電石

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電石 (Calcium carbide)
臺北市立第一女子高級中學二年級楊舒媛/臺北市立第一女子高級中學化學科周芳妃老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

電石的組成與製造

電石的主要成分是碳化鈣 (Calcium carbide)，化學式CaC₂，又名乙炔鈣，密度2.22 g/cm³;，熔點2300 °C。電石帶有大蒜味，其外觀隨碳化鈣的含量不同而呈灰色、棕色、紫色或黑色的固態物，含碳化鈣較高的呈紫色。

電石能導電，純度愈高則導電性愈佳。電石中的碳化鈣一般含量為70-82%，其餘為氧化鈣、以及碳、矽、鎂、鐵、鋁的化合物，也含有少量的磷化物及硫化物。製造電石的原料有兩項，包括含有氧化鈣成分的石灰 (lime)及含有碳成分的煤焦 (coke)，將兩者在2000的高溫爐中加熱就可產生電石。反應式如下所列：

CaO + 3C → CaC₂ + CO

電石的應用

1. 製造乙炔

工業上常用電石與水混合製取乙炔氣體；亦被應用於冶煉工業，作為還原劑和脫硫劑。以下為電石與水反應產生乙炔的反應式：

CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂

電石與水反應生成的乙炔可以進一步合成許多有機化合物，例如丙酮、烯酮、炭黑、乙醛、醋酸、醋酸乙烯、聚乙烯醇、合成橡膠、人造樹脂、合成纖維及有機溶劑等；乙炔也可以用來催熟水果。同時乙炔一氧焰廣泛用於金屬的焊接和切割。

2. 製造石灰氮

將蛋時磨成粉狀並將其與氮氣共熱時，可反應生成氰氨化鈣 (CaCN₂)，即石灰氮，若再將石灰氮與食鹽一起加熱熔融，反應生成的氰熔體可用於採金及金屬著色工業。以下為碳化鈣與氮氣的反應式：

CaC₂ + N₂ → CaCN₂ + C

3. 應用於照明

電石可應用於照明，在燈罩內放入適量碳化鈣並以水滴方式進行反應，在點燃產生的乙炔氣體，可使乙炔燈發亮。這種燈過去常用在礦坑內，被礦工稱為救命燈，因為當氧氣不足時，乙炔燈的火焰會開始冒出含碳黑煙，提醒人們不要繼續深入礦坑內。

4. 作為脫硫劑