Eilė. Šis junginys, kaip ir įvairūs jo homologai, yra daugelio cheminių produktų sintezės žaliava.

Acetileno savybės ir gamyba

Esant atmosferos slėgiui ir normaliai temperatūrai, acetilenas yra bespalvės dujos. Jei temperatūra nukrenta iki -85 laipsnių ar žemiau, tai šis junginys virsta kita būsena – kieta. Tokiu atveju susidaro kristalai. Reikėtų pažymėti, kad skystoje ir kietoje būsenoje acetilenas gali lengvai sprogti veikiamas trinties ar smūgio (hidraulinio ar mechaninio). Būtent ši savybė daugiausia lemia jo taikymo sritį. Acetileno degimo reakcijos vyksta esant deguoniui. Dėl šio proceso atsiranda liepsna, kuriai būdinga labiausiai didelio našumo temperatūra (3150 laipsnių), palyginti su kitomis kuro rūšimis.

Pagrindinis acetileno gamybos būdas yra reakcija, kurios metu reaguoja ir vanduo. Šis procesas vyksta maždaug 2000 laipsnių temperatūroje ir yra endoterminis.

Yra toks dalykas kaip acetileno išeiga. Tai yra kiekis, kuris išsiskiria suskaidžius 1 kg kalcio karbido. GOST 1460-56 nustato konkrečias šios vertės vertes, kurios tiesiogiai priklauso nuo pradinės medžiagos granuliavimo laipsnio. Taigi santykinai mažo kalcio karbido dalelių dydžio pasekmė yra acetileno išeiga.

Šis modelis yra pašalinių priemaišų, tokių kaip kalcio oksidas, buvimo mažose karbido dalelėse pasekmė.

Yra ir kitų, ne tokių didelių gabaritų, brangių ir daug energijos reikalaujančių acetileno gamybos būdų. Pavyzdžiui, termooksidacinės metano pirolizės reakcija iš gamtines dujas; naftos, žibalo ir kitų rūšių kuro skaidymas elektropirolizės būdu.

Sandėliavimas ir transportavimas

Visi laikymo ir transportavimo būdai apima cilindrų naudojimą. Jie užpildyti specialia porėtos konsistencijos mase. Jis impregnuotas acetonu, kuris gerai tirpdo acetileną. Taikymas šis metodas leidžia žymiai padidinti acetileno baliono pripildymo talpą ir, svarbiausia, sumažina jo sprogimo pavojų.

Dėl ilgalaikio acetileno sąlyčio su metalais, tokiais kaip varis ir sidabras, gali padidėti jo sprogimo pavojus. Todėl draudžiama naudoti medžiagas, kuriose gali būti šių metalų, pavyzdžiui, vožtuvuose.

Paprastai balionuose turi būti specialūs vožtuvai, specialiai sukurti acetilenui laikyti.

Visą baliono talpą galima išnaudoti laikant tuščias talpas taip, kad acetonas pasiskirstytų visame cilindro tūryje. Ir tai įmanoma tik horizontalioje padėtyje. Balionas turi būti pildomas labai lėtai, o tai svarbu, kad būtų laikomasi sąlygų cheminė reakcija acetileno tirpimas acetone ir ypač jo greitis.

Ištirpusio acetileno privalumai

Pagrindinis ištirpusio acetileno pranašumas, palyginti su tuo, kuris gaminamas naudojant nešiojamus kalcio karbido generatorius, yra tas, kad naudojant cilindrus suvirintojo darbas padidėja maždaug 20%, o acetileno nuostoliai sumažėja 25%. Taip pat verta atkreipti dėmesį į efektyvumo ir saugumo manevringumo padidėjimą. Skirtingai nei dujose, gautose iš kalcio karbido, ištirpusiame acetilene yra žymiai mažiau pašalinių medžiagų, tai yra priemaišų, todėl jį galima naudoti ypač svarbiuose suvirinimo darbuose.

Pagrindiniai acetileno naudojimo būdai

• Metalų suvirinimas ir pjovimas.
• Naudokite kaip ryškios, baltos šviesos šaltinį. Šiuo atveju kalbame apie acetileną, gaunamą reaguojant kalcio karbidui ir vandeniui. Šiuo atveju naudojamos autonominės lempos.
• Sprogmenų gamyba.
• Kitų junginių ir medžiagų, tokių kaip acto rūgštis, etilo alkoholis, tirpikliai, guma, aromatiniai angliavandeniliai, gavimas.

statybose ir pramonėje

Autogeniniai ir suvirinimo darbai lydi beveik visus statybos etapus. Būtent tokio tipo darbuose naudojamas acetilenas. Specialiame įrenginyje, vadinamame degikliu, sumaišomos dujos ir įvyksta pati degimo reakcija. Aukščiausia šios reakcijos temperatūra pasiekiama, kai acetileno kiekis sudaro 45% viso cilindro tūrio.

Balionai su šiomis dujomis žymimi taip: nudažyti baltai ir didelėmis raudonomis raidėmis parašytas užrašas „Acetilenas“.

Statybos darbai daugiausia atliekami lauke. Acetileno ir jo homologų naudojimas tokiomis sąlygomis neturėtų būti veikiamas tiesioginių saulės spindulių. Per trumpas pertraukas turi būti uždaromi degiklio vožtuvai, o per ilgas pertraukas - pačių cilindrų vožtuvai.

IN chemijos pramonė Acetilenas yra labai paklausus. Jo taikymas susijęs su šios medžiagos naudojimu organinės sintezės produktų gavimo procese. Tai plastikai, tirpikliai, acto rūgštis ir kt.

