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“電石氣”是什么氣體?

?? 2021-04-30 14090
核心提示:乙炔又稱電石氣。結(jié)構(gòu)簡式HC≡CH,是最簡單的炔烴。化學(xué)式C2H2分子結(jié)構(gòu): C原子以sp雜化軌道成鍵、分子為直線形的非極性分子。純
乙炔又稱電石氣。結(jié)構(gòu)簡式HC≡CH,是最簡單的炔烴。化學(xué)式C2H2
分子結(jié)構(gòu): C原子以sp雜化軌道成鍵、分子為直線形的非極性分子。
純乙炔為無色芳香氣味的易燃、有毒氣體。熔點(diǎn)(118.656kPa)-80.8℃,沸點(diǎn)-84℃,相對密度0.6208(-82/4℃),折射率1.00051,折光率1.0005(0℃),閃點(diǎn)(開杯)-17.78℃,自燃點(diǎn)305℃。在空氣中爆炸極限2.3%-72.3%(vol)。微溶于水,易溶于乙醇、、丙酮等有機(jī)溶劑。在15℃和1.5MPa時(shí),乙炔在丙酮中的溶解度為237g/L,溶液是穩(wěn)定的。工業(yè)品乙炔帶輕微大蒜臭。由碳化(電石)制備的乙炔因含磷化氫等雜質(zhì)而有惡臭。
乙炔分子量 26.4 ,氣體比重 0.91( Kg/m3), 火焰溫度 3150 ℃, 熱值12800 (千卡/m3) 在氧氣中燃燒速度 7.5 ,純乙炔在空氣中燃燒2100度左右,在氧氣中燃燒可達(dá)3600度。
化學(xué)性質(zhì)很活潑,能起加成、氧化、聚合及金屬取代等反應(yīng)。
能使高溶液的紫色褪去。
3CH≡CH + 10KMnO4 + 2H2O→6CO2↑+ 10KOH + 10MnO2↓
制備方法:1.電石法 由電石(碳化鈣)與水作用制得。2.天然氣制乙炔法 預(yù)熱到600-650℃的原料天然氣和氧進(jìn)入多管式燒嘴板乙炔爐,在1500℃下,甲烷裂解制得8%左右的稀乙炔,再用N-甲基吡咯烷酮提濃制得99%的乙炔成品。
乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法:
CaC2+2H-OH→Ca(OH)2+CH≡CH↑
用途:乙炔在高溫下分解為碳和氫,由此可制備乙炔炭黑。一定條件下乙炔聚合生成,甲苯,二甲苯,,萘,蒽,苯乙烯,茚等芳烴。通過取代反應(yīng)和加成反應(yīng),可生成一系列極有價(jià)值的產(chǎn)品。例如乙炔二聚生成乙烯基乙炔,進(jìn)而與氯化氫進(jìn)行加成反應(yīng)得到氯丁二烯;乙炔直接水合制取乙醛;乙炔與氯化氫進(jìn)行加成反應(yīng)而制取氯乙烯;乙炔與乙酸反應(yīng)制得乙酸乙烯;乙炔與氰化氫反應(yīng)制取丙烯腈;乙炔與氨反應(yīng)生成甲基吡啶和2-甲基-5-乙基吡啶;乙炔與甲苯反應(yīng)生成二甲笨基乙烯,進(jìn)一氣體步催化劑裂化生成三種甲基苯乙烯的異構(gòu)體:乙炔與一分子甲醛縮合為丙炔醇,與二分子甲醛縮合為丁炔二醇;乙炔與丙酮進(jìn)行加成反應(yīng)可制取甲基炔醇,進(jìn)而反應(yīng)生成異戊二烯;乙炔和一氧化碳及其他化合物(如水,醇,硫醇)等反應(yīng)制取丙烯酸及其衍生物。
化學(xué)性質(zhì):
(1)氧化反應(yīng):
a.可燃性:2C2H2+5O2 → 4CO2+2H2O
現(xiàn)象:火焰明亮、帶濃煙 , 燃燒時(shí)火焰溫度很高(>3000℃),用于氣焊和氣割。其火焰稱為氧炔焰。
b.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高錳酸鉀溶液褪色。
(2)加成反應(yīng):可以跟Br2、H2、HX等多種物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)。
如:
