碳化钙

碳化钙（英文：Calcium carbide）是电石（又稱電土）的主要成分，異名乙炔钙，化学式CaC₂，UN No.1402。电石是一种呈綠色或灰黑色的粉末或块状固体，帶有大蒜味，工业上常用电石与水混合制取乙炔氣體；亦被應用於冶煉工業，作為還原劑和脫硫劑。碳化钙遇水易燃，如向其加入過量的水，會生成氫氧化鈣（Ca(OH)₂）和乙炔（C₂H₂）。

碳化钙
IUPAC名 Calcium Carbide
识别
CAS号	75-20-7
PubChem	6352
ChemSpider	6112
SMILES	[Ca+2].[C-]#[C-]
InChI	1/C2.Ca/c1-2;/q-2;+2
InChIKey	UIXRSLJINYRGFQ-UHFFFAOYAI
性质
化学式	CaC2
摩尔质量	64.099 g/mol g·mol⁻¹
外观	白色粉末至灰黑色晶体
密度	2.22 g/cm^3
熔点	2160 °C（2433 K）
沸点	2300 °C（2573 K）
溶解性（水）	分解
结构
晶体结构	四方 ^[1]
空间群	D^174h, I4/mmm, tI6
配位几何	6
热力学
ΔfHm^⦵298K	−63 kJ·mol^−1
S^⦵298K	70 J·mol^−1·K^−1
危险性
NFPA 704	3 3 2 W
闪点	305 °C (乙炔)
若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。

电石

碳化钙化学试剂

CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂

CaC₂ + H₂O → CaO+C₂H₂

制法

电石可由生石灰（氧化钙）与碳混合后在電爐中加熱至約2000 °C反應製得。

CaO + 3C → CaC₂ + CO

對人體健康危害

碳化钙如直接與眼睛接觸，可能會引致流淚、結膜發紅等不適情況。亦有可能會導致眼睛表面輕微磨損。如吸入碳化钙可引致劇烈咳嗽及鼻痛，對部份人會造成肺部損害；碳化钙氣霧則可引致上呼吸道嚴重不適。如誤服可導致腸胃不適，亦可能會損害肝臟及腎臟等器官。如碳化钙液體接觸到濕潤的皮膚，會刺激及灼傷皮膚。

生活應用

（1）电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物例如：合成橡胶、 人造树脂、丙酮、烯酮、炭黑等；同时乙炔一氧焰广泛用于金属的焊接和切割。

（2）加热粉状电石与氮气时，反应生成氰氨化钙，即石灰氮： CaC₂ + N₂ → CaCN₂ + C , ΔH = -296kJ/mol 石灰氮是制备氨基氰的重要原料。加热石灰氮 与食盐反应生成的熔体用于采金及有色金属工业。

（3）电石本身可用于钢铁工业的脱硫剂。

（4）生产聚氯乙烯（PVC），电石法生产聚氯乙烯利用电石（碳化钙CaC₂），遇水生成乙炔（C₂H₂），将乙炔与氯化氢（HCl）合成制出氯乙烯单体（CH₂=CHCl），再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH₂—CHCl]n—的化学反应方法。

（5）旧时矿工下矿，将电石放入铁罐之中利用生成的乙炔（C₂H₂）制作成电石灯。

磺火捕魚

磺火捕魚又稱「蹦火仔」、「蹦魚」或「磺仔火捕魚」，在1930~1940年代的臺灣（金山、野柳、石門一帶）頗為盛行，主要利用電石（電土、電火石、磺石）加水產生乙炔氣體，一點火就會發出強光及響聲，再利用魚強烈之趨光性，吸引在海表層洄游之青鱗魚（青鱗仔，俗稱沙丁魚的一種）等魚群聚集，最後將火光漸漸熄滅引魚群進入網（叉手網或焚寄網）內。每年5月至8月是捕撈的青鱗魚的季節，這種「噴火船」捕魚法據說是全世界唯一，在臺灣已有70、80年的歷史，全盛時期有二十多艘，受到氣候、環境變遷（作業辛苦，收入也不固定，一年只能捕四個月，只能捕獲表層較低經濟價值的青麟魚及電石成本較高）的影響，造成磺火捕撈法慢慢失傳的原因，目前全臺僅剩四艘作業漁船（新北市的金山區磺港）。每日天黑至隔日凌晨3～4點，觀眾或攝影者不需要上船欣賞，從海岸邊便能觀看漁民引火誘魚再捕撈過程，尤其是成千上萬的魚群，隨著火光及點火「蹦」的一聲瞬間瘋狂衝出海面，場景更是壯觀且具視覺美感。