Acetilenas, kaip universalus kuras, dažnai naudojamas procesuose, susijusiuose su apdorojimu dujų liepsna. Svarbu, kad acetileno naudojimas pramonėje būtų įmanomas tik laikantis saugos priemonių, nes tai yra sprogios dujos.

Karbido lempos

Pavadinimas „karbido lempa“ atsirado dėl to, kad kaip šviesos šaltinis kaip atvira liepsna naudojama sudegusio acetileno srovė. Atitinkamai, jis gaunamas dėl kalcio karbido sąveikos su vandeniu.

Tokios lempos buvo plačiai paplitusios anksčiau. Juos buvo galima pamatyti ant vežimų, automobilių ir net dviračių. IN šiuolaikiniai laikai karbido lempos naudojamos tik tuo atveju, jei skubiai reikia galingos autonominės lempos. Taigi speleologai dažnai jas naudoja. Nuotoliniuose švyturiuose yra įrengtos būtent tokios lempos, nes tokio tipo apšvietimas yra daug pelningesnis nei elektros linijų įrengimas. Tokių lempų naudojimas tolimojo susisiekimo laivuose yra gana įprastas.

Acetilenas: medicininis naudojimas

Kaip medžiaga naudojama šioje srityje? Acetilenas yra viena iš tų dujų, kurios naudojamos inhaliacinei anestezijai. Tačiau platus jo naudojimas šioje srityje yra praeitis. Dabar yra modernesnių ir saugesnių anestezijos metodų.

Nors reikia pastebėti, kad acetileno naudojimas nekėlė didelio pavojaus, nes kol jo koncentracijos įkvepiamame ore vertė nepasieks pavojingos ribos, bus peržengta apatinė degumo riba.

Svarbiausia šių dujų naudojimo sąlyga – saugos priemonių laikymasis. Sunku pervertinti, koks pavojingas yra acetilenas. Jį galima naudoti tik išklausius visus būtinus mokymus su darbuotojais įvairiose srityse, kuriose jis naudojamas.

Norint suprasti, kur naudojamas acetilenas, būtina ištirti ir suprasti, kas tai yra. Ši medžiaga yra degios bespalvės dujos. Jo cheminė formulė yra C2H2. Dujos turi atominė masė, lygus 26,04. Jis yra šiek tiek lengvesnis už orą ir turi aštrų kvapą. Acetilenas gaminamas ir naudojamas tik pramoninėmis sąlygomis. Ši medžiaga gaunama komponentui skaidant vandenyje.

Kodėl acetilenas pavojingas?

Apribotas savo išskirtinėmis savybėmis. savaime užsidega. Tai vyksta 335°C temperatūroje, o jo mišinys su deguonimi - nuo 297 iki 306°C, su oru - nuo 305 iki 470°C temperatūroje.

Verta paminėti, kad techninis acetilenas yra sprogus. Tai atsitiko, kai:

1. Temperatūros didinimas iki 450-500°C, taip pat esant 150-200 kPa slėgiui, kuris yra lygus 1,5-2 atmosferoms.
2. Atmosferos slėgyje esantis acetileno ir deguonies mišinys taip pat pavojingas, jei jame yra 2,3–93 % acetileno. Sprogimas gali įvykti nuo didelio karščio, atviros liepsnos ar net kibirkšties.
3. Panašiomis sąlygomis įvyksta oro ir acetileno mišinio sprogimas, jei jame yra 2,2-80,7 % acetileno.
4. Jei dujos ilgą laiką liečiasi su variniu ar sidabriniu objektu, gali susidaryti acetileno sprogstamasis sidabras arba varis. Ši medžiaga yra labai pavojinga. Sprogimas gali įvykti nuo stipraus smūgio arba dėl padidėjusios temperatūros. Su dujomis turėtumėte dirbti atsargiai.

Medžiagos ypatybės

Acetilenas, kurio savybės ir naudojimas nebuvo iki galo ištirtas, dėl sprogimo gali sukelti avariją ir sunkų sunaikinimą. Štai keletas duomenų. Susprogdinus vieną kilogramą šios medžiagos, šiluminės energijos išsiskiria 2 kartus daugiau nei sprogus tokiam pat kiekiui trotilo ir pusantro karto daugiau nei sprogus vienam kilogramui nitroglicerino.

Acetileno panaudojimo sritys

Acetilenas yra degios dujos, naudojamos dujiniam suvirinimui. Jis dažnai naudojamas deguonies pjovimui. Verta žinoti, kad deguonies ir acetileno mišinio degimo temperatūra gali siekti 3300°C. Dėl šios savybės medžiaga dažniausiai naudojama suvirinimui. Acetilenas dažniausiai pakeičiamas propanu-butanu. Medžiaga užtikrina efektyvumą ir aukštos kokybės suvirinimas

Pjovimo ir suvirinimo degalinės gali būti tiekiamos iš acetileno balionų arba iš jų. Paprastai šiai medžiagai laikyti naudojami balti indai. Paprastai ant jų yra raudonais dažais užrašytas užrašas „Acetilenas“. Verta manyti, kad yra GOST 5457-75. Pagal šį dokumentą metalams apdirbti naudojamas techninis ištirpęs B klasės acetilenas arba dujinės formos medžiaga.

