Oddiy sharoitlarda asetilen ... Asetilen: kimyoviy xossalari, ishlab chiqarilishi, qo'llanilishi, ehtiyot choralari

Qator. Ushbu birikma, shuningdek, uning turli gomologlari ko'p miqdordagi kimyoviy mahsulotlarni sintez qilish uchun xom ashyo bo'lib xizmat qiladi.

Asetilenning xossalari va ishlab chiqarilishi

Atmosfera bosimi va normal haroratda asetilen rangsiz gazdir. Agar harorat -85 darajaga yoki undan pastroqqa tushsa, bu birikma boshqa holatga aylanadi - qattiq. Bunday holda, kristallar hosil bo'ladi. Shuni ta'kidlash kerakki, suyuq va qattiq holatda asetilen ishqalanish yoki zarba (gidravlik yoki mexanik) ta'sirida osongina portlashi mumkin. Aynan shu xususiyat asosan uning qo'llanilish doirasini belgilaydi. Asetilenning yonish reaktsiyalari kislorod ishtirokida sodir bo'ladi. Ushbu jarayon natijasida eng ko'p xarakterli olov paydo bo'ladi yuqori ishlash boshqa turdagi yoqilg'ilarga nisbatan harorat (3150 daraja).

Asetilen ishlab chiqarishning asosiy usuli suv ham reaksiyaga kirishadigan reaktsiyadir. Bu jarayon taxminan 2000 daraja haroratda sodir bo'ladi va endotermikdir.

Asetilenning chiqishi kabi narsa bor. Bu 1 kg kaltsiy karbidining parchalanishi natijasida ajralib chiqadigan miqdor. GOST 1460-56 ushbu qiymat uchun o'ziga xos qiymatlarni belgilaydi, bu to'g'ridan-to'g'ri boshlang'ich moddaning granulyatsiya darajasiga bog'liq. Shunday qilib, kaltsiy karbidining nisbatan kichik zarracha hajmining oqibati asetilen unumining pasayishi hisoblanadi.

Ushbu naqsh kichik karbid zarralarida kaltsiy oksidi kabi begona aralashmalar mavjudligining natijasidir.

Asetilen ishlab chiqarishning boshqa, kamroq hajmli, qimmat va energiya talab qiladigan usullari mavjud. Masalan, dan metanning termooksidlovchi piroliz reaksiyasi tabiiy gaz; neft, kerosin va boshqa turdagi yoqilg'ining elektropiroliz yo'li bilan parchalanishi.

Saqlash va tashish

Barcha saqlash va tashish usullari silindrlardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Ular gözenekli mustahkamlikning maxsus massasi bilan to'ldiriladi. U asetilenni yaxshi eriydigan aseton bilan singdirilgan. Ilova bu usul asetilen tsilindrini to'ldirish hajmini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi va eng muhimi, uning portlash xavfini kamaytiradi.

Asetilenning mis va kumush kabi metallar bilan uzoq muddatli aloqasi uning portlash xavfining oshishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, bu metallarni o'z ichiga olishi mumkin bo'lgan materiallardan, masalan, vanalarda foydalanish taqiqlanadi.

Qoida tariqasida, tsilindrlarda asetilenni saqlash uchun maxsus mo'ljallangan maxsus valflar bo'lishi kerak.

Bo'sh idishlarni saqlash orqali butun idish hajmidan to'liq foydalanishga erishish mumkin, shunda aseton idishning butun hajmi bo'ylab taqsimlanadi. Va bu faqat gorizontal holatda mumkin. Tsilindrni to'ldirish juda sekin sodir bo'lishi kerak, bu esa shartlarga rioya qilish uchun muhimdir kimyoviy reaksiya asetilenning asetonda erishi va ayniqsa uning tezligi.

Eritilgan asetilenning afzalliklari

Eritilgan asetilenning ko'chma kaltsiy karbid generatorlari yordamida ishlab chiqarilganidan asosiy afzalligi shundaki, silindrlardan foydalanganda payvandchi mehnati taxminan 20% ga oshadi va asetilen yo'qotishlari 25% ga kamayadi. Bundan tashqari, samaradorlik va xavfsizlik manevrasining ortishi e'tiborga loyiqdir. Kaltsiy karbididan olingan gazdan farqli o'laroq, erigan asetilenda sezilarli darajada kamroq begona moddalar, ya'ni aralashmalar mavjud bo'lib, bu uni ayniqsa muhim payvandlash ishlarida ishlatishga imkon beradi.

