电石

目录

• 1. 简介
• 2. 主要用途
• 3. 生产技术
• 4. 安全防护
• 5. 待增加
• 6. 相关资料
• 7. 补充内容
• 8. 待增加
• 9. 本内容贡献者

% D, X9 B7 E8 u7 }; C$ ]' a/ F8 d7 l

简介

) B4 O* Z( h/ ^5 t+ m) _$ N% k电石一般指碳化钙。
' m$ F1 f& N' e3 b+ x碳化钙是一种无机物，化学式为CaC2，电石的主要成分，白色晶体，工业品为灰黑色块状物，断面为紫色或灰色。遇水立即发生激烈反应，生成乙炔，并放出热量。碳化钙是重要的基本化工原料，主要用于产生乙炔气。也用于有机合成、氧炔焊接等。
9 C1 i" h2 T' l& f! s5 y) F4 B5 Z2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，碳化钙生产在3类致癌物清单中。
4 ?, h; r3 ]: p
结构及性质理化特性

                               
登录/注册后可看大图

电子式：Ca2+[:C≡C:]2- 中间的“≡”代表三对共用电子对
  p3 H3 A, j  ]5 X; x5 H2 W* k3 ZInChI： InChI=1/C2. Ca/c1-2;/q-2;+2
! V# d8 d1 p& x5 k4 j( A4 I理化性质：白色结晶性粉末。密度2.22g/cm3，熔点447℃，遇水立即发生激烈反应，生成乙炔，并放出热量。
2 `  M* ]% {4 b3 G
晶体结构

' U4 w# A+ }0 R2 R# m! J                               
登录/注册后可看大图

碳化钙的晶体结构CaC2最常见的晶型属四方晶系，在298K到720K之间稳定，其结构如右图所示。四方CaC2的晶体结构类似NaCl型，但由于[:C≡C:]2-离子呈椭圆形，定向排列，晶体属四方晶系。在CaC2晶体的[:C≡C:]2-离子中，C-C距离为120pm，相当于碳碳叁键的键长，Ca和C间的距离为259和282pm。
+ m; i& n) \5 a, j8 B* g
# U& S. m9 I8 z0 L& L6 I5 U4 P  |危害健康危害
' W* r) B: O. t, ]2 @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。

' ]2 J& |: i9 w; J毒理学特性及环境行为
; L; _! h9 D( c/ q6 }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。
燃烧(分解)产物：乙炔、一氧化碳、二氧化碳。
) p2 z2 o8 b/ h. [4 d* F" s4 d% y
' O( }6 t" K- |+ g/ [# Y' S5 ?急救措施
4 a+ q# F( J: P3 K7 @2 T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。

应急处理
3 V" I! n+ F, @: E8 s- A隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。使用无火花工具收集于干燥、洁净、有盖的容器中，转移至安全场所。大量泄漏：用塑料布、帆布覆盖。与有关技术部门联系，确定清除方法。
* F# _" [& c( w9 K- Q* t0 m$ v! R灭火方法：禁止用水或泡沫灭火。二氧化碳也无效。须用干燥石墨粉或其它干粉(如干砂)灭火。

储藏
储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。相对湿度保持在75%以下。包装必须密封，切勿受潮。应与酸类、醇类等分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

主要用途

1 Q- C6 v! i$ o
* b, R1 ?- T! I! U% R" U反应原理：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
+ |( Z8 _/ o4 H- s8 Z1 w! T" M这是一个放热反应，ΔH = -120kJ/mol，因此需要用饱和食盐水与之反应来控制反应速率。 [2]
CaC2能导电，纯度越高，导电越易。
1 ]$ t, v+ M* I

                               
登录/注册后可看大图

电石-石灰相平衡图
（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、丙同、烯同、炭黑等；同时乙炔一氧焰广泛用于金属的焊接和切割。
（2）加热粉状电石与氮气时，反应生成氰氨化钙，即石灰氮：
CaC2 + N2 → CaCN2 + C , ΔH = -296kJ/mol
/ y5 k2 a; x, n# d1 i& t6 [, T* k石灰氮是制备氨基氰的重要原料。加热石灰氮 与食盐反应生成的熔体用于采金及有色金属工业。
, E" R+ x0 K+ o/ M1 a# i（3）电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂。
& P) u/ ^  y6 a（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（CH2=CHCl），再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH2—CHCI]n—的化学反应方法。
（5）旧时矿工下矿，将电石放入铁罐之中利用生成的乙炔（C2H2）制作成电石灯。
) Q5 g3 e% i/ K! i, L7 {
! C) {; U6 V0 v' r" _$ \

生产技术

. J& u1 `7 `+ U反应方程式：CaO + 3C → CaC2 + CO , ΔH = +465.7kJ/mol
这是一个强吸热反应，故需在2100-2500K的电炉中进行。 [1]
  ~. M6 H7 q4 i  [

+ V7 m- o5 f/ U1 I/ p" x1 z( J+ i$ Z                               
登录/注册后可看大图

电石灯
% T8 k( F% k: ~- F) [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。此一炉三使用工艺技术，使 CaC2生产综合利用了煤气化过程中的余热和煤灰，煤灰加配料熔融后生成CaC2和硅铁（提纯CaC2时）；“高温低压”煤气发生炉，使煤气的产（发）生自然化。每熔炼一吨80% CaC2，从石灰石中提取纯炭168kg左右，产生煤气（CO在55%—95%）600-2600 m3，可生产4.5吨左右的甲醇。富氧既提高炉温又提高了煤气的CO质量，氧气尤为一举两用，煤热能利用后的煤气，用于煤化工或清洁发电。此工艺为无消耗能源型和无污染型的CaC2生产和煤气生产。
密闭操作，全面排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿化学防护服，戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类、醇类接触。尤其要注意避免与水接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

安全防护

! ~% ?" O2 [8 I% |

1 z# W# u; S' j- R8 t% [. s

待增加

6 r) F2 T( _: W

相关资料

) z4 x7 W9 d' {7 I

补充内容

待增加

6 p- J! u* h0 l

本内容贡献者

7 g/ O- X: S9 j7 U7 l
* d9 o3 A9 H7 }& V$ o
, c+ I! K4 D6 }

返回产业图首页  |  我来补充内容