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高纯乙炔

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摘要

乙炔,俗称风煤、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。乙炔在室温下是一种无色、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等杂质,而有一股大蒜的气味。

河南高纯乙炔生产厂家

乙炔,俗称风煤、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。乙炔在室温下是一种无色、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。

基本信息

  中文名称:乙炔。 

  英文名称:Acetylene。 

  别名:电石气。 

  CAS No.:74-86-2。 

  分子式:C2H2。 

  分子量:26.04。 

  危险标记:4(易燃气体)。 

  包装方法:钢质气瓶。 

物理性质

  纯乙炔为无色无味的易燃、有毒气体。而电石制的乙炔因混有硫化氢H2S、磷化氢PH3、砷化氢,而带 

   高纯乙炔

乙炔钢瓶

有特殊的臭味。熔点(118.656kPa)-80.8℃,沸点-84℃,相对密度0.6208(-82/4℃),折射率1.00051,折光率1.0005(0℃),闪点(开杯)-17.78℃,自燃点305℃。在空气中爆炸极限2.3%-72.3%(vol)。在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险,受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸,因此不能在加压液化后贮存或运输。微溶于水,易溶于乙醇、苯等有机溶剂。在15℃和1.5MPa时,乙炔溶解度为237g/L,溶液是稳定的。因此,工业上是在装满石棉等多孔物质的钢瓶中,使多孔物质吸收后将乙炔压入,以便贮存和运输。为了与其它气体区别,乙炔钢瓶的颜色一般为白色,橡胶气管一般为黑色,乙炔管道的螺纹一般为左旋螺纹(螺母上有径向的间断沟)。 

化学性质

  乙炔(acetylene)简单的炔烃,又称电石气。分子式CH≡CH,化学式C2H2。乙炔分子量 26.4 ,气体比重 0.91( Kg/m3), 火焰温度 3150 ℃, 热值12800 (千卡/m3) 在氧气中燃烧速度 7.5 ,纯乙炔在空气中燃烧2100度左右,在氧气中燃烧可达3600度。 

   

  高纯乙炔

化学性质很活泼,能起加成、氧化、聚合及金属取代等反应。 

  (1)氧化反应: 

  a.可燃性:2CH≡CH+5O2 →4CO2+2H2O (条件点燃) 

  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。 

  b.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。3C2H2 + 10KMnO4 + 2H2O→6CO2↑+ 10KOH + 10MnO2↓ 

  (2)加成反应:可以跟Br2、H2、HX等多种物质发生加成反应。 

  如: 

  现象:溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色 

  所以可用酸性KMnO4溶液或溴水区别炔烃与烷烃。 

  与H2的加成 

  CH≡CH+H2 → CH2=CH2 

  与HX的加成 

  如:CH≡CH+HCl →CH2=CHCl 氯乙烯用于制聚氯乙烯 

  (3)“聚合”反应:三个乙炔分子结合成一个苯分子: 

  由于乙炔与乙烯都是不饱和烃,所以化学性质基本相似。在适宜条件下,三分子乙炔能聚合成一分子苯。 

  金属取代反应:将乙炔通入溶有金属钠的液氨里有氢气放出。乙炔与银氨溶液反应,产生白色乙炔银沉淀。 

  乙炔具有弱酸性,将其通入硝酸银或氯化亚铜氨水溶液,立即生成白色乙炔银(AgC≡CAg)和红棕色乙炔亚铜(CuC≡CCu)沉淀,可用于乙炔的定性鉴定。这两种金属炔化物干燥时,受热或受到撞击容易发生爆炸,如: 

  反应完应用盐酸或硝酸处理,使之分解,以免发生危险: 

  乙炔在使用贮运中要避免与铜接触。 

  因为乙炔分子里碳氢键是以SP-S重叠而成的。碳氢里碳原子对电子的吸引力比较大些,使得碳氢之间的电子云密度近碳的一边大得多,而使碳氢键产生极性,给出H+而表现出一定的酸性。 

  (4)酸碱(取代)反应:炔烃中C≡C的C是sp杂化,使得Csp-H的σ键的电子云更靠近碳原子,增强了C-H键极性使氢原子容易解离,显示“酸性”。连接在C≡C碳原子上的氢原子相当活泼,易被金属取代,生成炔烃金属衍生物叫做炔化物. 

  CH≡CH + Na → CH≡CNa + 1/2H2↑(条件NH3) 

  CH≡CH + 2Na → CNa≡CNa + 1/2 H2↑ (条件NH3,190℃~220℃) 

  CH≡CH + NaNH2 → CH≡CNa + NH3 ↑ 

  CH≡CH + Cu2Cl2 (2AgCl) → CCu≡CCu( CAg≡CAg )↓ + 2NH4Cl +2NH3 ( 注意:只有在三键上含有氢原子时才会发生,用于鉴定端基炔RH≡CH)。 

  其外,乙炔与铜、银、水银等金属或其盐类长期接触时,会生成乙炔铜(Cu2C2)和乙炔银(Ag2C2)等爆炸性混合物,当受到摩擦、冲击时会发生爆炸。因此,凡供乙炔使用的器材都不能用银和含铜量70%以上的铜合金制造。 