Asetilenning asosiy qo'llanilishi

  • Metalllarni payvandlash va kesish.
  • Yorqin, oq yorug'lik manbai sifatida foydalaning. Bu holda biz kaltsiy karbid va suv bilan reaksiyaga kirishish natijasida olingan asetilen haqida gapiramiz. Bunday holda, avtonom lampalar ishlatiladi.
  • Portlovchi moddalar ishlab chiqarish.
  • Sirka kislotasi, etil spirti, erituvchilar, kauchuk, aromatik uglevodorodlar bo'lgan boshqa birikmalar va materiallarni olish.

qurilish va sanoatda

Avtojen va payvandlash ishlari qurilishning deyarli barcha bosqichlariga hamroh bo'ladi. Aynan shu turdagi ishlarda asetilen ishlatiladi. Brülör deb ataladigan maxsus qurilmada gazlar aralashtiriladi va yonish reaktsiyasining o'zi sodir bo'ladi. Ushbu reaksiyaning eng yuqori haroratiga asetilen miqdori silindrning umumiy hajmining 45% ni tashkil qilganda erishiladi.

Ushbu gazli ballonlar quyidagicha belgilanadi: ular oq rangga bo'yalgan va katta qizil harflar bilan "Asetilen" yozuvi yozilgan.

Qurilish ishlari asosan ochiq havoda amalga oshiriladi. Bunday sharoitlarda asetilen va uning gomologlaridan foydalanish to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuriga ta'sir qilmasligi kerak. Qisqa tanaffuslar yondirgichdagi klapanlarni yopish bilan birga bo'lishi kerak va uzoq tanaffuslar silindrlarning o'zlaridagi klapanlarni yopish bilan birga bo'lishi kerak.

IN kimyo sanoati Asetilen yuqori talabga ega. Uning qo'llanilishi organik sintez mahsulotlarini olish jarayonida ushbu moddadan foydalanishda yotadi. Bular plastmassalar, erituvchilar, sirka kislotasi va boshqalar.

Asetilen universal yoqilg'i bo'lib, ko'pincha gaz-olovni qayta ishlash bilan bog'liq jarayonlarda qo'llaniladi. Sanoatda asetilendan foydalanish faqat xavfsizlik choralariga rioya qilingan holda mumkin bo'lishi muhim, chunki u portlovchi gazdir.

Karbid lampalar

"Karbid chiroq" nomi yorug'lik manbai sifatida ochiq olov sifatida yondirilgan asetilenning jetidan foydalanish bilan bog'liq. Shunga ko'ra, kaltsiy karbidining suv bilan o'zaro ta'siri natijasida olinadi.

Bunday lampalar o'tmishda keng tarqalgan. Ularni aravalarda, mashinalarda va hatto velosipedlarda ko'rish mumkin edi. IN zamonaviy zamonlar karbid lampalar faqat kuchli avtonom chiroqqa shoshilinch zarurat tug'ilganda qo'llaniladi. Shunday qilib, speleologlar ko'pincha ulardan foydalanadilar. Masofaviy mayoqlar aynan shunday lampalar bilan jihozlangan, chunki bu turdagi yoritish elektr uzatish liniyalarini o'rnatishdan ko'ra ancha foydali. Uzoq masofali kemalarda bunday lampalardan foydalanish juda keng tarqalgan.

Asetilen: tibbiy maqsadlarda foydalanish

Ushbu sohada modda qanday ishlatiladi? Asetilen inhalatsiya anesteziyasida ishlatiladigan gazlardan biridir. Ammo uning bu sifatda keng qo'llanilishi o'tmishda qoldi. Endi behushlikning yanada zamonaviy va xavfsiz usullari mavjud.

Shuni ta'kidlash kerakki, asetilendan foydalanish katta xavf tug'dirmadi, chunki nafas olayotgan havoda uning kontsentratsiyasining qiymati xavfli chegaraga yetguncha, yonuvchanlikning pastki chegarasi o'tib ketadi.

Ushbu gazdan foydalanishning eng muhim sharti xavfsizlik choralariga rioya qilishdir. Asetilenning qanchalik xavfli ekanligini ortiqcha baholash qiyin. Uni qo'llash faqat u qo'llaniladigan turli sohalardagi ishchilar bilan barcha kerakli treninglar o'tkazilgandan keyingina mumkin.

Asetilen qayerda ishlatilishini tushunish uchun uning nima ekanligini o'rganish va tushunish kerak. Bu modda yonuvchan rangsiz gazdir. Uning kimyoviy formulasi C 2 H 2 dir. Gaz bor atom massasi, 26.04 ga teng. U havodan bir oz engilroq va o'tkir hidga ega. Asetilenni ishlab chiqarish va ishlatish faqat sanoat sharoitida amalga oshiriladi. Ushbu modda komponentning suvda parchalanishidan olinadi.

Nima uchun asetilen xavfli?

