理化性質(zhì):黃褐色或黑色的塊狀固體,純品為無色晶體(含CaC2較高的是紫色)。密度2.22克/立方厘米,熔點(diǎn)447℃、沸點(diǎn)2300℃,遇水立即發(fā)生激烈反應(yīng),生成乙炔,并放出熱量,電石含量不同熔點(diǎn)也隨之變化。
雜質(zhì):因電石中常含有砷化鈣(Ca3 As2)、磷化鈣(Ca3 P2)等雜質(zhì),與水作用時(shí)同時(shí)放出砷化氫(AsH3 )、磷化氫(PH3 )等有毒氣體,因此使用由電石產(chǎn)生的乙炔有毒(須通過濃H2SO4和重鉻酸鉀洗液除去)。相對密度(水=1): 2.22
反應(yīng)原理:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
CaC2能導(dǎo)電,純度越高,導(dǎo)電越易。
(1)電石與水反應(yīng)生成的乙炔可以合成許多有機(jī)化合物
例如:合成橡膠、 人造樹脂、丙酮、烯酮、炭黑等;同時(shí)乙炔一氧焰廣泛用于金屬的焊接和切割。
(2)加熱粉狀電石與氮?dú)鈺r(shí),反應(yīng)生成氰氨化鈣,即石灰氮,加熱石灰氮 與食鹽反應(yīng)生成的氰熔體用于采金及有色金屬工業(yè)。
(3)電石本身可用于鋼鐵工業(yè)的脫硫劑。
(4)生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC),電石法生產(chǎn)聚氯乙烯利用電石(碳化鈣CaC2),遇水生成乙炔(C2H2),將乙炔與氯化氫(HCl)合成制出氯乙烯單體(CH2CHCl),再通過聚合反應(yīng)使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH CHCI]n—的化學(xué)反應(yīng)方法。
具體代表廠家為:新疆天業(yè)、新疆中泰、青島海晶、宜賓天原等。
損害皮膚,引起皮膚瘙癢、炎癥、“鳥眼”樣潰瘍、黑皮病。皮膚灼傷表現(xiàn)為創(chuàng)面長期不愈及慢性潰瘍型。接觸工人出現(xiàn)汗少、牙釉質(zhì)損害、齲齒發(fā)病率增高。
燃爆危險(xiǎn): 本品遇濕易燃。
干燥時(shí)不燃,遇水或濕氣能迅速產(chǎn)生高度易燃的乙炔氣體,在空氣中達(dá)到一定的濃度時(shí), 可發(fā)生爆炸性災(zāi)害。與酸類物質(zhì)能發(fā)生劇烈反應(yīng)。
工業(yè)上一般使用電爐熔煉法與氧熱法,電爐熔煉法是將焦炭與氧化鈣(分子式 CaO)置于2200℃左右的電爐中熔煉,生成碳化鈣(分子式CaC2)。氧熱法:即:高爐富氧氧熱法熔煉CaC2 (電石) 、石灰石中提取炭、高溫低壓煤氣發(fā)生爐。此一爐三使用工藝技術(shù),使 CaC2生產(chǎn)綜合利用了煤氣化過程中的余熱和煤灰,煤灰加配料熔融后生成CaC2和硅鐵(提純CaC2時(shí));“高溫低壓”煤氣發(fā)生爐,使煤氣的產(chǎn)(發(fā))生自然化。每熔煉一噸80% CaC2,從石灰石中提取純炭168kg左右,產(chǎn)生煤氣(CO在55%—95%)6000—2600 m3,可生產(chǎn)4.5噸左右的甲醇。富氧既提高爐溫又提高了煤氣的CO質(zhì)量,氧氣尤為一舉兩用,煤熱能利用后的煤氣,用于煤化工或清潔發(fā)電。此工藝為無消耗能源型和無污染型的CaC2生產(chǎn)和煤氣生產(chǎn)。
密閉操作,全面排風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡,穿化學(xué)防護(hù)服,戴橡膠手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與酸類、醇類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。