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碳化鈣

鎖定
碳化鈣,是一種無機化合物,化學式為CaC2,是電石的主要成分,為白色結晶性粉末,工業品為灰黑色塊狀物,斷面為紫色或灰色。遇水立即發生激烈反應,生成乙炔,並放出熱量。碳化鈣是重要的基本化工原料,主要用於產生乙炔氣。也用於有機合成、氧炔焊接等。
2017年10月27日,世界衞生組織國際癌症研究機構公佈的致癌物清單初步整理參考,碳化鈣生產在3類致癌物清單中。
中文名
碳化鈣 [2] 
外文名
Calcium Carbide [2] 
別    名
電石 [2] 
乙炔鈣
嘎石
化學式
CaC2 [2] 
分子量
64.099 [2] 
CAS登錄號
75-20-7 [2] 
EINECS登錄號
200-848-3 [2] 
熔    點
447 ℃ [2] 
沸    點
2300 ℃ [2] 
水溶性
分解
密    度
2.22 g/cm³ [2] 
外    觀
白色晶體性粉末
閃    點
-17.8 ℃
應    用
生產乙炔
安全性描述
S8;S43
危險性符號
F [2] 
危險性描述
R15 [2] 
UN危險貨物編號
1402 [2] 

碳化鈣結構及性質

碳化鈣理化特性

電子式:Ca2+[:C≡C:]2- 中間的“≡”代表三對共用電子對
InChI: InChI=1/C2. Ca/c1-2;/q-2;+2
理化性質:白色結晶性粉末。密度2.22g/cm3,熔點447℃,遇水立即發生激烈反應,生成乙炔,並放出熱量,反應原理:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2

碳化鈣晶體結構

圖1 圖1
CaC2最常見的晶型屬四方晶系,在298K到720K之間穩定,其結構如圖1所示。四方CaC2的晶體結構類似NaCl型,但由於[:C≡C:]2-離子呈橢圓形,定向排列,晶體屬四方晶系。在CaC2晶體的[:C≡C:]2-離子中,C-C距離為120pm,相當於碳碳叁鍵的鍵長,Ca和C間的距離為259和282pm。 [1] 

碳化鈣應用

1、電石與水反應生成的乙炔可以合成許多有機化合物例如:合成橡膠、人造樹脂、丙酮烯酮炭黑等;同時乙炔一氧焰廣泛用於金屬的焊接和切割。
2、加熱粉狀電石與氮氣時,反應生成氰氨化鈣,即石灰氮:
CaC2 + N2 → CaCN2 + C , ΔH = -296kJ/mol
石灰氮是製備氨基氰的重要原料。加熱石灰氮 與食鹽反應生成的熔體用於採金及有色金屬工業。
3、電石本身可用於鋼鐵工業的脱硫劑。
4、生產聚氯乙烯(PVC),電石法生產聚氯乙烯利用電石(碳化鈣CaC2),遇水生成乙炔(C2H2),將乙炔與氯化氫(HCl)合成製出氯乙烯單體(CH2=CHCl),再通過聚合反應使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH2—CHCI]n—的化學反應方法。
5、舊時礦工下礦,將電石放入鐵罐之中利用生成的乙炔(C2H2)製作成電石燈

碳化鈣儲存方法

儲存於陰涼、乾燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。相對濕度保持在75%以下。包裝必須密封,切勿受潮。應與酸類、醇類等分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

碳化鈣泄露應急處理

隔離泄漏污染區,限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物。
小量泄漏:用砂土、乾燥石灰或蘇打灰混合。使用無火花工具收集於乾燥、潔淨、有蓋的容器中,轉移至安全場所。
大量泄漏:用塑料布、帆布覆蓋。與有關技術部門聯繫,確定清除方法。

碳化鈣急救措施

皮膚接觸:立即脱去污染的衣着,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
吸入:脱離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

碳化鈣相關術語

碳化鈣安全術語

S8:Keep container dry.
保持容器乾燥。
S43:In case of fire, use ... (if water increases the risk, add - never use water).
着火時使用(指明具體的消防器材種類,如果用水增加危險,註明“禁止用水”)。

碳化鈣風險術語

R15:Contact with water liberates extremely flammable gases.
與水接觸釋放出極易燃氣體。

碳化鈣安全信息

  • 包裝等級:II
  • 危險類別:4.3
  • 海關編碼:2901299090
  • 危險品運輸編碼:UN14024.3/PG2
  • WGKGermany:1
  • 危險類別碼:R15
  • 安全説明:8-43-43A
  • 危險品標誌:F:Flammable
參考資料
  • 1.    郝潤蓉,方錫義,鈕少衝.《無機化學叢書》第三卷:碳硅鍺分族:科學出版社,1998
  • 2.    電石  .化源網[引用日期2022-09-02]