Lampa karbidowa (karbidówka)

Lampa karbidowa (karbidówka) – na jakiej zasadzie działała?

Inżynieria

Jednym z dawnych sposobów oświetlania ulic, domów czy wnętrz kopalń, było korzystanie z tzw. karbidówek, czyli lamp karbidowych. Lampy te wykorzystywały wydzielający się acetylen, który ulegając spalaniu, wytwarzał światło. Poznaj budowę karbidówek, historyczne zastosowanie i dowiedz się, dlaczego lampa karbidowa była dosyć niechętnie wykorzystywana w gospodarstwach domowych.

Lampa karbidowa (karbidówka) – definicja

Lampa karbidowa (inaczej karbidówka lub lampa acetylenowa, ang. carbide lamp) to rodzaj lampy gazowej, w której źródłem światła był płomień, powstający w wyniku spalania acetylenu (C2H2). Gaz ten wytwarzany był na skutek reakcji karbidu (CaC2) z wodą, wewnątrz lampy.

Zastosowanie lamp karbidowych

Dawniej lampy acetylenowe wykorzystywano do oświetlania ulic, podświetlania budynków, w latarniach morskich, a także w samochodach i rowerach. W Polsce lampy uliczne na acetylen zaczęto stosować w drugiej połowie XIX wieku.

Większe znaczenie miały jednak przenośne lampy karbidowe, w których acetylen wytwarzany był na bieżąco wewnątrz lampy. Tego typu przenośne oświetlenie znacznie usprawniło prace wewnątrz kopalni – dawały bardzo jasne światło. Ponadto karbidówki doskonale sprawdzały się w rękach kolejarzy.

W j. angielskim, lampy te często nazywane były (w wolnym tłum.) kopciuchami – ang. smokers. Wynikało to z faktu, że wydzielały spore ilości czarnego dymu, który powstawał na skutek spalania acetylenu.

Budowa lamp karbidowych

Lampy karbidowe w uproszczeniu składały się z dwóch komór. W dolnej znajdował się węglik wapnia (tzw. karbid), a w górnej zwykła woda. Pomiędzy nimi umieszczano mechanizm kontrolujący mieszanie się obu substancji (ilość wody, która powoli skapywała na karbid). Na skutek reakcji wody i węgliku wapnia, wydzielał się łatwopalny gaz – acetylen, który w końcowej fazie ulegał zapłonowi i wytwarzał światło.

Efektem ubocznym (odpadem) podczas wydzielania acetylenu było wodorotlenek wapnia Ca(OH)2 – tzw. wapno gaszone. Wydzielał się on w formie białego proszku i gromadził w osobnej, niewielkiej komorze. Produkt ten mógł być później wykorzystany np. do produkcji cementu.

Lampy te najczęściej posiadały odbłyśnik umieszczony za płomieniem, tak aby jak najwięcej światła skierować do przodu. Dodatkowo reakcja wody z karbidem była egzotermiczna (wydzielały się duże ilości ciepła), przez to górnicy mogli dodatkowo ogrzać się przy pomocy tej lampy.

Wzór reakcji wody z karbidem, w wyniku której wydzielał się acetylen, a produktem ubocznym było wapno gaszone:

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Wzór reakcji spalania acetylenu:

2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

Historia powstania karbidówek

Wszystko zaczęło się w roku 1892, kiedy to kanadyjski wynalazca Thomas Willson wynalazł wydajną metodę pozyskiwania węgliku wapnia. W tym celu w piecu łukowym umieszczał zmieszane ze sobą wapno i koks. Piec łukowy zapewniał wtedy wystarczająco wysoką temperaturę, aby mogła zaistnieć reakcja chemiczna. Masowa produkcja karbidu przyczyniła się do znacznego rozwoju przemysłu chemicznego.

Pierwsza lampa acetylenowa powstała ok. 1894 roku, a dwa lata później zaczęto stosować je jako źródło oświetlenia w rowerach. Pierwsza acetylenowa lampa rowerowa została opatentowana w USA w 1900 roku przez Fredericka Baldwina. Ciekawostką jest fakt, że w 1900 roku światło pochodzące z lampy acetylenowej, wykorzystano do projekcji filmu “Casa de Fierro“.

Oświetlenie uliczne i domowe

Lampy na acetylen wykorzystywano do oświetlania ulic tam, gdzie jeszcze nie dotarła elektryczność. Karbidówki służyły jako latarnie uliczne już od lat 1900 i zachowały swoją funkcjonalność przez kolejne 50 lat.

Acetylen wykorzystywany był również do oświetlania wnętrz domów. W tym celu na zewnątrz mieszkań wystawiano pojemniki, do których wsypywano pellet karbidowy, a nad nimi pojemniki z wodą. Następnie wytwarzający się w ten sposób acetylen, transportowany był do wnętrz domów i tam spalany w lampach karbidowych. Tego typu oświetlenie było względnie tanie, aczkolwiek niebezpieczne z uwagi na możliwe wycieki gazu i ryzyko wybuchu.

Oświetlenie w pojazdach i na łodziach

Lampy karbidowe wykorzystywane były we wczesnych latach motoryzacji. Samochody wyposażone w przednie reflektory mogły bezpiecznie podróżować również nocą. W reflektorach stosowano cienkie szkło i specjalne soczewki, co pozwalało wzmocnić i skoncentrować wiązkę światła na drodze.

Lampy acetylenowe znalazły się również na pokładach łodzi, które poruszały się szlakami rzecznymi.

Oświetlenie w kopalniach i jaskiniach

Entuzjaści wycieczek po wnętrzach jaskiń, do dzisiaj cenią się jakość emitowanego światła, pochodzącego z lamp acetylenowych. W internecie można również natknąć się na informacje, jakoby spory odsetek alpinistów jaskiniowych nadal korzystał z tego typu historycznego oświetlenia, który w ich oczach ma przewagę nad nowoczesnym oświetleniem elektrycznym (są bardziej niezawodne).

Faktem jest, że mają lepszy współczynnik ilości wydzielanego światła do masy potrzebnego paliwa, niż lampy elektryczne. Mogą pracować dłużej bez konieczności ładowania baterii, przez co są chętnie wykorzystywane podczas kilkudniowych wycieczek wewnątrz jaskiń.

Ponadto lampy karbidowe wydzielają podczas pracy spore ilości ciepła, dzięki czemu mogą posłużyć do ogrzania rąk.

Karbidówki w okresie wojennym

Z uwagi na ciężkie warunki bytowe i utrudniony dostęp do innych źródeł światła w okresie wojennym, prowizoryczne karbidówki były powszechnie wykorzystywane do oświetlania wnętrz polskich domów i mieszkań.

Składały się one z dwóch metalowych zbiorników, umieszczonych pionowo (jeden na drugim). Woda umieszczona w górnej komorze powoli kapała na karbid w dolnej komorze. To z niej wychodziła rurka, którą transportowany był acetylen, a następnie zapalany.

Co ciekawe, taka konstrukcja okazywała się na swój sposób dosyć bezpieczna, ponieważ ciśnienie gazu wewnątrz komory z karbidem, automatycznie otwierało lub zamykało dostęp wody. Poza okresem wojennym i okupacji, karbidówki w domach stosowane były niechętnie z uwagi na specyficzny zapach, wydzielający się podczas spalania acetylenu.


Sprawdź również:

Krzysztof Kamzol

Redaktor naczelny w serwisie Joblife.pl

0 komentarzy
Inline Feedbacks
Zobacz wszystkie komentarze