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电石自燃原理

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电石自燃原理

电石遇水会产生乙炔,乙炔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,因此不能加压液化后贮存或运输。

乙炔,分子式C2H2,俗称风煤和电石气,是炔烃化合物系列中体积最小的一员,主要作工业用途,特别是烧焊金属方面。乙炔在室温下是一种无色、极易燃的气体。

电石可看作是乙炔的钙盐,因此碳化钙称为乙炔钙或许更为准确,乙炔的酸性比水弱得多,电石与水的反应可看作“强酸制弱酸”,由于乙炔的酸性比水弱很多,因此反应剧烈。实际上电石与足量水的反应已经算是比较平稳了,虽然看起来很剧烈,乙炔的二钠盐——乙炔二钠(Na2C2)遇水会发生爆炸性的反应。

一般情况下,电石与水的反应不生成CaO,因为反应相当于“强酸制弱酸”:

CaC2 + 2H—OH → C2H2↑ + Ca(OH)2

但如果少量水浇到大量电石上,发生上述反应生成乙炔后,如果没有更多的水,则电石会与Ca(OH)2继续反应,CaC2夺取Ca(OH)2中的水:

CaC2 + Ca(OH)2 → C2H2↑ + 2CaO

这一反应在电石外形成坚硬的CaO外皮,并强烈放热,使得电石温度急剧升高,有直接点燃乙炔的可能,这就是大量电石遇少量水容易自燃的重要原因。因此用电石与水反应制备乙炔,水必须足量,缺水可能反而导致危险,实验室制备乙炔时,电石切不可多用,几小块足矣。