电解石
电解石是CaC₂(Electrolytic calcium carbide tone),俗称电石。纯电解石是一种无色透明的晶体,分子量为64.1 g/摩尔密度为2.16 g/Cm3,熔点为21603356℃,无色无味。工业电解石是一种坚硬的石块,颜色有灰色棕色紫色和红褐色;但吸水后失去光泽,变成灰白色粉末,质量下降。工业电解石是由难闻的刺鼻气味制成的;它具有导电性,纯度越高,导电性越强。电解石遇水易燃易爆。电解石能与气态单质反应(氢气和氮气等)金属单质(铅、锡、锌、铁等金属的氧化物)化合物(水和氨水等)发生反应。
www.qwbaike.cn
电解石是用电热法制备的,工业上用电炉加热生石灰和焦炭。电解石是一种重要的基础化工原料,广泛应用于有机合成、农药生产、冶金等众多领域。在有机合成领域,它被称为“有机合成工业之母”的美誉;在农业生产领域,电解石合成的石灰氮可以改良酸性土壤,电解石释放的乙炔可以调节植物生长,提高肥料利用率;电石在冶金工业中直接用作还原剂和脱硫剂,特别是在炼钢和合金制造中。电解石会刺激眼睛和呼吸系统,并会灼伤皮肤。 www.qwbaike.cn
发展历史 编辑本段
电解石的发现可以追溯到1862年,当时人们使用锌、钙和碳合金被加热以生产电解石。世界上电解石的鼎盛时期出现在20世纪60年代初但由于石油工业的发展,发达国家的石油乙烯路线逐渐占据主导地位,而电石工业迅速衰落。由于中国资源短缺,煤炭资源和石灰石资源相对丰富,全球电石的生产和消费主要集中在中国。1892年5月2日,加拿大发明家托马斯·利奥波德·威尔森(Thoma L. Wilon treet, 1860-1915)在寻找原铝的生产工艺时,我偶然发现了制备电石的电弧工艺。当地企业家詹姆·特纳·莫尔黑德(杰米 特纳 更多的头 1840-1908)从1894年到1896年,世界 中国第一家生产电石的工厂建成投产。从那时起,电解石的生产在世界各地流行起来。 www.qwbaike.cn
结构特征 编辑本段
电解石是一种具有四种晶体结构的离子晶体化合物,最常见的是四方晶系,在298K至270K之间稳定在其四方晶体结构中,[:C=C:]2-离子和Ca2交替排列,钙离子的配位数为10,c-C键 的长度为120 pm,Ca 与C之间的距离为259-282pm。 由于与Ca2的强静电相互作用而具有高晶格能,几乎所有溶剂都可以通过离子的溶剂化作用分散和破坏其晶格结构。
理化性质 编辑本段
物理性质
电解石,俗称电石和碳化钙。纯电石无色无味;不溶于任何已知的溶剂;分子质量为64.1 g/摩尔密度为2.16 g/立方厘米,熔点为21603356℃;在20-4403356℃时的平均比热容为1047 焦耳/kg.K)熔化热是1470 J/g;相对密度为2.16 g/cm3;莫氏硬度为3,布氏硬度为40。 www.qwbaike.cn
工业电解石含有不同类型的杂质(如:CaO、、P、Fe₂O₃、Al₂O₃等)呈现灰色棕色紫色红褐色;这些不同颜色的电解石吸水后会失去光泽,变成灰色粉末。熔点温度也不同;相对密度在2.2-2.4 g/cm3;杂质含量越高,硬度越大。工业电解石具有导电性通常,电石含量越高,导电性越好。
www.qwbaike.cn
www.qwbaike.cn
应用领域 编辑本段
工业领域
有机合成化学工业 www.qwbaike.cn
电解石技术成熟、简单、方便和广泛用作合成有机化合物的原料,但它消耗大量的电力。
www.qwbaike.cnwww.qwbaike.cn
电解石与水反应生成高纯度乙炔;氯乙烯可以由乙炔合成、醋酸乙烯、乙醛、丙烯腈、丙烯酸及其酯、氯丁二烯、异戊二烯、丁二醇等;这些原料可以进一步合成合成橡胶、合成树脂、合成纤维和各种精细化工产品的原料和中间体。 www.qwbaike.cn
其中,氯乙烯和有机过氧化物都可以发生均聚反应,在工业上广泛用于生产PVC(合成塑料聚合物)此外,氯乙烯和丙烯腈、偏氯乙酸、醋酸乙烯酯等被用作绝缘材料、涂料、粘合剂等,来制造合成纤维、薄膜;它也可以用作反应中间体或溶剂。 www.qwbaike.cn
www.qwbaike.cn
电解石与氮气在1000℃下反应可制得碱性肥料氰氨化钙(石灰氮),适用于酸性土壤。氰氨化钙在工业上也常用于生产一系列氰化物,如三聚氰胺、双氰胺等。
焊接与切割金属
www.qwbaike.cn
乙炔-氧气火焰的温度高达30003356℃,广泛用于焊接和切割金属。
www.qwbaike.cn
冶金工业
www.qwbaike.cn
在冶金工业中,20世纪70年代后,电解石和硫化物被广泛用作脱硫剂来生产优质钢。脱硫率高达90%,脱硫用量为石灰用量的05.5倍左右。
www.qwbaike.cn
其他工业领域
www.qwbaike.cn
由电解石制成的炉砖可用作炼钢炉的衬里,粉状电石可用作分析水的试剂,例如:建筑工程用水分测量剂。
www.qwbaike.cn
农业领域
同时,电解石可以分解乙炔,乙炔与果实自生生产中的催化物质乙烯具有相似的结构,可以调节作物的生长发育阶段,促进作物器官的生长和果实繁殖的发展;刺激根系的生长,从而增加与土壤的接触面积,获得更多的养分;而且乙炔可以抑制胺氧化酶的活性,进一步抑制硝化和反硝化作用,减少氮的损失,使氮被NH4取代-n形态可以长期保持,促进氮肥研究。
www.qwbaike.cn
附件列表
词条内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。