O'zining g'ayrioddiy xususiyatlari bilan cheklangan. o'z-o'zidan yonadi. Bu 335 ° S haroratda va uning kislorod bilan aralashmasi - 297 dan 306 ° S gacha bo'lgan haroratda, havo bilan - 305 dan 470 ° S gacha bo'lgan haroratda sodir bo'ladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, texnik asetilen portlovchi hisoblanadi. Bu qachon sodir bo'ldi:

  1. Haroratni 450-500 ° S gacha oshirish, shuningdek, 1,5-2 atmosferaga teng bo'lgan 150-200 kPa bosimda.
  2. Atmosfera bosimida atsetilen va kislorod aralashmasi ham 2,3-93% asetilen bo'lsa xavflidir. Portlash kuchli issiqlik, ochiq olov yoki hatto uchqun tufayli sodir bo'lishi mumkin.
  3. Xuddi shunday sharoitda havo va asetilen aralashmasining portlashi, agar uning tarkibida 2,2-80,7% asetilen bo'lsa, sodir bo'ladi.
  4. Agar gaz uzoq vaqt davomida mis yoki kumush ob'ekt bilan aloqa qilsa, atsetilen portlovchi kumush yoki mis hosil bo'lishi mumkin. Ushbu modda juda xavflidir. Portlash kuchli zarba yoki haroratning oshishi natijasida sodir bo'lishi mumkin. Siz gaz bilan ehtiyotkorlik bilan ishlashingiz kerak.

Moddaning xususiyatlari

Xususiyatlari va ishlatilishi to'liq o'rganilmagan asetilen portlash natijasida baxtsiz hodisa va jiddiy halokatga olib kelishi mumkin. Mana ba'zi ma'lumotlar. Ushbu moddaning bir kilogrammi portlashi bir xil miqdordagi trotil portlashidan 2 baravar ko'proq issiqlik energiyasini va bir kilogramm nitrogliserin portlashidan bir yarim baravar ko'p issiqlik energiyasini chiqaradi.

Asetilenni qo'llash sohalari

Asetilen - gaz bilan payvandlashda ishlatiladigan yonuvchan gaz. Ko'pincha kislorodni kesish uchun ishlatiladi. Shunisi e'tiborga loyiqki, kislorod va asetilen aralashmasining yonish harorati 3300 ° S ga yetishi mumkin. Ushbu xususiyat tufayli modda ko'pincha payvandlashda ishlatiladi. Asetilen odatda propan-butan bilan almashtiriladi. Modda ishlashni ta'minlaydi va yuqori sifatli payvandlash

Kesish va payvandlash uchun yoqilg'i quyish shoxobchalari asetilen tsilindrlaridan yoki ulardan berilishi mumkin. Ushbu moddani saqlash uchun odatda oq idishlar ishlatiladi. Qoida tariqasida, ular qizil bo'yoq bilan yozilgan "Asetilen" yozuviga ega. GOST 5457-75 mavjudligini hisobga olish kerak. Ushbu hujjatga ko'ra, metallni qayta ishlash uchun texnik erigan B sinfidagi asetilen yoki gazsimon modda ishlatiladi.

Asetilen bilan payvandlash: tekshiring

Ushbu gaz bilan payvandlash texnologiyasi juda oddiy. Biroq, modda bilan ishlashda sabr-toqat va ehtiyotkorlik talab etiladi. Payvandlash uchun odatda 0-5 bilan belgilangan maxsus mash'allar ishlatiladi. Uning tanlovi payvandlanadigan qismlarning qalinligiga bog'liq. E'tibor bering, burnerning o'lchami qanchalik katta bo'lsa, iste'mol shunchalik ko'p bo'ladi.

Asetilen bilan payvandlash faqat uskunani tekshirish va sozlashdan so'ng amalga oshiriladi. Bunday holda, siz yong'oq ostidagi burner tutqichining yonida joylashgan uchi va gaz ta'minoti ko'krakning soniga e'tibor berishingiz kerak. Bundan tashqari, barcha muhrlarni tekshirishingiz kerak.

Payvandlash jarayoni

Payvandlash paytida asetilendan foydalanish ehtiyotkorlik bilan va muayyan qoidalarga muvofiq amalga oshirilishi kerak. Birinchidan, burnerni gaz bilan tozalash kerak. Buni asetilen hidi paydo bo'lguncha qilish kerak. Shundan so'ng gaz yonadi. Bunday holda, olov barqarorroq bo'lguncha kislorod qo'shilishi kerak. Chiqish joyidagi reduktordan asetilen bosimi 2 dan 4 atmosferaga, kislorod esa 2 atmosferaga teng bo'lishi kerak.

Qora metallarni payvandlash neytral olovni talab qiladi. U aniq belgilangan tojga ega va shartli ravishda uchta yorqin qismga bo'linishi mumkin: yadro yashil rangga ega yorqin ko'k rang, tiklangan alanga - och ko'k rang va olov mash'alasi. Oxirgi ikkita zona ishchi zonalardir.

