्बन व धातूचे ऑक्साइड किंवा कार्बोनेट यांचे मिश्रण विजेच्या भट्टीमध्ये उच्च तापमानाला तापविल्यास त्यांमध्ये रासायनिक विक्रिया घडून कार्बाइड बनते. या विक्रियेमध्ये धातूंच्या ऑक्साइडाचे किंवा कार्बोनेटाचे ⇨क्षपण  होऊन प्रथम धातू मिळते व त्या धातूची कार्बनाबरोबर रासायनिक विक्रिया घडून कार्बाइड बनते. कॅल्शियम कार्बाइड (CaC₂) तयार करण्यासाठी चुना किंवा चुनखडी व कोक यांचे मिश्रण विजेच्या भट्टीमध्ये २,०००^० से. तापमानाला तापविले जाते. त्याची विक्रिया पुढीलप्रमाणे होते.

वाळू (SiO₂), कोक,मीठ आणि लाकडाचा भुसा यांचे मिश्रण विजेच्या भट्टीमध्ये उच्च तापमानाला तापविले असता सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) मिळते.

(३) धातूवर अथवा त्याच्या संयुगावरॲसिटिलीन (C₂H₂) वायूची विक्रिया : ॲसिटिलीन वायूच्या वातावरणात धातू तापविली असता तिचे कार्बाइड तयार होते. मॅग्नेशियम कार्बाइड ह्या पद्धतीने तयार करतात. क्षारीय धातू (लिथियम, सोडियम, पोटॅशियम, रूबिडियम व सिझियम या अल्कली धातू) द्रवरूप अमोनियामध्ये विरघळवून त्यांची ॲसिटिलीन वायूबरोबर विक्रिया घडवून आणल्यास क्षारीय धातूंची ॲसिटिलाइडे बनतात. ही ॲसिटिलाइडे २००^० से. तापमानाला निर्वातामध्ये तापविल्यास क्षारीय धातूंची कार्बाइडे बनतात.

भौतिक व रासायनिक गुणधर्म : कार्बाइडे ही बहुधा अतिशय कठीण पण ठिसूळ असतात. कार्बाइडांचे वितळबिंदू उच्च असल्याने ते उच्च तापमानापर्यंत तापवूनही घन अवस्थेत राहू शकतात, म्हणजे त्यांच्यामध्ये उच्च तापमान सह्यतेचा गुण आहे. कार्बाइडांमध्ये सर्वांत उच्च वितळबिंदू टॅंटॅलम कार्बाइडाचा आहे. टॅंटॅलम कार्बाइड ४,१५०^० से. ला वितळते.

कार्बाइडाचे रंग निरनिराळ्या प्रकारचे असतात. शुद्ध कॅल्शियम कार्बाइडाचा (CaC₂) रंग पांढरा असतो, तर अशुद्ध कॅल्शियम कार्बाइडाचा रंग फिकट करडा असतो. ॲल्युमिनियम कार्बाइडाचा (Al₄C₃) रंग पिवळा, तर क्रोमियम कार्बाइडाचा रंग करडा असतो. काही कार्बाइडांचे स्फटिक रत्नासारखे चकाकतात.

कार्बाइडे साधारणपणे गंधरहित असतात. तांबे, चांदी व सोने या धातूंची कार्बाइडे स्फोटक असतात. कार्बाइडांची पाणी किंवा अम्ल यांच्याशी विक्रिया घडून ॲसिटिलीन वायू किंवा मिथेन (CH₄) तयार होतो. लोहाचे पोलाद करण्यासाठी वापरलेल्या कार्बनामुळे लोहाचे कार्बाइड तयार होते. पोलादाचा कठिणपणा त्यात तयार झालेल्या लोहाच्या कार्बाइडावर अवलंबून असतो.

काही प्रमुख कार्बाइडांचे गुणधर्म

उपयोग : (१) कार्बाइडे अतिशय कठीण असल्यामुळे दळण्याच्या यंत्रामध्ये व भोके पाडण्याच्या यंत्रामध्ये त्यांचा उपयोग केला जातो. उदा., सिलिकॉन कार्बाइड. (२) उच्च तापमान सहन करणारे पदार्थ म्हणून कार्बाइडे वापरण्यात येतात. उदा., बोरॉन व सिलिकॉन कार्बाइडे. (३) ॲसिटिलीन वायू व कॅल्शियम सायनामाइड तयार करण्यासाठी कॅल्शियम कार्बाइड वापरतात.

इनामदार, द. ना.