乙炔气体

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、丙酮等有机溶剂。在15℃和1.5MPa时，乙炔在丙酮中的溶解度为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，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，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）。
[编辑本段]化学性质
　　乙炔（acetylene）zui简单的炔烃，又称电石气。分子式CH≡CH，化学式C?H?。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。
　　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：2C?H?+5O? → 4CO?+2H?O　
　　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*溶液褪色。3CH≡CH + 10KMnO? + 2H?O→6CO?↑+ 10KOH + 10MnO?↓
　　（２）加成反应：可以跟Br?、H?、HX等多种物质发生加成反应。
　　如：
　　现象：溴水褪色或Br?的CCl?溶液褪色
　　所以可用酸性KMnO4溶液或溴水区别炔烃与烷烃。
　　与H?的加成
　　CH≡CH+H? → CH?＝CH?
　　与HX的加成
　　如：CH≡CH+HCl →CH?=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*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。
[编辑本段]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混有硫化氢、磷化氢等而呈难闻的气味。在常温下，电石跟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代替水，这样，可以使反应较平稳。通常，乙炔发生装置用烧瓶（或广口瓶）和插有分液漏斗及直角导气管的双孔塞组成。检查装置的气密性良好后把几块电石放入烧瓶，从分液漏斗滴水（或饱和食盐水）即产生乙炔。如果把电石跟水的反应式写成：
　　CaC2＋H2O→C2H2↑＋CaO
　　是错误的。因为在有水存在的情况下，CaO不可能是钙的zui终产物，而Ca（OH）2（CaO水化）是zui终产物才是合理的。正确的化学式应是：
　　CaC2＋2H2O→C2H2↑＋Ca（OH）2
　　为了得到较纯净的乙炔，可以把从发生器出来的气体先经CuSO4溶液洗气再收集。乙炔只微溶于水，应排水收集。用电石跟水反应制乙炔不应使用启普发生器，块状电石和水在常温下即能发生反应，表面上似乎符合启普发生器的使用条件，但当关闭启普发生器的活塞时，乙炔气虽能把水压入球形漏斗以使电石跟水脱离接触，但集存在球体内的大量水蒸气（电石跟水反应放热）却仍在缓缓继续跟电石发生反应，就是说，关闭活塞后，乙炔不能*停止发生。这样，乙炔将缓缓从球形漏斗的上口间断逸出。平时，我们总能闻到电石有难闻的气味，就是因为电石跟空气里的水蒸气反应的结果。如果小量制取乙炔时，也可以用试管配单孔塞作反应容器，但应在试管口内松松塞一团棉花，以阻止泡沫进入导气管。
　　乙炔在高温下分解为碳和氢，由此可制备乙炔炭黑。一定条件下乙炔聚合生成苯，甲苯，二甲苯，,萘，蒽，苯乙烯，茚等芳烃。通过取代反应和加成反应，可生成一系列极有价值的产品。例如乙炔二聚生成乙烯基乙炔，进而与氯化氢进行加成反应得到氯丁二烯；乙炔直接水合制取乙醛；乙炔与氯化氢进行加成反应而制取氯乙烯；乙炔与乙酸反应制得乙酸乙烯；乙炔与氰化氢反应制取丙烯腈；乙炔与氨反应生成甲基吡啶和2-甲基-5-乙基吡啶；乙炔与甲苯反应生成二甲笨基乙烯，进一步催化剂裂化生成三种甲基苯乙烯的异构体：乙炔与一分子甲醛缩合为丙炔醇，与二分子甲醛缩合为丁炔二醇；乙炔与丙酮进行加成反应可制取甲基炔醇，进而反应生成异戊二烯；乙炔和一氧化碳及其他化合物（如水，醇，硫醇）等反应制取丙烯酸及其衍生物。
　　也可由天然气热裂或部分氧化制备
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。
　　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zui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）?为催化剂，在50℃和1.2～2MPa下，可以生成环辛四烯。