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。

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。

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。

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。

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。

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。

工业领域

有机合成化学工业

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。

电解石

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。

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。

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

乙炔-氧气火焰的温度高达30003356℃，广泛用于焊接和切割金属。

冶金工业

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。

其他工业领域

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。

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。