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（C2H2）制作成电石灯。

2.1.3电石制法工业上一般使用电炉熔炼法与氧热法，电炉熔炼法是将焦炭与氧化钙(分子式CaO)置于2200℃左右的电炉中熔炼，生成碳化钙(分子式CaC2)。

氧热法：即：高炉富氧氧热法熔炼CaC2 (电石) 、石灰石中提取炭、高温低压煤气发生炉。

2.1.4电石的质量指标：项目指标优等品一等品合格品发生量（20℃，1013kpa），（1/kg）粒度80-20030528525550-803152852555-603002802505-503002802502.1.5危害健康危害：损害皮肤，引起皮肤瘙痒、炎症、“鸟眼”样溃疡、黑皮病。

皮肤灼伤表现为创面长期不愈及慢性溃疡型。

接触工人出现汗少、牙釉质损害、龋齿发病率增高。

燃爆危险：本品遇湿易燃。

危险特性：干燥时不燃，遇水或湿气能迅速产生高度易燃的乙炔气体，在空气中达到一定的浓度时，可发生爆炸性灾害。

与酸类物质能发生剧烈反应。

急救措施：皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟，就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟,就医。

吸入：脱离现场至空气新鲜处。

保持呼吸道通畅。

如呼吸困难，给输氧。

如呼吸停止，立即进行人工呼吸,就医。

2.2氮气2.2.1氮气的物化性质氮气，化学式为N2，通常状况下是一种无色无味的气体，且通常无毒，比空气轻,与空气相比,比重为0.967。

在标准情况下的气体密度是1.25g/L，难溶于水，氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。

在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.8℃时，液态氮变成雪状的固体。

由氮分子中三键键能很大，不容易被破坏，因此其化学性质十分稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，只有在高温高压并有催化剂存在的条件下，氮气可以和氢气反应生成氨。

2.2.2氮气用途2.2.2.1化工合成氮主要用于合成氨，反应式为N2+3H2⇌2NH3( 条件为高压，高温、和催化剂。

反应为可逆反应），还是合成纤维、合成树脂、合成橡胶等的重要原料。

氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。

例如：碳酸氢铵NH4HCO3，氯化铵NH4Cl，硝酸铵NH4NO3等等。

2.2.2.2用于汽车轮胎氮气几乎为惰性的双原子气体，化学性质极不活泼，气体分子比氧分子大，不易热胀冷缩，变形幅度小，其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30～40%，能保持稳定胎压，提高汽车轮胎形式的稳定性和舒适性，防止爆胎和缺气碾行，延长轮胎的使用寿命。

2.2.2.3其他作用由于氮的化学惰性，常用作保护气体，如：瓜果，食品，灯泡填充气。

以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化，用氮气填充粮仓，可使粮食不霉烂、不发芽，长期保存。

液氮还可用作深度冷冻剂。

高纯氮气用作色谱仪等仪器的载气。

用作铜管的光亮退火保护气体。

跟高纯氦气、高纯二氧化碳一起用作激光切割机的激光气体。

氮气也作为食品保鲜保护气体的用途。

在化工行业，氮气主要用作保护气体、置换气体、洗涤气体、安全保障气体。

2.2.3氮气的危险性危险性类别：第2.2类 惰性气体侵入途径：吸入健康危害：空气中氮气含量过高，使吸入气氧分压下降，引起缺氧窒息。

吸入氮气浓度不太高时，患者最初感胸闷、气短、疲软无力；继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，称之为“氮酩酊”，可进入昏睡或昏迷状态。

吸入高浓度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。

2.2.4氮气中毒的预防和急救措施预防：（1)生产场所需加强机械通风，凡进入经氮气作气体置换的容器、反应釜等通风不良处工作，应 作充分机械通排风处理，有条件者应进行工作点氧含量测定。

(2)加强个人防护，需进入氮气柜或在高氮低氧环境中工作，应佩戴送风式或供氧式防毒面具。

（3)加强管理，严格执行安全卫生管理制度和操作规程，进入高氮低氧环境中工作时应有专人监护，并随时与作业人员保持联系。

急救措施：（1）脱离现场，给予新鲜空气或氧气吸入　病人如有昏迷、呼吸抑制等情况，可投用呼吸兴奋剂、给予机械呼吸，并尽速转往医院抢救。

（2）病人如出现呼吸心跳停止、应立即进行心肺脑复苏，即维持呼吸道通畅、进行人工通气及心外按压、药物治疗，关键是在呼吸心跳恢复后早期防治缺氧性脑损伤。

2.2.5氮气使用要求：高纯氮≥99.999%；工业级 一级≥99.5%； 二级≥98.5%；一般钢瓶氮气纯度要求99.7%。