电石乙炔的性质(一)

电石、乙炔等材料的物化性质

一.产品及原料的物化性质

1.产品（乙炔）

1.1物理性质

1.1.1在常温常压下，纯乙炔为无色芳香气味的易燃气体，工业品因含硫化氢，磷化氢等杂质而有毒，并且具有特殊刺激性臭味。微溶于水，溶于乙醇、苯、丙酮等许多有机溶剂中，溶解度随温度升高而降低，比空气略轻。乙炔与空气能在很宽的范围内（

2.3-81）×10-2形成爆炸混合物，爆炸迟滞时间只有0.017秒。

1.1.2主要物理常数

密度：(0℃，100kpa) 1.17㎏⁄m3

比重：(对空气) 0.9056

(对氧气) 0.8194

自燃点：305℃

沸点：(或冷凝点) －83.66℃

熔点：(或凝固点) －85℃

临界温度：35.7℃

1.2 化学性质

1.2.1乙炔是最简单的炔烃，又称电石气，分子式C2H2，结构式H-C≡C-H，乙炔中心C原子采用sp杂化。分子量26.4，纯乙炔在空气中燃烧2100度左右，在氧气中燃烧可达3600度。

1.2.2乙炔分子中碳与碳是三键相连,所以化学性质非常活泼。易发生加成、氧化、聚合、金属取代等各种反应，还能与许多有机物进行反应。

a、加成反应：

可以跟Br₂、H₂、HX等多种物质发生加成反应。例如与Br₂的加成，现象：可以使溴水褪色或Br₂的CCl₄溶液褪色。利用乙炔与HCL加成，在加热和催化剂的作用下，就可以得到氯乙烯单体，再通过聚合反应就能得到通常所说的聚氯乙烯（PVC）。

b、氧化反应：

可燃性：2C₂H₂+5O₂→4CO₂+2H₂O（条件：点燃），现象：火焰明亮、带浓烟，燃烧时火焰温度很高（>3000℃），用于气焊和气割。其火焰称为氧炔焰。

被KMnO4氧化：能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。

c、聚合反应：由于乙炔与乙烯都是不饱和烃，所以化学性质基本相似。在适宜条件下，三分子乙炔能聚合成一分子苯。但苯的产量不高，副产物又多。如果利用钯等过渡金属的化合物作催化剂，乙炔和其他炔烃可以顺利地生成苯及其衍生物。

在一定条件下，乙炔也能与烯烃一样，聚合成高聚物-----聚乙炔。d、金属取代反应（可用于乙炔的定性鉴定）：

将其通入硝酸银或氯化亚铜氨水溶液，立即生成白色乙炔银

（AgC≡CAg）和棕红色乙炔亚铜（CuC≡CCu）沉淀，可用于乙炔的定性鉴定。

其他化学特性：

乙炔与铜、银、汞（水银）等金属或其盐类长期接触时，会生成乙炔铜（Cu2C2）和乙炔银（Ag2C2）等爆炸性混合物，当受到摩擦、冲击时会发生爆炸。因此，凡供乙炔使用的器材都不能用银和含铜量70%以上的铜合金制造。

1.2.3乙炔在下列情况下可以发生爆炸：

a.高温(>550℃) 、加压(>1.5Mpa表压)。

b.与空气混合，在2.3-81%范围内，特别是在含7-13%时。

c.与氧气混合，在2.5-93%范围内，特别是在含30%时。

d. 和能与它起反应的物质混合时，如与氯气混合时在日光下就能爆炸。

e.与铜、银、汞接触生成相应的金属化合物时可因撞击发生爆炸。

1.3乙炔的用途：

乙炔可用以照明、焊接及切断金属（氧炔焰），也是制造乙醛、醋

酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。

在20世纪60年代前，乙炔是有机合成的最重要原料，现仍为重要原料之一。如与氯化氢、氢氰酸、乙酸加成，均可生成生产高聚物的原料。

1.4产品规格

1.4.1粗乙炔纯度≧98%(v%)（开车阶段≥95%）。

1.4.2硫、磷含量:取决于电石质量。

1.5乙炔对人身的影响

1.5.1纯净的乙炔没有毒性。只是单纯的窒息性物质。所以，浓度高时会有因为氧气不足而窒息的危险。

1.5.2急性作用的情况，20％以上的乙炔存在于呼吸的空气中的话，可利用的氧气减少，会产生呼吸困难或轻度头疼，40％以上的话会导致虚脱。局部没有作用。

1.5.3慢性作用的情况，体内持续慢性氧气不足的话会导致慢性内窒息状态。局部没有作用。

1.5.4乙炔中如果有很多不纯物质的话（特别是磷化氢、硫化氢等），会加速中毒现象或某些病状的发生。

1.6卫生上的预防及急救措施

在使用乙炔时要特别注意换气，任何时候都要保证乙炔浓度在2.3％（Vol）以下。这是防止爆炸所必需的，只要严守这一点就不会危害到健康。

在进入有高浓度乙炔的密闭区时，要采取以下措施，佩戴相应装备：

a.佩戴软面具，强制送风机，自我保护式呼吸工具等装备.

b.出现中毒现象时，需转移到洁净的空气中，吸入氧气并且进行人工呼吸，同时要立即就医。

2.原材料说明：

2.1电石

2.1.1电石的物化性质

纯净的碳化钙几乎是无色透明的结晶体，其分子式为：CaC2，分子量为：64.10。通常说的电石是指工业碳化钙，按其纯度不同有灰色、棕色、黑色或紫色，纯度高时为紫色，暴露在空气中吸收水分后即失去光泽，变成灰白色粉末，品质降低，最终变质失效。纯净碳化钙密度为2.22g/cm3（纯度80×10-2的碳化钙密度为2.324g/cm3），熔点2300℃（纯度80×10-2的碳化钙熔点为2000℃），堆积密度：粒度<80mm为1.1-1.3t/m3，碳化钙不溶于所有的有机溶剂。

碳化钙的化学性质活泼，能与许多气体、液体在适当的温度下发生化学反应。与水反应生成乙炔和氢氧化钙，并放出热量（生成热：△H298=14.1±2千卡/克分子）。含杂质磷化钙过多的碳化钙遇水产生磷化氢，极易爆炸。

杂质：因电石中常含有砷化钙(Ca3 As2)、磷化钙(Ca3P2)等杂质，与水作用时同时放出砷化氢(AsH3)、磷化氢(PH3)等有毒气体，因此使用由电石产生的乙炔有毒)。

2.1.2电石应用

反应原理：CaC2+2H2O==Ca(OH)2+C2H2↑

CaC2能导电，纯度越高，导电越易。

2.1.2.1电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物

例如：合成橡胶、 人造树脂、丙酮、烯酮、炭黑等；同时乙炔一氧焰广泛用于金属的焊接和切割。

2.1.2.2加热粉状电石与氮气时，反应生成氢氨化钙，即石灰氮，加热石灰氮与食盐反应生成的氢熔体用于采金及有色金属工业。

2.1.2.3电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂。

2.1.2.4生产聚氯乙烯（PVC），电石法生产聚氯乙烯利用电石（碳化钙CaC2），遇水生成乙炔（C2H2），将乙炔与氯化氢（HCl）合成制出氯乙烯单体（CH2CHCl），再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯。

2.1.2.5旧时矿工下矿，将电石放入铁罐织中利用生成的乙炔