高纯乙炔（C₂H₂）

一、高纯乙炔的定义与性质

高纯乙炔是指纯度≥99.6%的乙炔气体，部分产品纯度可达99.99%，甚至99.999%（即5.0N级别）。它是一种无色、具有弱麻醉作用的易燃气体，纯乙炔没有气味，但由于工业乙炔中常含有硫化氢、磷化氢等杂质，因此通常有特殊的臭味。

1.物理性质：

l 相对密度：1.0869（空气=1）。

l 熔点：-80.8℃。

l 沸点：-84℃。

l 闪点：-17.78℃。

l 自燃点：305℃。

l 溶解性：微溶于水，易溶于乙醇、苯、丙酮等有机溶剂。

2.化学性质：

高纯乙炔具有活泼的化学性质，可以发生加成、氧化、聚合和金属取代反应。

在氧气中燃烧时，火焰温度可达3200℃。

二、高纯乙炔的制法

高纯乙炔的制法主要有以下两种：

1.电石法：由电石（碳化钙）与水反应生成乙炔。反应方程式为：CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂。

2.天然气制乙炔法：预热到600～650℃的原料天然气和氧进入多管式烧嘴板乙炔炉，在1500℃下，甲烷裂解制得8%左右的稀乙炔，再用N-甲基吡咯烷酮提浓制得99%的乙炔成品。

三、高纯乙炔的使用场景

高纯乙炔在多个领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：

1.金属加工：

l 焊接与切割：高纯乙炔与氧气混合燃烧产生的氧乙炔火焰温度可达3200℃，常用于造船、钢结构等金属的切割和焊接。

l 金属加热：高纯乙炔燃烧产生的高温可用于金属的加热处理。

2.化学合成：

l 有机化合物合成：高纯乙炔是合成乙醛、醋酸、丙酮、季戊四醇、丙炔醇、1,4-丁炔二醇、1,4-丁二醇、丁二烯、异戊二烯、氯乙烯、偏氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、醋酸乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基乙炔、乙烯基乙醚、丙烯酸及其酯类等的重要原料。

l 高纯度有机化合物合成：在半导体与微电子制造中，高纯乙炔用于芯片生产、LCOS晶体管加工等。

3.科研与分析：

l 原子吸收光谱：高纯乙炔可用于原子吸收光谱分析中的标准气、校正气。

l 实验室研究：高纯乙炔在实验室中用于研究化学反应、合成新材料等。

4.特殊材料合成：

l 合成橡胶与纤维：高纯乙炔是合成橡胶、合成纤维和塑料的单体。

l 特种塑料：高纯乙炔用于制造特种塑料，如聚乙炔纤维。

5.其他应用：

l 照明：在电灯未普及或没有电力的地方，高纯乙炔可用作照明光源。

l 标准气体：高纯乙炔用于生产变压器油分析标准气等标准气体。

四、高纯乙炔的注意事项

高纯乙炔是一种易燃气体，具有较高的爆炸危险性，因此在使用和储存时需要特别注意以下几点：

1.储存条件：

l 环境要求：高纯乙炔气瓶应存放在阴凉、通风、干燥的地方，库温不宜超过40℃。

l 隔离要求：应远离火种、热源，避免阳光直射，要与氧气、压缩空气、氧化剂、氟氯溴、铜银汞、铜盐、汞盐、银盐、过氧化有机物、炸药、毒物、放射性材料等隔离。

2.运输与搬运：

l 运输工具：使用专用钢瓶手推车进行搬运，做到轻拿轻放。

l 安全附件：运输途中必须戴好钢瓶上的安全帽，以免损伤钢瓶附件而产生危险。

3.使用安全：

l 减压与阻火：使用YQE-213等乙炔专用减压器减压后使用，并与乙炔阻火器一起使用，严防回火。

l 设备接地：乙炔管道设备管道应接地，要严格密封。

l 泄漏检测：乙炔气体管道使用前应进行氮气试压和肥皂水试漏，保证乙炔管道不泄露。

4.健康防护：

l 通风良好：工作场所应保持通风，避免吸入高浓度乙炔。

l 个人防护：操作人员应佩戴适当的眼镜、手套和防护面具。

l 中毒处理：吸入高浓度乙炔后，呈现酒醉样兴奋，能引起昏睡、紫绀、瞳孔发直、脉搏不齐等。苏醒后有对相关事故的发生经过丧失记忆能力等症状。停止吸入即迅速好转。发生中毒时应迅速脱离中毒现场，进行治疗。

5.其他注意事项：

l 过期钢瓶：乙炔钢瓶瓶颈有钢瓶检验时间，过期钢瓶应委托相关压力容器检验单位进行检验，严禁使用过期钢瓶。

l 应急处理：在动火进行大修理和小修理之前，应使用氮气吹扫高纯乙炔设备、容器和管道。使用的氮气纯度应大于98%，吹扫口乙炔含量小于0.5%。