Acetileno suvirinimas: patikrinkite

Suvirinimo šiomis dujomis technologija yra gana paprasta. Tačiau dirbant su medžiaga reikia kantrybės ir atsargumo. Suvirinimui dažniausiai naudojami specialūs degikliai, pažymėti 0-5. Jo pasirinkimas priklauso nuo suvirinamų dalių storio. Atminkite, kad kuo didesnis degiklio dydis, tuo didesnis suvartojimas.

Suvirinimas acetilenu atliekamas tik patikrinus ir sureguliavus įrangą. Tokiu atveju turėtumėte atkreipti dėmesį į antgalio numerį ir dujų tiekimo antgalio numerį, kuris yra šalia degiklio rankenos po veržle. Taip pat turėtumėte patikrinti visus sandariklius.

Suvirinimo procesas

Acetileno naudojimas suvirinimo metu turi būti atliekamas atsargiai ir laikantis tam tikrų taisyklių. Pirma, degiklis turi būti prapūstas dujomis. Tai turi būti daroma tol, kol pasirodys acetileno kvapas. Po to dujos užsidega. Tokiu atveju deguonies reikia pilti tol, kol liepsna taps stabilesnė. Iš reduktoriaus išleidimo angoje acetileno slėgis turi būti nuo 2 iki 4 atmosferų, o deguonies - nuo 2 atmosferų.

Juodiesiems metalams suvirinti reikalinga neutrali liepsna. Jis turi aiškiai apibrėžtą karūną ir sąlyginai gali būti suskirstytas į tris ryškias dalis: šerdis yra ryškiai mėlynos spalvos su žalsvu atspalviu, atkurta liepsna yra šviesiai mėlyno atspalvio ir liepsnos fakelas. Paskutinės dvi zonos yra darbo zonos.

Prieš pradedant darbą, visos dalys turi būti nuvalytos ir sureguliuotos viena prie kitos. Dirbant su degikliu, taip pat naudojami kairieji ir dešinieji metodai. Pastaruoju atveju siūlė lėtai atvėsta. Užpildo medžiaga paprastai juda už degiklio. Taikant kairįjį metodą, padidėja siūlės elastingumas ir stiprumas. Šiuo atveju liepsna nukreipiama iš suvirinimo vietos. Užpildo medžiagą į suvirinimo baseiną reikia pilti tik po to, kai degiklis perkeliamas į kitą padėtį.

Saugos taisyklės

Acetileną naudoti be įgūdžių ir patirties draudžiama. Yra keletas taisyklių, kurių reikia laikytis dirbant su medžiaga:

Ką daryti, jei kilo gaisras

Netinkamas acetileno naudojimas gali sukelti baisių pasekmių. Tai atneša didelį sunaikinimą. Ką daryti, jei kilo gaisras?

1. Kilus gaisrui, visas talpyklas, pripildytas acetileno, reikia nedelsiant pašalinti iš pavojingos zonos. Likę cilindrai turėtų būti nuolat aušinami įprastu vandeniu arba specialia kompozicija. Talpyklos turi visiškai atvėsti.
2. Jei iš baliono išeinančios dujos užsiliepsnoja, indą reikia nedelsiant uždaryti. Norėdami tai padaryti, naudokite nekibirkščiuojantį raktą. Po to konteineris turi būti atvėsintas.
3. Kilus stipriam gaisrui, ugnį gesinti reikia tik iš saugaus atstumo. Esant tokiai situacijai, verta naudoti gesintuvus, užpildytus kompozicija, kurioje flegmatizuojanti azoto koncentracija yra 70% tūrio, taip pat 75% tūrio, smėlį, vandens sroves, suspaustą azotą, asbesto lakštą ir pan.

Acetilenas yra bespalvės dujos, priklausančios alkinų klasei. Tai atstovauja cheminis junginys anglis su deguonimi, naudojama kaip žaliava sintezei didelis skaičius cheminiai komponentai.

Jis vertinamas dėl savo universalumo ir mažos kainos. Šias dujas pirmasis gavo Edmundas Devey, atlikęs laboratorinius eksperimentus su kalio karbidu. Šiek tiek vėliau eksperimentus su acetileno gamyba atliko Pierre'as Berthelot. Fizikas gryną acetileną gavo leisdamas įprastą vandenilį elektros lanku. Būtent Berthelot pavadino naują cheminį junginį acetilenu.

Pagrindinės acetileno savybės

Acetilenas yra dirbtinės dujos, nes nėra natūralios kilmės. Jis yra degus ir sveria lengvesnis už orą. Dujiniai angliavandeniliai gaminami specialiuose įrenginiuose iš kalcio karbido, kurį savo ruožtu skaido vanduo. IN atmosferos oras Acetilenas dega dūmine, ryškia liepsna.

Esant slėgiui virš dviejų atmosferų, jis gali būti sprogus. Švarioje cheminė formašis junginys turi silpną eterinį kvapą. Techninis produktas, priešingai, dėl esamų priemaišų yra prisotintas aštraus aromato. Acetilenas yra daug lengvesnis nei oro masės dujinė būsena jis yra bespalvis. Aprašytas junginys tirpsta daugelyje skystų medžiagų, kuo žemesnė temperatūra, tuo geriau tirpsta acetilenas.

Šioms dujoms būdingos polimerizacijos, dimerizacijos ir ciklomerizacijos reakcijos. Acetilenas gali polimerizuotis į benzeną ar kitas chemines medžiagas organiniai junginiai, pavyzdžiui, poliacetinas. Šių dujų atomai gali būti atskirti protonų pavidalu. Ir dėl to jie atsiranda rūgščių savybių acetilenas.

