乙炔
乙炔，俗称電石氣，是炔烴化合物系列中體積最小的一員，主要作工業用途，特別是燒焊金屬方面。与氧气组成切割套装时，俗称風煤，風指壓縮氧气，煤指乙炔。
| 乙炔 | |
|---|---|
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| IUPAC名 Ethyne | |
| 识别 | |
| CAS号 | 74-86-2  |
| ChemSpider | 6086 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYAY |
| UN编号 | 1001 (dissolved) 3138 (与 乙烯和 丙烯的混合物） |
| ChEBI | 27518 |
| KEGG | C01548 |
| 性质 | |
| 化学式 | C2H2 |
| 摩尔质量 | 26.0373 g·mol⁻¹ |
| 密度 | 1.09670 g/L (气) |
| 熔点 | -81.8 °C (189K 升华) |
| 沸点 | -84° C |
| 危险性 | |
| NFPA 704 |
 4
1
3
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| 相关物质 | |
| 相关取代物 | 磷杂乙炔 |
| 若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。 | |
乙炔於1836年由英國科學家艾德蒙·戴维（Edmund Davy）發現，化學式為C2H2，有一個如下圖所示的直线型結構：
- H - C ≡ C - H
乙炔在室溫下是無色、極易燃的氣體。純乙炔是無臭的，但工業用乙炔由於含有硫化氫、磷化氫等雜質，而有一股大蒜的氣味。乙炔的化學能主要貯存於它的三鍵中。
在攝氏400度以上， 乙炔會聚合生成乙烯基乙炔（C4H4）和苯（C6H6）。在攝氏900度以上則會形成炭黑。
碳酸鈣（石灰岩）和煤炭是生產乙炔的主要原料。首先，碳酸鈣會轉化為氧化鈣，煤炭則轉化為焦炭。然後氧化鈣和焦炭會發生反應形成碳化鈣和一氧化碳：
- CaO + 3C → CaC2 + CO
碳化钙加水會形成乙炔和氫氧化鈣：CaC2 +2H2O → C2H2↑ + Ca(OH)2
分子结构
就价键理论而言，在每个碳原子上2s 原子轨道 与一个2p轨道轨道杂化形成sp杂化体。 另外两个2p轨道仍然是非杂化的。 两个sp杂化物轨道重叠的两个末端在碳之间形成强的σ键，而在另外一头的末端上，氢原子也通过σ键结合。 两个不变的2p轨道形成一对较弱的π键。[1]
由于乙炔是直链状的，因此具有 D∞h 点群结构。[2]
用途
每年，大約百分之80在美國生產的乙炔是用作製造其他化學品的。剩餘的則主要被用於乙炔銲接。在氧氣中燃燒乙炔可以形成攝氏3300度的火焰，每克釋放出11800焦耳的能量。
乙炔也被用於碳化物燈。以前，碳化物燈是在汽車和礦工用的燈。現在還有一些山洞探索者使用碳化物燈。碳化物燈是利用把碳化鈣加水燃燒形成乙炔時的火焰照明。
現在，乙炔是用於鐵的滲碳（硬化）過程的。在過去十年的研究發現乙炔是最適合這用途的碳氫化合物。
化學性质
氧化
1.可燃性：2CH≡CH+5O2→4CO2+2H2O
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。
2.被KMnO4氧化：能使紫色酸性與中性高锰酸钾溶液褪色。
酸性：
- C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4→2CO2+ K2SO4 + 2MnSO4+4H2O
中性：
- 3C2H2+ 2KMnO4 + 2H2O → CH3COOH + 2CH3COOK + 2MnO2
安全
由於三鍵中的化學能，乙炔在壓力超過100 kPa下會發生分解反應，此反應為放熱反應，因此可引發劇烈的爆炸。液態或固態乙炔也會發生相同的分解反應，因此高壓乙炔必須溶解在丙酮中（溶解过程放热），並置於含有多孔性材質（Agamassan）的鋼瓶中儲存。[3]
水果催熟
碳化鈣俗稱電石（calcium carbide），在接觸到水或潮濕的空氣時會產生乙炔氣（acetylene），乙炔和乙烯同樣有催熟效果，只是其活性只有乙烯約三千分之一而已。電石催熟，操作簡單，但其用量無法正確的掌握，因電石在催熟48小時以後仍然無法完全溶解，使用者大都只憑經驗使用，且果實在靠近電石的地方容易有灼傷的現象發生。電石催熟的方法為將紙箱內層敷上水泥紙，後將電石以報紙包上置於紙箱之最下層，電石的用量約200公克配20公斤果實，再將硬熟的果實置於箱內後以水泥紙包紮密封，不可漏氣。紙箱之上方以棉被或布袋覆蓋，視品種之不同，經48～72小時後即可完成催熟的作業，催熟率可達90%以上。此種方法效果穩定，適用於小量果實之催熟處理。如數量多時，可以透氣之塑膠籠盛裝硬熟果，地面墊上水泥柱或木材數支，其尺寸約12*15公分．長度不拘，將電石以報紙包紮置於兩支水泥柱之中問，後將盛裝的硬熟果籠置於柱上，高度三層籠高（約120公分），依序排列，四周以棉被或布袋或催熟專用之催熟被覆蓋，必須注意覆蓋得密不通風，但切忌使用不透氣的資材如塑膠布類覆蓋，以免妨礙水分之蒸發而影響催熟之效果，如此視品種及成熟度之不同，經48～72小時之催熟後即可達到轉色、軟熟而具有商品價值。
外部連結
参考文献
- Organic Chemistry第7版。 J.McMurry，Thomson 2008
- Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. 3rd. Prentice Hall. 2008: 94–95. ISBN 978-0131755536.
- 范维铨. 浅析溶解乙炔气瓶喷丙酮的原因及对策 页面存档备份，存于. 锅炉压力容器安全, 1990. 6 (5): 23-25.
