电石是一种重要的化工原料,其定义、性质及应用如下:
一、定义与化学性质
化学组成 电石的化学式为 CaC₂
,由钙(Ca)和碳(C)元素组成,常见形态为无色或白色块状固体,断面呈紫色或灰色。
物理特性
- 熔点约2950℃,在常温下稳定,但遇水会剧烈反应生成乙炔气体并放出大量热量。
化学活性
高度活泼,与水反应方程式为:
$$\text{CaC}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 \uparrow + \text{Ca(OH)}_2$$
该反应属于放热反应,常用于工业合成。
二、主要应用领域
乙炔生产
电石与水反应是工业制取乙炔的主要方法,乙炔广泛用于:
- 有机合成(如橡胶、树脂、塑料、炭黑等);
- 金属焊接与切割(乙炔氧焰)。
其他工业用途
- 钢铁工业: 作为脱硫剂去除硫元素,提高钢材质量; - 化工原料
- 聚氯乙烯(PVC)生产:通过乙炔与氯化氢反应合成氯乙烯,再聚合得到PVC。
历史应用 早期矿工使用电石制作电石灯(通过乙炔燃烧发光),现多用于特殊照明场景。
三、安全与防护
毒性:
电石本身无毒,但反应生成的乙炔和氢氧化钙具有腐蚀性,需佩戴防护装备操作;
应急处理:若皮肤接触,需立即用流动水冲洗至少15分钟,并就医。
总结
电石作为基础化工原料,通过水反应生成乙炔,贯穿有机合成、材料制造、能源等领域,同时拓展至环保和特殊工业场景,是现代工业中不可或缺的组成部分。