Acetilenas gali sukelti sprogimą, kai nėra deguonies kaip natūralaus oksidatoriaus. O šių dujų degumo ypatybes dar 1895 metais atrado A. Chatelier. Būtent jis pastebėjo, kad acetilenas, degdamas rūgštyje, skleidžia ryškią liepsną, kurios temperatūra gali siekti virš 3000 laipsnių Celsijaus.

Acetileno taikymas

Acetilenas turi platų pasiskirstymą. Dėl savo degių savybių jis aktyviai naudojamas suvirinant ir pjaustant metalą. Jis taip pat naudojamas kaip ryškiausios ir baltiausios spalvos šaltinis. Acetilenas, susidarantis sąveikaujant kalcio karbidui ir H2O, naudojamas autonominėms lempoms. Jis aktyviai naudojamas sprogmenų gamybai. Acetileno dėka gimė įvairūs etilo kilmės tirpikliai. Dujinio suvirinimo darbai be šių dujų neapsieina, todėl statybos įmonės visada užsako suvirinimo ir pjovimo dujomis darbus.

Statyba ir pramonė yra du pagrindiniai sektoriai, kuriuose acetilenas plačiai naudojamas. Visų pirma, suvirinimas ir autogeniniai darbai atliekami tik su juo. Be to, acetilenas naudojamas įvairių cheminių medžiagų organinės sintezės procese.

Pavyzdžiui, jis naudojamas acto rūgšties ir acetaldehido, sintetinės gumos ir polivinilchlorido sintezei. Ir, žinoma, acetilenas medicinoje naudojamas bendrajai anestezijai, kuri apima alkinų naudojimą inhaliacinėje anestezijoje.

Transportas

Taip pat reikėtų pasakyti apie šių dujų transportavimą ir saugojimą. Acetilenas yra potencialiai sprogi medžiaga. Jis laikomas specializuotuose cilindruose, išlaikant optimalų temperatūros ir atmosferos slėgio lygį. Dujos ištirpinamos ir supilamos į balionus transportavimui. Toks krovinys laikomas potencialiai pavojingu ir gabenamas pagal specialius sprogstamųjų krovinių tvarkymo standartus.

Acetilenas (arba pagal tarptautinę nomenklatūrą – etinas) yra nesočiųjų angliavandenilių, priklausantis alkinų klasei. Cheminė formulė acetilenas - C2H2. Anglies atomai molekulėje yra sujungti trigubu ryšiu. Jis yra pirmasis savo homologinės serijos. Tai bespalvės dujos. Labai degi.

Kvitas

Visi pramoninės acetileno gamybos būdai susilieja į du tipus: kalcio karbido hidrolizę ir įvairių angliavandenilių pirolizę. Pastarasis reikalauja mažiau energijos, tačiau produkto grynumas yra gana žemas. Karbido metodas yra priešingas.

Pirolizės esmė ta, kad metanas, etanas ar kitas lengvasis angliavandenilis, kaitinant iki aukštos temperatūros (nuo 1000 °C), išsiskiria į acetileną. Šildymas gali būti atliekamas elektros išlydžiu, plazma arba dalies žaliavos deginimo būdu. Tačiau problema ta, kad dėl pirolizės reakcijos gali susidaryti ne tik acetilenas, bet ir daug įvairių produktų, kuriuos vėliau reikia išmesti.

2CH4 → C2H2 + 3H2

Karbido metodas pagrįstas kalcio karbido reakcija su vandeniu. Kalcio karbidas gaunamas iš jo oksido sulydant su koksu elektrinėse krosnyse. Taigi didelis energijos suvartojimas. Bet tokiu būdu gauto acetileno grynumas yra itin didelis (99,9%).

CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Laboratorijoje acetilenas taip pat gali būti gaunamas dehidrohalogeninant dihalogenintus alkanus, naudojant alkoholinį šarmo tirpalą.

CH2Cl-CH2Cl + 2KOH → C2H2 + 2KCl + 2H2O

Acetileno fizinės savybės

Acetilenas yra bespalvės ir bekvapės dujos. Nors priemaišos gali suteikti česnako kvapą. Praktiškai netirpsta vandenyje, šiek tiek tirpsta acetone. Esant -83,8 °C temperatūrai suskystėja.

Acetileno cheminės savybės

Remiantis triguba acetileno jungtimi, jam bus būdingos adityvinės reakcijos ir polimerizacijos reakcijos. Vandenilio atomai acetileno molekulėje gali būti pakeisti kitais atomais arba grupėmis. Todėl galime teigti, kad acetilenas pasižymi rūgštinėmis savybėmis. Sutvarkykime cheminės savybės acetilenas specifinėse reakcijose.

Papildymo reakcijos:

• Hidrinimas. Jis atliekamas aukštoje temperatūroje ir esant katalizatoriui (Ni, Pt, Pd). Naudojant paladžio katalizatorių, galimas nepilnas hidrinimas.

• Halogeninimas. Jis gali būti dalinis arba pilnas. Lengvai veikia net be katalizatorių ar šilumos. Šviesoje chloravimas vyksta sprogiai. Šiuo atveju acetilenas visiškai skyla į anglį.

• Pridėti į acto rūgštį ir etilo alkoholis. Reakcijos vyksta tik esant katalizatoriams.

• Ciano rūgšties pridėjimas.

CH≡CH + HCN → CH2=CH-CN

Pakeitimo reakcijos:

• Acetileno sąveika su metalo-organiniais junginiais.