电石灯

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点亮电石灯

電石燈，英文稱為 Carbide lamps 或 acetylene gas lamps，又稱為「電土燈」、「水火燈」、「瓦斯燈」^[2]，是一種利用碳化鈣與水産生乙炔來燃燒的燈具。在電燈未普及的年代，由於它不容易被強風吹熄所以經常被用在戶外場合，如夜間戶外照明、攜帶式鐵路號誌燈（合図灯）、燈塔、汽車和自行車頭燈等。

水果催熟

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電石在接觸到水或潮濕的空氣時會產生乙炔。電石催熟，操作簡單，但其用量無法正確的掌握，因電石在催熟48小時以後仍然無法完全溶解，使用者大都只憑經驗使用，且果實在靠近電石的地方容易有灼傷的現象發生，甚至有發生爆炸的危險。

電石催熟的方法為將紙箱內層敷上水泥紙，後將電石以報紙包上置於紙箱之最下層，電石的用量約200公克配20公斤果實，再將硬熟的果實置於箱內後以水泥紙包紮密封，不可漏氣。紙箱之上方以棉被或布袋覆蓋，視品種之不同，經48～72小時後即可完成催熟的作業，催熟率可達 90%以上。此種方法效果穩定，適用於小量果實之催熟處理。

如數量多時，可以透氣之塑膠籠盛裝硬熟果，地面墊上水泥柱或木材數支，其尺寸約12×15公分．長度不拘，將電石以報紙包紮置於兩支水泥柱之中問，後將盛裝的硬熟果籠置於柱上，高度三層籠高(約120公分)，依序排列，四周以棉被或布袋或催熟專用之催熟被覆蓋，必須注意覆蓋得密不通風，但切忌使用不透氣的資材如塑膠布類覆蓋，以免妨礙水分之蒸發而影響催熟之效果，如此視品種及成熟度之不同，經48～72小時之催熟後即可達到轉色、軟熟而具有商品價值。

现在商業上已改為將水果放到冷藏庫，控制在17攝氏度的溫度，用食用酒精催熟，約7天後即變熟可出貨上市，此法較電土來得安全、低成本^[3]。因電石催熟法的危險性，印度等國家规定禁止用碳化钙进行催熟，但是仍有人尝试以此种方式进行水果催熟。

玩具砲

大爆炸加農砲（Big-Bang Cannon）是20世紀初（1912年）美國上市的一种安全玩具大砲，目前仍在生產，它是利用碳化鈣與水化學反應出乙炔氣體產生猶如真實大砲的聲響。

參考

1. Massalimov, I. A.; Kireeva, M. S.; Sangalov, Yu. A. Structure and Properties of Mechanically Activated Barium Peroxide. Inorganic Materials. 2002, 38 (4): 363. doi:10.1023/A:1015105922260. 
2. 臺灣月刊雙月電子報99年4月號目錄-【懷舊系列】之7-電土燈. [2013-08-01]. （原始内容于2013-10-14）. 
3. 電土催熟香蕉引爆炸　專家：太落伍了

• 《綠十字》第十八卷，第一期，2008年一月二月，第31-32頁（化學品安全資料簡表），香港職業安全健康局。

外部連結

• 電石燈示範影片 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 磺火捕魚影片1 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 磺火捕魚影片2 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 金山蹦火仔
• Official website of Conestoga Company Big-Bang Cannons 官網 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Short YouTube video of a Big-Bang Cannon being fired 示範影片 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• The Toy Cannon Museum 博物館 （页面存档备份，存于互联网档案馆）