碳化鈣又稱電石。化學(xué)式CaC2。由石灰石化學(xué)加工而制得的一種重要化工原料。1892年法國人H.邁桑和美國人T.L.威爾森同時開發(fā)了電爐還原制碳化鈣法，美國于1895年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。碳化鈣性質(zhì)與純度有關(guān)，工業(yè)品多為碳化鈣與氧化鈣的混合物，并含有微量的硫、磷、氮等雜質(zhì)，顏色隨雜質(zhì)含量的增加而呈灰色、棕色至黑色。熔點和導(dǎo)電率都隨純度的降低而降低，工業(yè)品純度一般為80％，熔點1800～2000℃。常溫下不與空氣反應(yīng),但350℃以上發(fā)生氧化反應(yīng)，600～700℃時能與氮反應(yīng)，生成氰氨化鈣。碳化鈣遇水或水蒸氣生成乙炔并放出大量的熱：CaC2+2H2O─→C2H2+Ca(OH)2+125185.32J，1kg純碳化鈣能產(chǎn)生 366l乙炔(15℃、0.1MPa)，故貯存時應(yīng)嚴(yán)密防水，通常裝在密閉鐵制容器中，必要時在干燥倉庫中充氮保存。
電爐還原法是目前工業(yè)上生產(chǎn)碳化鈣的唯一方法。將氧化鈣與焦炭在2000～2200℃下進行還原反應(yīng)：CaO+3C─→CaC2+CO-480644.64J，生成的熔融碳化鈣從反應(yīng)爐底流入接收槽，冷卻后即得產(chǎn)品。碳化鈣生產(chǎn)系高溫操作，粉塵較多，電能消耗大。80年代，生產(chǎn)每噸工業(yè)碳化鈣耗電為10～11GJ。為了降低電耗，多采用密閉式和大型化電石爐，以減少散熱損失和有利于一氧化碳的回收利用。
碳化鈣主要用作生產(chǎn)乙炔的原料。乙炔是重要的基本有機化工原料。但隨著石油化工的興起，有機化工用的乙炔已逐漸由石油化工提供。金屬切割和焊接的乙炔發(fā)生器中用電石。在沒有電力的地方用電石燈作光源。工業(yè)上將電石在氨氣中加熱而制氰氨化鈣，后者是氮肥、植物脫葉劑和除草劑。中國的電石產(chǎn)量隨著乙炔化工的發(fā)展由1949年的0. 3萬噸增加到1983年的180.8萬噸，居世界首位。但生產(chǎn)技術(shù)仍比較落后，多數(shù)為小型開放爐，能耗高，污染比較嚴(yán)重。為降低能耗，現(xiàn)代電石生產(chǎn)多采用密閉式大型化電爐，以減少散熱損失并有利于一氧化碳的回收利用。
以上信息由Chemicalbook的Andy編輯整理。化學(xué)純的碳化鈣幾乎是無色透明的結(jié)晶體，極純的碳化鈣是天藍色大晶體，和淬火的鋼的顏色一樣。工業(yè)品碳化鈣按其純度分為：灰色的、棕黃色的或黑色的。其結(jié)晶斷面為灰色，純度高時呈紫色。碳化鈣的新斷面呈光澤的表面，暴露在空氣中會因吸收空氣中的水分而失去光澤呈灰白色。電石實際上是一種不純的碳化鈣，含有石灰及少量的二氧化硅、氧化鋁、硫化鈣、磷化鈣等雜質(zhì)，CaC2含量為85%的電石的化學(xué)組成為：CaC285.17%，CaO 10.60%，SiO2 2. 34%，(Fe2O3+Al2O3) 2.55%，MgO 0.15%。其密度隨CaC2含量增加而減小。其熔點隨CaC2含量的不同而變化，純CaC2熔點為2300℃;工業(yè)品電石一般含CaC280%，其熔點2000℃左右;含CaC269%的電石的熔點最低， 1750℃;當(dāng)CaC2含量再減少時熔點反而又升高，后來又降到1800℃(相當(dāng)于含CaC235.6%)，在1750℃與1800℃之間有一最高溫度點1980℃(相當(dāng)于含 CaC252.5%)，當(dāng)CaC2低于35.6%時，其熔點又升高。碳化鈣遇水立即反應(yīng)，生成乙炔和氫氧化鈣，這是工業(yè)上制取乙炔的方法 (電石法) ，反應(yīng)式：CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2。