CH≡CH + 2C2H5MgBr → 2C2H6 + BrMgC≡CMgBr

• Sąveika su natrio metalu. Reikia 150 °C temperatūros arba išankstinio natrio ištirpinimo amoniake.

2CH≡CH + 2Na → 2CH≡CNa + H2

• Sąveika su kompleksinės druskos vario ir sidabro.

• Sąveika su natrio amidu.

CH≡CH + 2NaNH2 → NaC≡CNa + 2NH3

Polimerizacijos reakcijos:

• Dimerizacija. Šioje reakcijoje dvi acetileno molekulės susijungia į vieną. Reikalingas katalizatorius – vario druska.
• Trimerizacija. Šioje reakcijoje trys acetileno molekulės sudaro benzeną. Reikalingas kaitinimas iki 70 °C, slėgio ir katalizatoriaus.
• Tetramerizacija. Dėl reakcijos gaunamas aštuonių narių žiedas - ciklooktatetraenas. Šiai reakcijai taip pat reikia mažai šilumos, slėgio ir tinkamo katalizatoriaus. Paprastai tai sudėtingi junginiai dvivalentis nikelis.

Tai ne visos cheminės acetileno savybės.

Taikymas

Acetileno struktūrinė formulė rodo gana stiprų ryšį tarp anglies atomų. Jai plyšus, pavyzdžiui, degimo metu, išsiskiria daug energijos. Dėl šios priežasties acetileno liepsna turi rekordiškai aukštą temperatūrą – apie 4000 °C. Jis naudojamas metalo suvirinimo ir pjovimo degikliuose, taip pat raketų varikliuose.

Acetileno degimo liepsna taip pat turi labai didelį ryškumą, todėl dažnai naudojama apšvietimo įrenginiuose. Jis taip pat naudojamas sprogmenims gaminti. Tiesa, naudojamas ne pats acetilenas, o jo druskos.

Kaip matyti iš įvairių cheminių savybių, acetilenas gali būti naudojamas kaip žaliava kitų svarbių medžiagų: tirpiklių, lakų, polimerų, sintetinių pluoštų, plastikų, organinio stiklo, sprogstamųjų medžiagų ir acto rūgšties sintezei.

Saugumas

Kaip jau minėta, acetilenas yra degi medžiaga. Su deguonimi arba oru jis gali sudaryti ypač degius mišinius. Tereikia vienos kibirkšties, kad sukeltų sprogimą. statinė elektra, kaitinant iki 500 °C arba žemo slėgio. Esant 335 °C temperatūrai, grynas acetilenas savaime užsiliepsnoja.

Dėl šios priežasties acetilenas laikomas slėginiuose balionuose, užpildytuose poringa medžiaga (pemza, aktyvuota anglis, asbestas). Tokiu būdu acetilenas pasiskirsto po poras ir sumažina sprogimo pavojų. Dažnai šios poros yra impregnuojamos acetonu, todėl susidaro acetileno tirpalas. Kartais acetilenas skiedžiamas kitomis, inertiškesnėmis dujomis (azotu, metanu, propanu).

Šios dujos taip pat turi toksinį poveikį. Įkvėpus sukels organizmo intoksikaciją. Apsinuodijimo požymiai yra pykinimas, vėmimas, spengimas ausyse ir galvos svaigimas. Didelės koncentracijos gali sukelti net sąmonės praradimą.

Įvadas

Acetilenas (C 2 H 2) yra cheminis dujinis anglies ir vandenilio junginys, bespalvis, silpno eterinio kvapo ir saldaus skonio.

Acetilenas plačiausiai naudojamas dujinio suvirinimo gamyboje dėl jo suvirinimui svarbių savybių ( aukšta temperatūra liepsna, aukšta degimo šiluma). Taigi skaidant 1 kg acetileno išsiskiria 8473,6 kJ šilumos. Tai vienintelės dujos, kurių degimas įmanomas, kai nėra deguonies (arba apskritai nėra oksiduojančios medžiagos).

Šilumos išsiskyrimas acetileno degimo metu atsiranda dėl šių procesų:

• acetileno skilimas: C 2 H 2 = 2C + H 2
• anglies deginimas: 2C + O 2 = 2CO, 2CO + O 2 = 2CO 2
• vandenilio deginimas: H 2 + 1/2O 2 = H 2 O

Acetilenas yra lengvesnis už orą, 1 m 3 acetileno masė esant 20 ° C (273 K) temperatūrai ir normaliam atmosferos slėgiui yra 1,09 kg. Esant normaliam slėgiui ir temperatūrai nuo –82,4 °C (190,6 K) iki –84,0 °C (189 K), acetilenas virsta skysta būsena, o –85 °C (188 K) temperatūroje kietėja, susidaro kristalai.

Techninis acetilenas yra dviejų tipų: ištirpęs ir dujinis.

Techninis ištirpintas A klasės acetilenas skirtas maitinti apšvietimo įrenginius, techninis ištirpintas B klasės acetilenas ir techninis dujinis acetilenas – kaip degiosios dujos metalų apdirbimui liepsna.

Techninis acetilenas gaminamas iš kalcio karbido, pastarąjį skaidant vandeniu. Tuo pačiu metu kenksmingos priemaišos, kurios užteršia acetileną, pereina iš kalcio karbido į acetileną: vandenilio sulfidas, amoniakas, fosforo vandenilis, silicio vandenilis. Šios priemaišos gali pabloginti nusėdusio metalo savybes, todėl yra pašalinamos iš acetileno skalaujant vandenyje ir cheminiu būdu. Vandenilio fosfido priemaiša yra ypač nepageidautina, jei acetileno kiekis yra didesnis nei 0,7 %, padidina pastarojo sprogimo pavojų.