  电子式:H:C:::C:H 

  C-C键中间是六个点,分两列,每列三个 ——H:C:::C:H 

制备方法

  实验室中常用电石跟水反应制取乙炔。电石中因含有少量钙的硫化物和磷化物,致使生成的乙炔中因 

   高纯乙炔

乙炔分子中的两个π键

混有硫化氢、磷化氢等而呈难闻的气味。水的反应是相当激烈的,可用分液漏斗控制加水量以调节出气速度。也可以用饱和食盐水 

  原理:电石发生水解反应,生成乙炔。装置:烧瓶和分液漏斗(不能使用启普发生器)。烧瓶口要放棉花,以防止泡沫溢出。 

  试剂:电石(CaC2)和水。 

  反应方程式:CaC2+2H-OH→Ca(OH)2+CH≡CH↑ 

  收集方法:排水集气法 

  尾气处理:点燃 

  制备装置与氢气等气体类同。 

用途

  乙炔可用以照明、焊接及切断金属(氧炔焰),也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。 

  纯品乙炔为无色无气味的气体,自电石制取的乙炔含有磷化氢、砷化氢、硫化氢等杂质而具有特殊的刺激性蒜臭和毒性;常压下不能液化,升华点为-83.8℃,在1.19×105Pa压强下,熔点为-81℃;易燃易爆,空气中爆炸极限很宽,为2.5%~80%;难溶于水,易溶于石油醚、乙醇、苯等有机溶剂

  乙炔燃烧时能产生高温,氧炔焰的温度可以达到3200℃左右,用于切割和焊接金属。供给适量空气,可以安全燃烧发出亮白光,在电灯未普及或没有电力的地方可以用做照明光源。乙炔化学性质活泼,能与许多试剂发生加成反应。在20世纪60年代前,乙炔是有机合成的最重要原料,现仍为重要原料之一。如与氯化氢、乙酸加成,均可生成生产高聚物的原料; 

  乙炔在不同条件下,能发生不同的聚合作用,分别生成乙烯基乙炔或二乙烯基乙炔,前者与氯化氢加成可以得到制氯丁橡胶的原料2-氯-1,3-丁二烯。乙炔在400~500℃高温下,可以发生环状三聚合生成苯;以氰化镍Ni(CN)2为催化剂,在50℃和1.2~2MPa下,可以生成环辛四烯。 

  乙炔具有弱酸性,将其通入硝酸银或氯化亚铜氨水溶液,立即生成白色乙炔银(AgC≡CAg)和红棕色乙炔亚铜(CuC≡CCu)沉淀,可用于乙炔的定性鉴定。这两种金属炔化物干燥时,受热或受到撞击容易发生爆炸,如: 

  反应完应用盐酸或硝酸处理,使之分解,以免发生危险。乙炔在使用贮运中要避免与铜接触。 

  工业上可以用碳化钙(电石)水解生产乙炔:CaC2+2H2O→HC≡CH↑+ Ca(OH)2 

  可由天然气热裂或部分氧化制备。 

应急处置

  吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给予输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 

  呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。 

  眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。 

  身体防护:穿防静电工作服。 

  手防护:戴一般作业防护手套。 

  其他防护:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业,须有人监护。 

  泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑以收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。 

  有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。 

  灭火方法:切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 

管理信息

  操作的管理:密闭操作,通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员穿防静电工作服。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、卤素接触。在传送过程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。 储存的管理:乙炔的包装法通常是溶解在溶剂及多孔物中, 装入钢瓶内。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂、酸类、卤素分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。 

  运输的管理:采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂、酸类、卤素等混装、混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。 

  废弃的管理:处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。 

毒理学资料

  急性毒性:纯乙炔属微毒类,具有弱麻醉和阻止细胞氧化的作用。高浓度时排挤空气中的氧,引起单纯性窒息作用。乙炔中常混有磷化氢、硫化氢等气体,故常伴有此类毒物的毒作用。人接触100 mg/m3能耐受30~60 min,20%引起明显缺氧,30%时共济失调,35%下5 min引起意识丧失,含10%乙炔的空气中5 h,有轻度中毒反应。 

  亚急性和慢性毒性:动物长期吸入非致死性浓度本品,出现血红蛋白、网织细胞、淋巴细胞增加和中性粒细胞减少。尸检有支气管炎、肺炎、肺水肿、肝充血和脂肪浸润。 

应急医疗

  诊断要点: 

  (1)吸入一定浓度后有轻度头痛、头昏。 

  (2)吸入高浓度时先兴奋、多语、哭笑不安,继而头痛、眩晕、恶心、呕吐、步态不稳、嗜睡。 

  (3)严重者昏迷。 

  (4)乙炔急性毒性主要是因为高浓度时置换了空气中的氧,引起单纯性窒息作用,缺氧是主要致死原因。 

  处理原则:可参考“丙烯中毒”。 

  (1)患者移离现场至空气新鲜处,吸氧、保温、静卧,避免过多体力活动和情绪激动。 

  (2)保持呼吸道通畅,出现呼吸抑制时给予中枢兴奋药,必要时建立人工气道以进行机械辅助呼吸。 

  (3)护肝,维持水电解质平衡,及时发现和处理其他并发症等支持治疗。 

  (4)严重中毒时慎用儿茶酚胺类药物,防止引起严重心律失常,警惕和处理其他并发症等支持治疗。 

  预防措施: 

  停止吸入,症状迅速消失。实际上,乙炔中毒者的症状部分由于混入的磷化氢、硫化氢和其他气体所致。应注意有否混合气体中毒,尤其是磷化氢中毒的可能性,以便及时抢救。 

监测方法

  1.现场应急监测方法 

  (1)气体检测管法。 

  (2)气体速测管(北京劳保所产品)。 

  2.实验室监测方法 

  高纯乙炔 

监测方法类 别来 源

气相色谱法空气徐伯洪,闫慧芳主编:《工作场所有害物质监测方法》

气相色谱法空气杭士平编:《空气中有害物质的测定方法》(第二版) 

乙炔亚铜比色法空气《化工企业空气中有害物质测定方法》(化学工业出版社)

国家标准

  1.中国职业接触限值(GBZ 2—2002) 

  2.环境标准 



联系方式

  • 联系人:

    袁总

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