由于碳化鈣不純，制得的乙炔氣體中混有少量硫化氫、磷化氫等氣體雜質(zhì)，所以有難聞的氣味。碳化鈣是由焦碳和生石灰在電爐中，在3000℃的高溫下制備的：3C+CaO=CaC2+CO。
實驗室制取乙炔時，由于碳化鈣與水的反應(yīng)比較劇烈，可用飽和食鹽水代替水，這樣能得到平穩(wěn)純凈的乙炔氣流，氯化鈉和碳化鈣不起反應(yīng)。在空氣中碳化鈣可吸收水分，能導(dǎo)電、純度愈高、導(dǎo)電愈易。遇水或水蒸汽即能發(fā)生易燃易爆的乙炔氣(俗稱電石氣)，該氣體遇火花可著火，也會被反應(yīng)的熱點燃。乙炔氣與某些重金屬鹽可排成高級爆炸混合物。碳化鈣常含有磷、硫等雜質(zhì)，與水作用還會放出磷化氫和硫化氫等有毒氣體。當(dāng)磷化氫含量超過0.08%，硫化氫含量超過0.15%時，容易引起自燃爆炸。其粉末對眼睛及呼吸器官有刺激，會引起皮膚燒傷。碳化鈣是有機合成工業(yè)的基本原料之一，它既能生成乙炔氣，用于焊接和切割金屬，也是制造聚氯乙烯的原料。粉塵能使皮膚產(chǎn)生刺激性癥狀，生成的雜質(zhì)特別是硫化氫和磷化氫能使人中毒。另外還由于遇水易生成可燃和易爆炸的乙炔，故列為危險品。應(yīng)貯藏在陰涼、通風(fēng)、干燥處，該處所不允許漏水，裝卸時要輕拿輕放，運輸工具必須有防雨防水設(shè)備，遠(yuǎn)離鋼及銅合金和鹽類。在運輸中應(yīng)做到后裝先卸，嚴(yán)禁裝在甲板上，避免日光曝曬，消防時禁止用水及泡沫，可用干粉及干砂，二氧化碳無效。人中毒后應(yīng)立即移至新鮮空氣處，給以含5%的二氧化碳之氧氣幫助呼吸。本品由無煙煤或焦炭等生石灰在電爐中共熱至高溫而成。聯(lián)合國編號(UN No.)：1402/4335/4.3-03/705. 國內(nèi)品名編號：43025。工業(yè)品是灰色，黃褐色或黑色固體，含碳化鈣較高的呈紫色。用于生產(chǎn)乙炔氣、聚氯乙烯、石灰氮、雙氰胺、鋼鐵脫硫劑等用于電子行業(yè)用作教學(xué)試劑電石用于化工生產(chǎn)約占60%，其余40%用于金屬焊接和切割。以電石為原料可以生產(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，如PVC樹脂、聚乙烯醇、乙酸乙烯、氯丁橡膠、丁醇、辛醇、三氰乙烯、四氰乙烯、乙醛、乙炔炭黑、石灰氮等。而用量最大的是生產(chǎn)PVC樹脂，占化工用電石消費量的60%。電石粉末有刺激性，能損傷皮膚和呼吸系統(tǒng)。電爐還原法是目前工業(yè)上生產(chǎn)碳化鈣的唯一方法。這種方法早在1895年美國實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)中高溫操作、粉塵較多、電能消耗大，工藝的改進可使操作條件改善、減少散熱損失和提高一氧化碳回收利用率，多采用密閉式和大型化電石爐。將焦炭和石灰粉碎，按配比混合均勻加入密閉式電石爐，通電加熱，在2000-2200℃下進行還原反應(yīng)，生成熔融電石，自爐內(nèi)流入電石鍋冷卻、破碎、包裝。公斤/噸焦炭（固定炭84%） 550石灰石（CaO92%) 840電極糊 30電 3200（度/噸）遇水燃燒物品遇水放出乙炔與氧化劑混合可爆遇水放出乙炔氣可燃; 遇水放出少量有毒硫化氫、磷化氫氣體庫房通風(fēng)低溫干燥; 與氧化劑、強酸分開存放干粉、干砂、干石粉