Acetileno savybės

Pagrindinės acetileno savybės pateiktos 1 lentelėje.

1 lentelė- Pagrindinės acetileno savybės

Rodiklis	Rodiklio duomenys
Formulė	C 2 H 2
Molekulinė masė	26,038
Tankis (esant 0 °C ir slėgiui 760 mm Hg), kg/m 3	1,17
Tankis (esant 20 °C ir slėgiui 760 mm Hg), kg/m 3	1,09
Kritinė temperatūra, °C	35,9
Kritinis slėgis, kgf/cm2	61,6
Liepsnos temperatūra, °C	3150-3200
Virimo temperatūra (esant 760 mm Hg), °C	-81,8
Lydymosi (kietėjimo) temperatūra (esant 760 mm Hg), °C	-85
Aukščiau specifinė šiluma degimas, kJ/m 3	58660
Mažiausia savitoji degimo šiluma, kJ/m 3	55890
Savaiminio užsidegimo temperatūra, °C	335
Savaiminio užsidegimo slėgis, MPa	0,14–0,16

Pagal fizikinius ir cheminius rodiklius techninis acetilenas turi atitikti 2 lentelėje nurodytus standartus.

2 lentelė- Techninio acetileno fizikiniai-cheminiai rodikliai

Rodiklis	Dėl acetileno
	ištirpsta			dujinis
	A klasė	prekės ženklas B
	aukščiausios kokybės kategorija	aukščiausios kokybės kategorija	pirma kokybės kategorija
Acetileno tūrinė dalis, % ne mažiau	99,5	99,1	98,8	98,5
Oro ir kitų vandenyje mažai tirpių dujų tūrinė dalis, % ne daugiau kaip	0,5	0,8	1,0	1,4
Vandenilio fosfido tūrinė dalis, % ne daugiau kaip	0,005	0,02	0,05	0,08
Vandenilio sulfido tūrinė dalis, % ne daugiau	0,002	0,005	0,05	0,05
Vandens garų masės koncentracija esant 20 °C temperatūrai ir 101,3 kPa (760 mm Hg) slėgiui, g/m 3, ne daugiau Kas atitinka soties temperatūrą, °C, ne aukštesnė	0,4	0,5	0,6	Nestandartizuotas

Acetileno tirpumas

Acetileno dujos gali ištirpti daugelyje skysčių. Duomenys apie acetileno tirpumą kai kuriuose skysčiuose esant atmosferos slėgiui ir 15 °C temperatūrai pateikti 3 lentelėje.

Acetileno tirpumas skysčiuose didėja mažėjant temperatūrai. Duomenys apie acetileno tirpumą acetone esant įvairioms temperatūroms pateikti 4 lentelėje.

Ištirpęs acetilenas vadinamas acetilenu, esantis cilindre, pripildytame akytos masės, įmirkytos tirpikliu – acetonu. Dirbtinis cilindrų aušinimas pagreitina jų užpildymo procesą. Porėtos masės porose acetilenas ištirpsta acetone. Atidarius baliono vožtuvą, acetilenas išsiskiria iš acetono dujų pavidalu. Ištirpęs acetilenas skirtas sandėliavimui ir transportavimui.

Acetileno sprogstamumas

Naudojant acetileną, reikia atsižvelgti į jo sprogstamąsias savybes. Tai vienintelės pramonėje plačiai naudojamos dujos, kurių degimas ir sprogimas įmanomas net ir nesant deguonies ar kitų oksiduojančių medžiagų.

Acetileno savaiminio užsidegimo temperatūra priklauso nuo slėgio (5 lentelė).

Padidinus slėgį, acetileno savaiminio užsidegimo temperatūra žymiai sumažėja. Kitų medžiagų dalelės, esančios acetilene, padidina jo kontaktinį paviršių ir taip sumažina savaiminio užsidegimo temperatūrą esant atmosferos slėgiui iki šių reikšmių, °C (K):

• geležies drožlių – 520 (793);
• žalvario drožlės – 500–520 (773–793);
• kalcio karbidas – 500 (773);
• aliuminio oksidas – 490 (763);
• vario drožlių – 460 (733);
• aktyvuota anglis – 400 (673);
• geležies oksido hidratas (rūdys) – 280–300 (553–573);
• geležies oksidas – 280 (553);
• vario oksidas – 250 (523).

Jei acetilenas lėtai kaitinamas iki 700–800 °C (973–1073 K) atmosferos slėgyje, tada vyksta jo polimerizacija, kurios metu molekulės tampa tankesnės ir susidaro sudėtingesni junginiai: benzenas C 6 H 6, stirenas C 8 H 8, naftalenas C 10 H 8, toluenas C 7 H 8 ir kt. Polimerizaciją visada lydi šilumos išsiskyrimas ir, kai acetilenas greitai kaitinamas, jis gali virsti savaiminiu užsidegimu arba sprogimu.

Jei suspaudus acetileną kompresoriuje iki 29 kgf/m 3 (2,9 MPa) slėgio, šio proceso pabaigoje temperatūra neviršija 275 °C (548 K), tada neužsidegimas, todėl galima užpildyti balionus acetonu ilgalaikiam saugojimui ir transportavimui. Didėjant slėgiui, temperatūra, kurioje prasideda polimerizacijos procesas, mažėja (1 pav.).

