乙炔是什麼？

乙炔是一種有機化合物，化學式為C2H2，俗稱風煤或電石氣，是炔烴化合物中體積最小的一員，常温常壓下為無色氣體，微溶於水，溶於乙醇，丙酮、氯仿、苯，混溶於乙醚，是有機合成的重要原料之一，也是合成橡膠、合成纖維和塑料的單體，也可用於氧炔焊割。乙炔是在室温下一種無色、極易燃的氣體。乙炔分子式為C2H2，俗稱風煤或電石氣，是體積最小的乙炔烴化合物之一，主要用於工業用途，特別是焊接金屬方面。純乙炔是沒有氣味的，但工業用乙炔含有硫化氫、磷化氫和其他雜質，並有一股大蒜的氣味。

乙炔是誰發現的？

1836年，英國著名化學家戴維·漢弗萊（Davy，HumPhry 1778-1829）的堂弟，愛爾蘭港口城市科克（Cork）皇家學院化學教授戴維·愛德蒙德（Davy，Edmund1785－1857）在加熱木炭和碳酸鉀以製取金屬鉀過程中，將殘渣（碳化鉀）投進水中，產生一種氣體，發生爆炸，分析確定這一氣體的化學組成是C、H（當時採用碳的原子量等於6計算），稱它為“一種新的氫的二碳化物”。

這是因為早在1825年他的同國化學家法拉第（Faraday，MIChael1791-1867）從加壓的蒸餾鯨魚油獲得的氣體（供當時歐洲人照明用）中也獲得一種碳和氫的化合物，分析測定它的化學組成是C、H，命名它為“氫的二碳化物”。實際上法拉第發現的是苯，戴維·愛德蒙德發現的是乙炔。

乙炔的物理性質：

純乙炔為無色無味的易燃氣體。而電石制的乙炔因混有硫化氫H2S、磷化氫PH3、砷化氫而有毒，並且帶有特殊的臭味。熔點-81.8°C（198K，昇華），沸點-84°C，相對密度0.6208（-82/4℃），閃點（開杯）-17.78℃，自燃點305℃。在空氣中爆炸極限2.3%-72.3%（vol）。在液態和固態下或在氣態和一定壓力下有猛烈爆炸的危險，受熱、震動、電火花等因素都可以引發爆炸，因此不能在加壓液化後貯存或運輸。微溶於水，溶於乙醇、苯、丙酮。在15℃和1.5MPa時，乙炔在丙酮中的溶解度為237g/L，溶液是穩定的。

乙炔的化學性質：

乙炔（acetylene）最簡單的炔烴，又稱電石氣。結構式H-C≡C-H，結構簡式CH≡CH，最簡式（又稱實驗式）CH，分子式 C2H2，乙炔中心C原子採用sp雜化。電子式 H：C┇┇C：H乙炔分子量 26.04 ，氣體比重 0.91（kg/m3），火焰温度3150 ℃，熱值12800（kcal/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3600度。化學性質很活潑，能起加成、氧化、聚合及金屬取代等反應。

乙炔製備方法

電石法

由電石（碳化鈣）與水作用製得。

實驗室中常用電石跟水反應制取乙炔。與水的反應是相當激烈的，可用分液漏斗控制加水量以調節出氣速度。也可以用飽和食鹽水。

原理：電石發生水解反應，生成乙炔。裝置：燒瓶和分液漏斗（不能使用啟普發生器）。燒瓶口要放棉花，以防止泡沫溢出。

試劑：電石（CaC₂）和水。

反應方程式：CaC₂+2H－OH→Ca(OH)₂+CH≡CH↑

收集方法：排水集氣法或向下排空氣集氣法（不常用）

尾氣處理：點燃

製備裝置與氫氣等氣體類同。

天然氣法

天然氣制乙炔法

預熱到600-650℃的原料天然氣和氧進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-甲基吡咯烷酮提濃製得99%的乙炔成品。

乙炔用途有哪些？

乙炔可用以照明、焊接及切斷金屬（氧炔焰），也是製造乙醛、醋酸、苯、合成橡膠、合成纖維等的基本原料。

乙炔燃燒時能產生高温，氧炔焰的温度可以達到3200℃左右，用於切割和焊接金屬。供給適量空氣，可以完全燃燒發出亮白光，在電燈未普及或沒有電力的地方可以用做照明光源。乙炔化學性質活潑，能與許多試劑發生加成反應。在20世紀60年代前，乙炔是有機合成的最重要原料，現仍為重要原料之一。如與氯化氫、氫氰酸、乙酸加成，均可生成生產高聚物的原料。

乙炔在不同條件下，能發生不同的聚合作用，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℃高温下，可以發生環狀三聚合生成苯；以氰化鎳Ni(CN)2為催化劑，在50℃和1.2～2MPa下，可以生成環辛四烯。

乙炔在高温下分解為碳和氫，由此可製備乙炔炭黑。一定條件下乙炔聚合生成苯，甲苯，二甲苯，萘，蒽，苯乙烯，茚等芳烴。通過取代反應和加成反應，可生成一系列極有價值的產品。例如乙炔二聚生成乙烯基乙炔，進而與氯化氫進行加成反應得到氯丁二烯；乙炔直接水合製取乙醛；乙炔與氯化氫進行加成反應而製取氯乙烯；乙炔與乙酸反應制得乙酸乙烯；乙炔與氰化氫反應制取丙烯腈；乙炔與氨反應生成甲基吡啶和2-甲基-5-乙基吡啶；乙炔與甲苯反應生成二甲苯基乙烯，進一步催化劑裂化生成三種甲基苯乙烯的異構體：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；乙炔與丙酮進行加成反應可製取甲基炔醇，進而反應生成異戊二烯；乙炔和一氧化碳及其他化合物（如水，醇，硫醇）等反應制取丙烯酸及其衍生物。

乙炔防護措施：

呼吸系統防護：一般不需要特殊防護，但建議特殊情況下佩帶合適的自吸過濾式防毒面具（氧氣含量與空氣中氧含量一致或接近時）。

眼睛防護：一般不需要特殊防護，高濃度接觸時可戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿防靜電工作服。

手防護：戴一般作業防護手套。

其他防護：工作現場嚴禁吸煙。避免長期反覆接觸。進入罐、限制性空間或其他高濃度區作業，必須有人監護。