电石的主要成分是碳化钙 (Calcium carbide),化学式CaC2,又名乙炔钙,密度2.22 g/cm3;,熔点2300 °C。电石带有大蒜味,其外观随碳化钙的含量不同而呈灰色、棕色、紫色或黑色的固态物,含碳化钙较高的呈紫色。
电石能导电,纯度愈高则导电性愈佳。电石中的碳化钙一般含量为70-82%,其余为氧化钙、以及碳、硅、镁、铁、铝的化合物,也含有少量的磷化物及硫化物。製造电石的原料有两项,包括含有氧化钙成分的石灰?(lime)及含有碳成分的煤焦?(coke),将两者在2000的高温炉中加热就可产生电石。反应式如下所列:
CaO + 3C → CaC2 + CO
电石的应用
1. 製造乙炔
工业上常用电石与水混合製取乙炔气体;亦被应用于冶炼工业,作为还原剂和脱硫剂。以下为电石与水反应产生乙炔的反应式:
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
电石与水反应生成的乙炔可以进一步合成许多有机化合物,例如丙酮、烯酮、炭黑、乙醛、醋酸、醋酸乙烯、聚乙烯醇、合成橡胶、人造树脂、合成纤维及有机溶剂等;乙炔也可以用来催熟水果。同时乙炔一氧焰广泛用于金属的焊接和切割。
2. 製造石灰氮
将蛋时磨成粉状并将其与氮气共热时,可反应生成氰氨化钙?(CaCN2),即石灰氮,若再将石灰氮与食盐一起加热熔融,反应生成的氰熔体可用于採金及金属着色工业。以下为碳化钙与氮气的反应式:
CaC2 + N2 → CaCN2 + C
3. 应用于照明
电石可应用于照明,在灯罩内放入适量碳化钙并以水滴方式进行反应,在点燃产生的乙炔气体,可使乙炔灯发亮。这种灯过去常用在矿坑内,被矿工称为救命灯,因为当氧气不足时,乙炔灯的火焰会开始冒出含碳黑烟,提醒人们不要继续深入矿坑内。
4. 作为脱硫剂
电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂。
电石的使用安全须知
碳化钙如直接与眼睛接触,可能会引致流泪、结膜发红等不适情况。亦有可能会导致眼睛表面轻微磨损。如吸入碳化钙粉末可引致剧烈咳嗽及鼻痛,对部份人会造成肺部损害;碳化钙气雾则可引致上呼吸道严重不适。如误服可导致肠胃不适,亦可能会损害肝脏及肾脏等器官。如碳化钙液体接触到湿润的皮肤,会刺激及灼伤皮肤。
参考资料
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%B5%E7%9F%B3
http://encyclopedia.thefreedictionary.com/Calcium+carbide
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1206111706073
http://encyclopedia.thefreedictionary.com/Carbide+lamp