At praktinis naudojimas acetileną leidžiama kaitinti iki šių temperatūros verčių, °C (K):

• 300 (573) – esant 1 kgf/cm 2 (0,1 MPa) slėgiui;
• 150–180 (423–453) – esant 2,5 kgf/cm 2 (0,25 MPa);
• 100 (373) – esant didesniam slėgiui.

Vienas iš svarbūs rodikliai Degiųjų dujų ir garų sprogstamumas yra užsidegimo energija. Kuo ši vertė mažesnė, tuo medžiaga yra sprogesnė. Acetileno uždegimo energijos vertės (at normaliomis sąlygomis): su oru – 19 kJ; deguonyje – 0,3 kJ.

Vandens garai tarnauja kaip acetileno flegmatizatorius, t.y. jo buvimas žymiai sumažina acetileno gebėjimą savaime užsidegti, esant atsitiktiniams šilumos šaltiniams ir sprogstant. Pagal galiojančius standartus acetileno generatoriams, kuriuose acetilenas visada yra prisotintas vandens garų, didžiausias perteklinis slėgis yra 150 kPa, o absoliutus slėgis - 250 kPa.

Esant atmosferos slėgiui, acetileno ir oro mišinys yra sprogus, jei jame yra 2,2% ar daugiau acetileno, mišinys su deguonimi - 2,8% acetileno ar daugiau (jo mišiniuose su oru ir deguonimi acetileno koncentracijos ribų nėra, kadangi esant pakankamai uždegimo energijos grynas acetilenas gali sprogti).

Acetileno gamyba

Pramonėje acetilenas gaminamas skaidant skystąjį kurą, pavyzdžiui, aliejų ir žibalą, veikiant elektros lanko išlydžiui. Taip pat naudojamas acetileno gamybos iš gamtinių dujų (metano) metodas. Specialiuose reaktoriuose 1300–1500 °C temperatūroje deginamas metano ir deguonies mišinys. Koncentruotas acetilenas ekstrahuojamas iš gauto mišinio naudojant tirpiklį. Gaminti acetileną pramoniniu būdu yra 30–40% pigiau nei gaminti acetileną iš kalio karbido. Pramoninis acetilenas pumpuojamas į cilindrus, kurių porose acetone ištirpinama speciali masė. Tokia forma vartotojai gauna išpilstytą pramoninį acetileną. Acetileno savybės nepriklauso nuo jo paruošimo būdo. Liekamasis slėgis acetileno cilindre esant 20 °C temperatūrai turi būti 0,05–0,1 MPa (0,5–1,0 kgf/cm2). Darbinis slėgis užpildytame cilindre neturi viršyti 1,9 MPa (19 kgf/cm2) esant 20 °C temperatūrai.

Norint išsaugoti užpildymo masę, acetilenas iš cilindro negali būti pašalintas 1700 dm 3 /h greičiu.

Pažvelkime atidžiau į acetileno gamybos būdą kalcio karbido generatoriuje. Kalcio karbidas gaunamas lydant koksą ir negesintas kalkes elektros lanko krosnyse 1900–2300 °C temperatūroje, kurioje vyksta reakcija:

Ca + 3C = CaC 2 + CO

Išlydytas kalcio karbidas pilamas iš krosnies į formas, kuriose jis atvėsta. Tada jis susmulkinamas ir surūšiuojamas į gabalus, kurių dydis svyruoja nuo 2 iki 80 mm. Paruoštas kalcio karbidas supakuotas į hermetiškai uždarytą kalcio karbidą, mažesnių nei 2 mm dydžio dalelių (dulkių) neturėtų būti daugiau kaip 3 %. Pagal GOST 1460-81 nustatomi kalcio karbido gabalų matmenys (granuliacija): 2 × 8; 8x15; 15×25; 25x80 mm.

Kai kalcio karbidas reaguoja su vandeniu, jis išskiria acetileno dujas ir sudaro likučius kaip gesintas kalkes, kurios yra atliekos.

Kalcio karbido skilimo reakcija su vandeniu vyksta pagal šią schemą:

Iš 1 kg chemiškai gryno kalcio karbido teoriškai galima gauti 372 dm 3 (litrų) acetileno. Praktiškai dėl kalcio karbido priemaišų acetileno išeiga yra iki 280 dm 3 (litrų). Vidutiniškai 1000 dm 3 (litrų) acetileno pagaminti sunaudojama 4,3–4,5 kg kalcio karbido.

Karbido dulkės suyra beveik akimirksniu, kai yra sudrėkintos vandeniu. Karbido dulkių negalima naudoti įprastuose acetileno generatoriuose, skirtuose dirbti su vienkartiniu kalcio karbidu. Karbido dulkėms skaidyti naudojami specialiai sukurti generatoriai. Acetilenui aušinti skaidant kalcio karbidą. Taip pat naudojamas nuo 5 iki 20 dm 3 (litrų) vandens 1 kg kalcio karbido. Taip pat naudojamas "sausas" kalcio karbido skaidymo būdas. 1 kg smulkiai susmulkinto kalcio karbido į generatorių tiekiama 0,2–1 dm 3 (litrai) vandens. Šiame gesinimo procese kalkės gaunamos ne skysto kalkių dumblo, o sauso „pūko“ pavidalu, kurio pašalinimas, transportavimas ir šalinimas labai supaprastėja.

