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词条 乙炔
释义

§ 物理性质

乙炔

主要成分:含量: 工业级≥97.5%。

气味:工业品有使人不愉快的大蒜气味。

相对蒸气密度(空气=1):0.91。

蒸气压(kPa):4053(16.8℃)。

闪点:<-50℃。

燃烧热(kJ/mol):1298.4。

稳定性和反应活性:稳定。

禁配物:强氧化剂、强酸、卤素。

避免接触的条件:受热。

危险特性:极易燃烧爆炸。与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。能与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。

溶解性:微溶于乙醇,溶于丙酮、氯仿、苯。

§ 化学性质

乙炔化学性质很活泼,易起加成 、氧化、聚合及金属取代等反应,生成多种重要的化工产品。在氯化汞存在下与氯化氢加成,生成氯乙烯:  HC≡CH+HCl→H2C = CHCl;在乙酸锌存在下与乙酸加成,生成乙酸乙烯酯:HC≡CH+CH3COOH→H2C = CHOCOCH3;能使高锰酸钾溶液的紫色褪去:3CH≡CH +10KMnO4  +2H2O→6CO2↑+ 10KOH +10MnO2↓

乙炔的实验室制法

CaC2+ 2H-OH→Ca(OH)2 +CH≡CH↑

(1)氧化反应:

a.可燃性:2C2H2 +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。

b.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。

(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。

(4)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。

乙炔分子中的两个π键

乙炔与银氨溶液反应,产生白色乙炔银沉淀,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。

和空气的混合物在乙炔含量2.5%~80%范围内有爆炸性。如供给适量空气,可以安全燃烧而发白光,在没有电源的地方用作光源。在氧气中燃烧,氧炔焰的温度高达3200℃左右,可用来切割和焊接金属。

乙炔在羰基镍存在下与一氧化碳和水或醇作用,生成丙烯酸或丙烯酸酯,氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸和丙烯酸酯都是生产高聚物的原料。乙炔分子中的氢有微弱酸性,可被金属取代生成乙炔化物,例如将乙炔通入亚铜盐或银盐的氨水溶液中,立即沉淀出红棕色的乙炔亚铜CuC≡CCu ,或乙炔银AgC≡CAg,此反应可用于乙炔的定性检验。

工业上由甲烷部分地燃烧,甲烷或低级烷在高温下热解,或碳化钙(电石)水解生产。由碳化钙制备的乙炔由于含磷化氢等杂质而有恶臭。

§ 主要用途

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,在丙酮中溶解度极大,在1.2MPa下,1体积丙酮可以溶解300体积乙炔,液态乙炔稍受震动就会爆炸,工业上在钢筒内盛满丙酮浸透的多孔物质(如石棉、硅藻土、软木等),在1~1.2MPa下将乙炔压入丙酮,安全贮运。

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、氢氰酸、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

乙炔也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

乙炔操作的管理:密闭操作,全面通风。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。

危险标记:4(易燃气体)。

包装方法:钢质气瓶。

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

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

美国 车间卫生标准 5300 mg/m3,窒息性气体

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更新时间:2025/1/31 21:14:50