乙炔氣體

物理性質(zhì)
　　純乙炔為無色無味的易燃、有毒氣體。而電石制的乙炔因混有硫化氫H2S、磷化氫PH3、砷化氫,而帶有特殊的臭味。熔點（118.656kPa）-80.8℃，沸點-84℃，相對密度0.6208（-82/4℃），折射率1.00051，折光率1.0005（0℃），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(tài)和固態(tài)下或在氣態(tài)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(fā)爆炸，因此不能在加壓液化后貯存或運輸。微溶于水，易溶于乙醇、苯、丙酮等有機溶劑。在15℃和1.5MPa時，乙炔在丙酮中的溶解度為237g/L，溶液是穩(wěn)定的。因此，工業(yè)上是在裝滿石棉等多孔物質(zhì)的鋼瓶中，使多孔物質(zhì)吸收丙酮后將乙炔壓入，以便貯存和運輸。為了與其它氣體區(qū)別，乙炔鋼瓶的顏色一般為白色，橡膠氣管一般為黑色，乙炔管道的螺紋一般為左旋螺紋（螺母上有徑向的間斷溝）。
[編輯本段]化學性質(zhì)
　　乙炔（acetylene）zui簡單的炔烴，又稱電石氣。分子式CH≡CH，化學式C?H?。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3600度。
　　化學性質(zhì)很活潑，能起加成、氧化、聚合及金屬取代等反應。
　　（１）氧化反應：
　　a．可燃性：2C?H?+5O? → 4CO?+2H?O　
　　現(xiàn)象：火焰明亮、帶濃煙 , 燃燒時火焰溫度很高（＞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*溶液褪色。3CH≡CH + 10KMnO? + 2H?O→6CO?↑+ 10KOH + 10MnO?↓
　　（２）加成反應：可以跟Br?、H?、HX等多種物質(zhì)發(fā)生加成反應。
　　如：
　　現(xiàn)象：溴水褪色或Br?的CCl?溶液褪色
　　所以可用酸性KMnO4溶液或溴水區(qū)別炔烴與烷烴。
　　與H?的加成
　　CH≡CH+H? → CH?＝CH?
　　與HX的加成
　　如：CH≡CH+HCl →CH?=CHCl　氯乙烯用于制聚氯乙烯
　　（３）“聚合”反應：三個乙炔分子結(jié)合成一個苯分子：
　　由于乙炔與乙烯都是不飽和烴，所以化學性質(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：將乙炔通入溶有金屬鈉的液氨里有氫氣放出。乙炔與銀氨溶液反應，產(chǎn)生白色乙炔銀沉淀。
　　乙炔具有弱酸性，將其通入*或氯化亞銅氨水溶液，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，受熱或受到撞擊容易發(fā)生爆炸，如：
　　反應完應用鹽酸或硝酸處理，使之分解，以免發(fā)生危險：
　　乙炔在使用貯運中要避免與銅接觸。
　　因為乙炔分子里碳氫鍵是以SP-S重疊而成的。碳氫里碳原子對電子的吸引力比較大些，使得碳氫之間的電子云密度近碳的一邊大得多，而使碳氫鍵產(chǎn)生極性，給出H+而表現(xiàn)出一定的酸性。
[編輯本段]制備方法
　　實驗室中常用電石跟水反應制取乙炔。電石中因含有少量鈣的硫化物和磷化物，致使生成的乙炔中因混有硫化氫、磷化氫等而呈難聞的氣味。在常溫下，電石跟水的反應是相當激烈的，可用分液漏斗控制加水量以調(diào)節(jié)出氣速度。也可以用飽和食鹽水代替水，這樣，可以使反應較平穩(wěn)。通常，乙炔發(fā)生裝置用燒瓶（或廣口瓶）和插有分液漏斗及直角導氣管的雙孔塞組成。檢查裝置的氣密性良好后把幾塊電石放入燒瓶，從分液漏斗滴水（或飽和食鹽水）即產(chǎn)生乙炔。如果把電石跟水的反應式寫成：
　　CaC2＋H2O→C2H2↑＋CaO
　　是錯誤的。因為在有水存在的情況下，CaO不可能是鈣的zui終產(chǎn)物，而Ca（OH）2（CaO水化）是zui終產(chǎn)物才是合理的。正確的化學式應是：
　　CaC2＋2H2O→C2H2↑＋Ca（OH）2
　　為了得到較純凈的乙炔，可以把從發(fā)生器出來的氣體先經(jīng)CuSO4溶液洗氣再收集。乙炔只微溶于水，應排水收集。用電石跟水反應制乙炔不應使用啟普發(fā)生器，塊狀電石和水在常溫下即能發(fā)生反應，表面上似乎符合啟普發(fā)生器的使用條件，但當關閉啟普發(fā)生器的活塞時，乙炔氣雖能把水壓入球形漏斗以使電石跟水脫離接觸，但集存在球體內(nèi)的大量水蒸氣（電石跟水反應放熱）卻仍在緩緩繼續(xù)跟電石發(fā)生反應，就是說，關閉活塞后，乙炔不能*停止發(fā)生。這樣，乙炔將緩緩從球形漏斗的上口間斷逸出。平時，我們總能聞到電石有難聞的氣味，就是因為電石跟空氣里的水蒸氣反應的結(jié)果。如果小量制取乙炔時，也可以用試管配單孔塞作反應容器，但應在試管口內(nèi)松松塞一團棉花，以阻止泡沫進入導氣管。
　　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(chǎn)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；乙炔直接水合制取乙醛；乙炔與氯化氫進行加成反應而制取氯乙烯；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笨基乙烯，進一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；乙炔與丙酮進行加成反應可制取甲基炔醇，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。
　　也可由天然氣熱裂或部分氧化制備
用途
　　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。
　　乙炔燃燒時能產(chǎn)生高溫，氧炔焰的溫度可以達到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。乙炔化學性質(zhì)活潑，能與許多試劑發(fā)生加成反應。在20世紀60年代前，乙炔是有機合成的zui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；以氰化鎳Ni（CN）?為催化劑，在50℃和1.2～2MPa下，可以生成環(huán)辛四烯。