Transportavimas ir sandėliavimas

Techninis dujinis acetilenas transportuojamas vamzdynais iš besiūlių plieninių vamzdžių pagal GOST 8731 ir GOST 8734. Acetileno slėgis vamzdyne turi būti ne didesnis kaip 0,15 MPa (1,5 kgf/cm2). Vamzdynų dažymas atliekamas pagal GOST 14202.

Dujų slėgis vamzdyne turi būti matuojamas 2.5 tikslumo klasės manometru pagal GOST 8625, ant kurio ciferblato turi būti užrašas „Acetilenas“.

Techniškai ištirpintas acetilenas pilamas į plieninius cilindrus, skirtus ištirpusiam acetilenui su porėta mase (aktyviosios anglies arba liejamos porėtos masės) ir acetileno.

Balionuose turi būti specialių tipų vožtuvai, skirti acetileno balionams.

Dujų slėgis balione turi būti matuojamas ne žemesnės kaip 4 tikslumo klasės manometru pagal GOST 8625. Dujų temperatūra balione laikoma lygi temperatūrai. aplinką, kuriame užpildytas balionas turi būti laikomas ne trumpiau kaip 8 valandas.

Esant vardiniam 1,9 MPa (19,0 kgf/cm2) slėgiui 20 °C temperatūroje, dujų slėgis balione temperatūros intervale nuo minus 5 iki plius 40 °C turi atitikti nurodytą 6 lentelėje.

6 lentelė- Acetileno slėgis cilindre temperatūros diapazone

dujų temperatūra, °C	Dujų slėgis balione, MPa (kgf/cm 2), ne daugiau
-5	1,34 (13,4)
0	1,40 (14,0)
+5	1,50 (15,0)
+10	1,65 (16,5)
+15	1,80 (18,0)
+20	1,90 (19,0)
+25	2,15 (21,5)
+30	2,35 (23,5)
+35	2,60 (26,0)
+40	3,00 (30,0)

Likęs dujų slėgis balione matuojamas 2,5 tikslumo klasės manometru, kurio skalės skersmuo ne mažesnis kaip 100 mm pagal GOST 8625.

Vartotojo balionuose turi būti tiekiamas liekamasis slėgis, atitinkantis nurodytą 7 lentelėje.

Ištirpęs acetilenas balionuose gabenamas visomis transporto rūšimis pagal šiai transporto rūšiai galiojančias pavojingų krovinių vežimo taisykles, slėginių indų projektavimo ir saugaus eksploatavimo taisykles.

Autorius geležinkelis balionai, pripildyti ištirpusio acetileno, gabenami automobiliais ir nedidelėmis siuntomis dengtuose vagonuose. Gabenant mažomis siuntomis, cilindrų dangteliai turi būti sandarūs.

Mechanizuoti pakrovimo ir iškrovimo darbus bei konsoliduoti transportavimą kelių transportu Vidutinio tūrio cilindrai dedami į specialias metalines talpyklas.

Vežant mažo tūrio balionus visomis transporto priemonėmis, jie turi būti papildomai supakuoti į VII tipo lentų grotelių dėžes pagal GOST 2991. Balionai dėžėse turi būti dedami horizontaliai, su vožtuvais viena kryptimi, tarp jų turi būti privalomos tarpinės. cilindrai, apsaugantys juos nuo atsitrenkimo vienas į kitą.

Balionai, užpildyti acetilenu, laikomi specialiuose sandėliuose arba atvirose vietose po stogeliu, kuris apsaugo juos nuo kritulių ir tiesioginių saulės spindulių pagal 2 aušinimo skysčio grupę GOST 15150.

Saugumo reikalavimai

Acetilenas yra sprogios dujos. Acetileno sprogimai turi didelę ardomąją galią.

Su oru jis sudaro sprogų mišinį su žemesne užsiliepsnojimo koncentracijos riba esant atmosferos slėgiui, sumažintam iki 25 ° C temperatūros, - 2,5% (tūrio) pagal GOST 12.1.004-85.

Savaiminio užsidegimo temperatūra 335 °C.

Savaiminio užsidegimo slėgis 0,14–0,16 MPa.

Tam tikromis sąlygomis acetilenas reaguoja su variu, sudarydamas sprogius junginius, todėl gaminant acetileno įrangą griežtai draudžiama naudoti lydinius, kuriuose yra daugiau kaip 70% vario.

Acetileno sprogimo metu susidarantis slėgis priklauso nuo pradinių parametrų ir sprogimo pobūdžio. Jis gali padidėti maždaug 10-12 kartų, palyginti su pradiniu sprogimo metu mažuose laivuose, ir 22 kartus, kai detonuojamas grynas acetilenas, ir 50 kartų detonuojant acetileno-deguonies mišinį.

Techninis acetilenas (su priemaišomis) turi aštrų, nemalonų kvapą; ilgalaikis jo įkvėpimas sukelia pykinimą, galvos svaigimą ir net apsinuodijimą. Acetilenas turi narkotinį poveikį. Apsinuodijimą daugiausia sukelia vandenilio fosfidas, esantis acetileno karbide.

Acetileno dujos yra lengvesnės už orą ir kaupiasi aukščiausiuose blogai vėdinamų patalpų taškuose, kur galimas acetileno-oro mišinio susidarymas.

Acetileno gamyba priskiriama A kategorijai dėl gaisro pavojaus ir B1 klasei sprogioms zonoms; B1a; V1b; V1g.

Acetileno gamybos patalpose turi būti tiekiama ir ištraukiama ventiliacija.

Kaip gesinimo medžiagas reikia naudoti suslėgtą azotą, anglies dioksido gesintuvus, asbesto lakštus ir smėlį.