現(xiàn)象:水褪色或Br2的CCl4溶液褪色
所以可用酸性KMnO4溶液或水區(qū)別炔烴與烷烴。
與H2的加成
CH≡CH+H2 → CH2=CH2
與HX的加成
如:CH≡CH+HCl →CH2=CHCl 氯乙烯用于制聚氯乙烯
(3)“聚合”反應(yīng):三個(gè)乙炔分子結(jié)合成一個(gè)苯分子:
由于乙炔與乙烯都是不飽和烴,所以化學(xué)性質(zhì)基本相似。
在適宜條件下,三分子乙炔能聚合成一分子苯。
金屬取代反應(yīng):將乙炔通入溶有金屬鈉的液氨里有氫氣放出。
乙炔與氨溶液反應(yīng),產(chǎn)生白色乙炔銀沉淀
因?yàn)橐胰卜肿永锾細(xì)滏I是以SP-S重疊而成的。碳?xì)淅锾荚訉﹄娮拥奈Ρ容^大些,使得碳?xì)渲g的電子云密度近碳的一邊大得多,而使碳?xì)滏I產(chǎn)生極性,給出H+而表現(xiàn)出一定的酸性。
乙炔可用以照明、焊接及切斷金屬(氧炔焰),也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡膠、合成纖維等的基本原料。
純品乙炔為無色無氣味的氣體,自電石制取的乙炔含有化氫、砷化氫、硫化氫等雜質(zhì)而具有特殊的刺激性蒜臭和毒性;常壓下不能液化,升華點(diǎn)為-83.8℃,在1.19×105Pa壓強(qiáng)下,熔點(diǎn)為-81℃;易燃易爆,空氣中爆炸極限很寬,為2.5%~80%;難溶于水,易溶于石油醚、乙醇、苯等有機(jī)溶劑,在丙酮中溶解度極大,在1.2MPa下,1體積丙酮可以溶解300體積乙炔,液態(tài)乙炔稍受震動就會爆炸,工業(yè)上在鋼筒內(nèi)盛滿丙酮浸透的多孔物質(zhì)(如石棉、硅藻土、軟木等),在1~1.2MPa下將乙炔壓入丙酮,安全貯運(yùn)。
乙炔燃燒時(shí)能產(chǎn)生高溫,氧炔焰的溫度可以達(dá)到3200℃左右,用于切割和焊接金屬。供給適量空氣,可以安全燃燒發(fā)出亮白光,在電燈未普及或沒有電力的地方可以用做照明光源。乙炔化學(xué)性質(zhì)活潑,能與許多試劑發(fā)生加成反應(yīng)。在20世紀(jì)60年代前,乙炔是有機(jī)合成的最重要原料,現(xiàn)仍為重要原料之一。如與氯化氫、氫氰酸、乙酸加成,均可生成生產(chǎn)高聚物的原料:
乙炔在不同條件下,能發(fā)生不同的聚合作用,分別生成乙烯基乙炔或二乙烯基乙炔,前者與氯化氫加成可以得到制氯丁橡膠的原料2-氯-1,3-丁二烯。乙炔在400~500℃高溫下,可以發(fā)生環(huán)狀三聚合生成苯;以氰化
Ni(CN)2為催化劑,在50℃和1.2~2MPa下,可以生成環(huán)辛四烯。
乙炔具有弱酸性,將其通入硝酸銀或氯化亞氨水溶液,立即生成白色乙炔銀(AgC≡CAg)和紅棕色乙炔亞銅(CuC≡CCu)沉淀,可用于乙炔的定性鑒定。這兩種金屬炔化物干燥時(shí),受熱或受到撞擊容易發(fā)生爆炸,如:
反應(yīng)完應(yīng)用鹽酸或硝酸處理,使之分解,以免發(fā)生危險(xiǎn):
乙炔在使用貯運(yùn)中要避免與銅接觸。
工業(yè)上可以用碳化鈣污染源和廠界環(huán)境稽查(電石)水解生產(chǎn)乙炔:
CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2
也可由天然氣熱裂或部分氧化制備。
CAS 編碼:74-86-2
噴到手上有涼涼的感覺電石氣是乙炔,C2H2

打火機(jī)氣體的主要成分是丁烷
丁烷CH3—CH2—CH2—CH3
沸點(diǎn) -0.5℃
熔點(diǎn) -138.4℃
液態(tài)時(shí)密度 0.5788g/cm3(也就是1ML的質(zhì)量)
噴到手上會有涼颼颼的感覺,因?yàn)閾]發(fā)。

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