乙炔的性质和用途

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乙炔的性质和用途

2016-12-27 作者: xuzhiping 浏览: 3457 次

摘要: 乙炔(HO-CH)是英国著名化学家戴维的堂弟、皇家科学院化学教授戴维于1836年最早发现的。他在加热碳和碳酸钾的混合物试图制取金属钾时,不慎将残渣(碳酸钾)倒入水中,结果有一种可燃性气体产生,并立即发生爆炸。戴维将这种气体称为“新的氢的二碳化合物”。 26年以...

乙炔(HO-CH)是英国著名化学家戴维的堂弟、皇家科学院化学教授戴维于1836年最早发现的。他在加热碳和碳酸钾的混合物试图制取金属钾时,不慎将残渣(碳酸钾)倒入水中,结果有一种可燃性气体产生,并立即发生爆炸。戴维将这种气体称为“新的氢的二碳化合物”。

26年以后(1862年),法国化学家贝托莱将氢气通过两个碳极之间的电弧时,直接合成了乙炔,并将它命名为乙炔。同年,德国化学家武勒用碳与锌钙合金共同加热,然后将产物与水反应也制得了乙炔。1892年,法国化学家穆瓦桑发现,把生石灰与焦炭混合后在电炉中加热可以合成一种叫碳化钙(CaC2)的化合物,俗称“电石”。

1896年,电石首先在加拿大大量生产,它的主要用途是制造乙炔气体。因为电石与水反应即可制得乙炔,所以乙炔又称“电石气”。

乙炔是一种无色、无味的可燃性气体,由电石制得的乙炔,常因混有杂质而带有特殊难闻的气味。它的火焰十分明亮,而且抗风,所以在缺少电力的地区,广场的夜市常利用电石加食盐水(使反应比较缓和地进行)制得乙炔气用于点灯照明,人们称它为“电石灯”。

乙炔燃烧所产生的高温还有更重要的用途。例如,在造船厂或建筑工地,常会看到一些工人手里拿着一根喷着长长火焰的吹管,聚精会神地焊接或切割金属材料,这就是所谓的“气焊”和“气割”。

这项工艺最早诞生于1901年,它的发明人是法国工程师弗塞和皮卡尔。气焊和气割的主要原理是:乙炔在氧气中燃烧时可产生高温(3000~3500°C),俗称“氧炔焰”。

气焊使用的是一种特制的氧炔套管。其内管中通入氧气,外管中通入乙炔。在管口用明火点燃以后,乙炔气体便可在纯氧中燃烧,其火焰温度一般可达3000°C左右。髙温的火焰先把焊接部位的金属烧红,同时将焊条熔化后填充焊缝之中,冷却以后金属与焊条就熔接在一起,操作十分方便。

如果在气焊用的氧炔套管上再附一根氧气管,使乙炔燃烧时有更加充足的氧气供应,这时氧块焰的温度可以提高到3500°C左右,这个温度可使烧熔的金属又迅速氧化成金属氧化物(如钢铁即生成四氧化三铁),并呈火花溅落下来,使氧炔焰烧熔金属之处形成一条狭缝而断裂,这就称为“气割”。

乙烷、乙烯和乙炔都是可以燃烧的气体,而且乙烷和乙烯燃烧所释放的能量要比乙炔高。

那么,为什么气焊、气割要选用乙炔,而不用乙烷或乙烯呢?道理很简单。从上面的反应式中可以看出,乙炔燃烧时所产生的水分子数最少,因此被水分子吸收、消耗的热量当然也最少。所以乙炔火焰的温度最高,也最适用于气焊和气割。

乙块是一种易燃、易爆的气体。它的爆炸极限为2.4%~80%。乙炔稍溶于水,但易溶于丙酮,而且乙炔的丙酮溶液是安全的。因此,可将乙炔压入一种特制的钢筒(内装有经丙酮浸润的多孔材料)内进行储存或运输,使用十分安全、可靠。

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