乙炔

✍ dations ◷ 2025-12-03 16:21:54 #炔烃,气体,燃料气体,二碳有机物,乙炔化物

乙炔,俗称电石气,是炔烃化合物系列中体积最小的一员,主要作工业用途,特别是烧焊金属方面。与氧气组成切割套装时,俗称风煤,风指压缩氧气,煤指乙炔。

乙炔于1836年由英国科学家艾德蒙·戴维(Edmund Davy)发现,化学式为C2H2,有一个如下图所示的直线型结构:

乙炔在室温下是无色、极易燃的气体。纯乙炔是无臭的,但工业用乙炔由于含有硫化氢、磷化氢等杂质,而有一股大蒜的气味。乙炔的化学能主要贮存于它的三键中。

在摄氏400度以上, 乙炔会聚合生成乙烯基乙炔(C4H4)和苯(C6H6)。在摄氏900度以上则会形成炭黑。

碳酸钙(石灰岩)和煤炭是生产乙炔的主要原料。首先,碳酸钙会转化为氧化钙,煤炭则转化为焦炭。然后氧化钙和焦炭会发生反应形成碳化钙和一氧化碳:

碳化钙加水会形成乙炔和氢氧化钙:CaC2 +2H2O → C2H2↑ + Ca(OH)2

就价键理论而言,在每个碳原子上2s 原子轨道 与一个2p轨道轨道杂化形成sp杂化体。 另外两个2p轨道仍然是非杂化的。 两个sp杂化物轨道重叠的两个末端在碳之间形成强的σ键,而在另外一头的末端上,氢原子也通过σ键结合。 两个不变的2p轨道形成一对较弱的π键。

由于乙炔是直链状的,因此具有 D∞h 点群结构。

每年,大约百分之80在美国生产的乙炔是用作制造其他化学品的。剩余的则主要被用于乙炔焊接。在氧气中燃烧乙炔可以形成摄氏3300度的火焰,每克释放出11800焦耳的能量。

乙炔也被用于碳化物灯。以前,碳化物灯是在汽车和矿工用的灯。现在还有一些山洞探索者使用碳化物灯。碳化物灯是利用把碳化钙加水燃烧形成乙炔时的火焰照明。

现在,乙炔是用于铁的渗碳(硬化)过程的。在过去十年的研究发现乙炔是最适合这用途的碳氢化合物。

乙炔具硝化、反硝化抑制作用。

乙炔可以生成乙炔钠。和银氨溶液反应,生成乙炔银沉淀。和亚铜氨溶液反应,生成乙炔亚铜沉淀。

1.可燃性:2CH≡CH+5O2→4CO2+2H2O
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。
2.被KMnO4氧化:能使紫色酸性与中性高锰酸钾溶液褪色。
酸性:

中性:

与水、卤素单质、卤化氢等加成。
与H2加成:CH≡CH+H2 → CH2=CH2
与HCl的加成:CH≡CH+HCl →CH2=CHCl
并可以自身加成生成苯。

与乙烯相比易生成低聚物,例如乙烯基乙炔,在特定催化剂条件下生成聚乙炔。

由于三键中的化学能,乙炔在压力超过100 kPa下会发生分解反应,此反应为放热反应,因此可引发剧烈的爆炸。液态或固态乙炔也会发生相同的分解反应,因此高压乙炔必须溶解在丙酮中(溶解过程放热),并置于含有多孔性材质(Agamassan)的钢瓶中储存。

碳化钙俗称电石(calcium carbide),在接触到水或潮湿的空气时会产生乙炔气(acetylene),乙炔和乙烯同样有催熟效果,只是其活性只有乙烯约三千分之一而己。电石催熟,操作简单,但其用量无法正确的掌握,因电石在催熟48小时以后仍然无法完全溶解,使用者大都只凭经验使用,且果实在靠近电石的地方容易有灼伤的现象发生。电石催熟的方法为将纸箱内层敷上水泥纸,后将电石以报纸包上置于纸箱之最下层,电石的用量约200公克配20公斤果实,再将硬熟的果实置于箱内后以水泥纸包扎密封,不可漏气。纸箱之上方以棉被或布袋覆盖,视品种之不同,经48~72小时后即可完成催熟的作业,催熟率可达90%以上。此种方法效果稳定,适用于小量果实之催熟处理。如数量多时,可以透气之塑胶笼盛装硬熟果,地面垫上水泥柱或木材数支,其尺寸约12*15公分.长度不拘,将电石以报纸包扎置于两支水泥柱之中问,后将盛装的硬熟果笼置于柱上,高度三层笼高(约120公分),依序排列,四周以棉被或布袋或催熟专用之催熟被覆盖,必须注意覆盖得密不通风,但切忌使用不透气的资材如塑胶布类覆盖,以免妨碍水分之蒸发而影响催熟之效果,如此视品种及成熟度之不同,经48~72小时之催熟后即可达到转色、软熟而具有商品价值。

相关

  • 希腊重装步兵希腊重装步兵(希腊语:ὁπλίται,hoplitai),是古希腊城邦的公民士兵,他们主要使用长枪并以密集方阵作战,其字源古希腊语ὁπλίται,是从.mw-parser-output .Polytonic{font-
  • 高卢高卢(法语:Gaule;拉丁语:Gallia),古罗马人把居住在现今西欧的法国、比利时、意大利北部、荷兰南部、瑞士西部和德国南部莱茵河西岸一带的凯尔特人统称为高卢人。在后来的英语中,“G
  • 普鲁卡因胺普鲁卡因胺(INN:Procainamide,发音: /proʊˈkeɪnəmaɪd/)是一种Ia类抗心律失常药,用于治疗心律不整。普鲁卡因胺在1951年由百时美施贵宝研制成功。 它在1950年6月2日被美国食品
  • 双螺旋结构在分子生物学中,双螺旋是指由核酸(如DNA和RNA)的双链分子所形成的结构。核酸复合物的双螺旋结构是它的二级结构的结果,并且是确定其三级结构的基本组成部分。这个术语因詹姆斯·
  • 埃松省埃松省(法语:Essonne)是法国一个省份,属于法兰西岛大区,编号91。埃松河流经该省。省名和河名都源自高卢河流女神的名字Exona。埃松省建于1968年1月1日。此前是塞纳-瓦兹省的南部
  • 普里布诺盒普里布诺盒(英语:Pribnow box)又称普里布诺-夏勒盒(英语:Pribnow-Schaller box),是一段TATAAT序列DNA,位于原核生物的转录启动子上,详细位置大约是转录起始点上游的10个碱基对处。名
  • 正规军正规军(英语:regular army),是国家(或政治集团)按照统一的体制编制、武器装备、制度和纪律、服装和标志等原则实施组织、管理、教育、训练、补充和供给的军队。世界上第一支正规军
  • 深静脉栓塞深静脉血栓是在深静脉形成的血栓,常形成于下肢或骨盆部位深处的静脉。有时也形成于上肢的静脉(这被称为Paget-Schrötter综合症(英语:Paget–Schroetter disease))。近期接受外科
  • 阳明学四配颜回 · 孟子 · 曾参 · 孔伋日本藤原惺窝 · 林罗山 · 室鸠巢新井白石 · 雨森芳洲朝鲜薛聪 · 权近 · 吉再 · 安珦 · 李穑李滉 · 王仁 · 李齐贤 
  • 拟团扇蟹总科拟团扇蟹总科(Pseudozioidea)是短尾下目下的一个总科,曾被分在酋妇蟹总科、瓢蟹总科、扇蟹总科、毛刺蟹总科和长脚蟹总科下。 其下有很多生物都来自拟团扇蟹科。