乙炔的性質(zhì)和用途
實驗室k / 2019-05-08
純凈的乙炔是無色、無臭的氣體，沸點－83．4℃，工業(yè)上由電石制得的乙炔由于混有少量的硫化氫（H2S）、磷化氫（PH3）等氣體，因而具有難聞的臭味。乙炔不易溶于水，而易溶于丙酮中（在12個大氣壓下，1體積的丙酮能溶解300體積的乙炔）。
在高壓下乙炔容易爆炸，液態(tài)乙炔甚至稍受震動就會爆炸。而乙炔的丙酮溶液卻很穩(wěn)定，工業(yè)上為了安全地儲存和運輸乙炔，一般在10～12個大氣壓下，將其壓入盛有用丙酮飽和的多孔性物質(zhì)（如硅藻土、石棉、木屑）的鋼瓶中。
乙炔由于分子中含有三鍵，因此也象乙烯一樣能起加成、氧化和聚合反應(yīng)。
1．加成反應(yīng)
如果象乙烯那樣將乙炔氣體通入溴水，溴的紅棕色也能褪去，說明起了加成反應(yīng)。乙炔加成時，一般分兩個階段進(jìn)行：
假如我們嚴(yán)格控制乙炔和加成物的比例，則可使反應(yīng)主要停止在第一階段。工業(yè)生產(chǎn)上就是用控制乙炔和氯化氫以1：1．08～1：1．1克分子比例的辦法，來生產(chǎn)聚氯乙烯塑料的原料氯乙烯的。
乙炔在催化劑存在下還可與水加成，工業(yè)上就利用這個方法來生產(chǎn)重要的化工原料乙醛：
這個反應(yīng)實際上是先生成方括號里的產(chǎn)物乙烯醇，但乙烯醇很不穩(wěn)定，很快就轉(zhuǎn)變成乙醛。以此法生產(chǎn)乙醛產(chǎn)率較高，但需要消耗大量的汞，而汞又有強烈的毒性，影響工人健康。為了克服這一缺點，我國工人階級和科技人員已經(jīng)研究成功了有效的非汞催化劑，這是乙醛生產(chǎn)上的重大進(jìn)展。
工業(yè)上還大量地利用乙炔和醋酸作用，以生產(chǎn)醋酸乙烯酯，它是合成纖維維綸的重要原料。
此外，乙炔還可與氫氣、氰化氫（HCN）等加成。
2．氧化反應(yīng)
將乙炔通入高錳酸鉀溶液，溶液的紫色也很快褪去，說明乙炔易被氧化。乙炔在空氣中燃燒時發(fā)出明亮的火焰，同時產(chǎn)生濃煙。工業(yè)上還廣泛應(yīng)用乙炔在氧氣中燃燒時產(chǎn)生高達(dá)3000℃以上的高溫（氧炔焰）來焊接和切割金屬。
3．聚合反應(yīng)
乙炔在不同的催化劑和反應(yīng)條件下，可以聚合成不同的產(chǎn)物。如將乙炔通入氯化亞銅和氯化銨的鹽酸溶液里，兩分子的乙炔就發(fā)生二聚反應(yīng)，生成乙烯基乙炔：
乙烯基乙炔再與氯化氫反應(yīng)生成2－氯丁二烯－［1，3］：
而2－氯丁二烯－［1，3］是合成氯丁橡膠的重要原料。
如果將乙炔在120～160℃溫度下，通過一定的催化劑，則發(fā)生三分子聚合反應(yīng)而得到苯。
4．金屬炔化物的生成
乙炔分子中的氫原子，由于受三鍵的影響，變得比較活波，可以被金屬取代生成金屬炔化物，例如將乙炔通入硝酸銀的氨溶液或氯化亞銅的氨溶液，則生成灰白色的乙炔銀或磚紅色的乙炔亞銅沉淀。
如果與三鍵上碳原子相連的不是氫原子，而是烷基，如R－C≡C－R，則沒有上述反應(yīng)。因此，利用上述反應(yīng)可以定性地檢驗乙炔和一烷基乙炔（R－C≡CH）的存在。
乙炔銀和乙炔亞銅很不安定，特別在干燥情況下容易爆炸，所以乙炔工業(yè)上，禁用銅質(zhì)設(shè)備（如屬必要可用含銅70％以下的青銅合金）。
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