高純乙炔（C₂H₂）

一、高純乙炔的定義與性質

高純乙炔是指純度≥99.6%的乙炔氣體，部分產品純度可達99.99%，甚至99.999%（即5.0N級別）。它是一種無色、具有弱麻醉作用的易燃氣體，純乙炔沒有氣味，但由于工業乙炔中常含有硫化氫、磷化氫等雜質，因此通常有特殊的臭味。

1.物理性質：

l 相對密度：1.0869（空氣=1）。

l 熔點：-80.8℃。

l 沸點：-84℃。

l 閃點：-17.78℃。

l 自燃點：305℃。

l 溶解性：微溶于水，易溶于乙醇、苯、丙酮等有機溶劑。

2.化學性質：

高純乙炔具有活潑的化學性質，可以發生加成、氧化、聚合和金屬取代反應。

在氧氣中燃燒時，火焰溫度可達3200℃。

二、高純乙炔的制法

高純乙炔的制法主要有以下兩種：

1.電石法：由電石（碳化鈣）與水反應生成乙炔。反應方程式為：CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂。

2.天然氣制乙炔法：預熱到600～650℃的原料天然氣和氧進入多管式燒嘴板乙炔爐，在1500℃下，甲烷裂解制得8%左右的稀乙炔，再用N-甲基吡咯烷酮提濃制得99%的乙炔成品。

三、高純乙炔的使用場景

高純乙炔在多個領域有廣泛的應用，主要包括以下幾個方面：

1.金屬加工：

l 焊接與切割：高純乙炔與氧氣混合燃燒產生的氧乙炔火焰溫度可達3200℃，常用于造船、鋼結構等金屬的切割和焊接。

l 金屬加熱：高純乙炔燃燒產生的高溫可用于金屬的加熱處理。

2.化學合成：

l 有機化合物合成：高純乙炔是合成乙醛、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、異戊二烯、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、丙烯酸及其酯類等的重要原料。

l 高純度有機化合物合成：在半導體與微電子制造中，高純乙炔用于芯片生產、LCOS晶體管加工等。

3.科研與分析：

l 原子吸收光譜：高純乙炔可用于原子吸收光譜分析中的標準氣、校正氣。

l 實驗室研究：高純乙炔在實驗室中用于研究化學反應、合成新材料等。

4.特殊材料合成：

l 合成橡膠與纖維：高純乙炔是合成橡膠、合成纖維和塑料的單體。

l 特種塑料：高純乙炔用于制造特種塑料，如聚乙炔纖維。

5.其他應用：

l 照明：在電燈未普及或沒有電力的地方，高純乙炔可用作照明光源。

l 標準氣體：高純乙炔用于生產變壓器油分析標準氣等標準氣體。

四、高純乙炔的注意事項

高純乙炔是一種易燃氣體，具有較高的爆炸危險性，因此在使用和儲存時需要特別注意以下幾點：

1.儲存條件：

l 環境要求：高純乙炔氣瓶應存放在陰涼、通風、干燥的地方，庫溫不宜超過40℃。

l 隔離要求：應遠離火種、熱源，避免陽光直射，要與氧氣、壓縮空氣、氧化劑、氟氯溴、銅銀汞、銅鹽、汞鹽、銀鹽、過氧化有機物、炸藥、毒物、放射性材料等隔離。

2.運輸與搬運：

l 運輸工具：使用專用鋼瓶手推車進行搬運，做到輕拿輕放。

l 安全附件：運輸途中必須戴好鋼瓶上的安全帽，以免損傷鋼瓶附件而產生危險。

3.使用安全：

l 減壓與阻火：使用YQE-213等乙炔專用減壓器減壓后使用，并與乙炔阻火器一起使用，嚴防回火。

l 設備接地：乙炔管道設備管道應接地，要嚴格密封。

l 泄漏檢測：乙炔氣體管道使用前應進行氮氣試壓和肥皂水試漏，保證乙炔管道不泄露。

4.健康防護：

l 通風良好：工作場所應保持通風，避免吸入高濃度乙炔。

l 個人防護：操作人員應佩戴適當的眼鏡、手套和防護面具。

l 中毒處理：吸入高濃度乙炔后，呈現酒醉樣興奮，能引起昏睡、紫紺、瞳孔發直、脈搏不齊等。蘇醒后有對相關事故的發生經過喪失記憶能力等癥狀。停止吸入即迅速好轉。發生中毒時應迅速脫離中毒現場，進行治療。

5.其他注意事項：

l 過期鋼瓶：乙炔鋼瓶瓶頸有鋼瓶檢驗時間，過期鋼瓶應委托相關壓力容器檢驗單位進行檢驗，嚴禁使用過期鋼瓶。

l 應急處理：在動火進行大修理和小修理之前，應使用氮氣吹掃高純乙炔設備、容器和管道。使用的氮氣純度應大于98%，吹掃口乙炔含量小于0.5%。