Ishga kirishishdan oldin barcha qismlar tozalanishi va keyin bir-biriga moslashtirilishi kerak. Brülör bilan ishlashda chap va o'ng usullar ham qo'llaniladi. Ikkinchi holda, tikuv asta-sekin soviydi. Plomba moddasi odatda mash'al orqasida harakat qiladi. Chap usul bilan tikuvning elastikligi va mustahkamligi ortadi. Bunday holda, olov payvandlash joyidan yo'naltiriladi. Plomba moddasini payvandlash havzasiga faqat mash'al keyingi holatga o'tgandan keyin qo'shish kerak.

Xavfsizlik qoidalari

Ko'nikma va tajribasiz asetilendan foydalanish taqiqlanadi. Modda bilan ishlashda bir nechta qoidalarga rioya qilish kerak:

Yong'in bo'lsa nima qilish kerak

Asetilendan noto'g'ri foydalanish dahshatli oqibatlarga olib kelishi mumkin. Bu katta halokatga olib keladi. Yong'in bo'lsa nima qilish kerak?

  1. Agar yong'in sodir bo'lsa, asetilen bilan to'ldirilgan barcha idishlar xavfli hududdan darhol olib tashlanishi kerak. Qolgan silindrlarni doimiy ravishda oddiy suv yoki maxsus kompozitsion bilan sovutish kerak. Konteynerlar to'liq sovishi kerak.
  2. Agar tsilindrdan chiqadigan gaz yonib ketsa, idishni darhol yopish kerak. Buning uchun uchqun chiqmaydigan kalitdan foydalaning. Shundan so'ng, idish sovutilishi kerak.
  3. Jiddiy yong'in sodir bo'lgan taqdirda, yong'inni o'chirish faqat xavfsiz masofadan amalga oshirilishi kerak. Bunday vaziyatda 70% hajmli azotning flegmatizatsiya kontsentratsiyasini, shuningdek hajmi bo'yicha 75% qum, suv oqimlari, siqilgan azot, asbest plitasi va boshqalarni o'z ichiga olgan kompozitsion bilan to'ldirilgan o't o'chirgichlardan foydalanishga arziydi.

Asetilen alkinlar sinfiga mansub rangsiz gazdir. U ifodalaydi kimyoviy birikma kislorod bilan uglerod, sintez uchun xom ashyo sifatida xizmat qiladi katta raqam kimyoviy komponentlar.

Uning ko'p qirraliligi va arzonligi uchun baholanadi. Bu gaz birinchi marta kaliy karbid bilan laboratoriya tajribalarini o'tkazgan Edmund Devey tomonidan olingan. Biroz vaqt o'tgach, Per Berthelot tomonidan asetilen ishlab chiqarish bo'yicha tajribalar o'tkazildi. Fizik oddiy vodorodni elektr yoyi ustidan o‘tkazib, sof asetilen oldi. Aynan Berthelot yangi kimyoviy birikmani asetilen deb atagan.

Asetilenning asosiy xossalari

Asetilen sun'iy gazdir, chunki u tabiiy kelib chiqishi emas. Yonuvchan va og'irligi havodan engilroq. Gazsimon uglevodorodlar kaltsiy karbididan maxsus qurilmalarda ishlab chiqariladi, bu esa o'z navbatida suv bilan parchalanadi. IN atmosfera havosi Asetilen tutunli, yorqin olov bilan yonadi.

Ikki atmosferadan yuqori bosimlarda u portlovchi bo'lishi mumkin. Toza holda kimyoviy shakli bu birikma zaif efir hidiga ega. Texnik mahsulot, aksincha, mavjud aralashmalar tufayli o'tkir hid bilan to'yingan. Asetilen havo massalariga qaraganda ancha engilroq gazsimon holat rangsizdir. Ta'riflangan birikma ko'plab suyuq moddalarda eriydi, harorat qancha past bo'lsa, asetilenning eruvchanligi shunchalik yaxshi bo'ladi.

Bu gaz polimerlanish, dimerlanish va siklomerlanish reaksiyalari bilan tavsiflanadi. Asetilen benzol yoki boshqa kimyoviy moddalarga polimerlanishi mumkin organik birikmalar, masalan, poliatsetin. Ushbu gazning atomlari proton shaklida bo'linishi mumkin. Va shuning uchun ular paydo bo'ladi kislota xossalari asetilen.

Asetilen tabiiy oksidlovchi vosita sifatida kislorod yo'qligida portlashga olib kelishi mumkin. Va bu gazning yonuvchanligi xususiyatlari 1895 yilda A. Chatelier tomonidan kashf etilgan. Aynan u kislotada yonayotgan asetilen harorati 3000 darajadan yuqori bo'lgan yorqin olovni berishini payqadi.

Asetilenni qo'llash

Asetilen keng tarqalgan haloga ega. Yonuvchan xususiyatlari yordamida metallni payvandlash va kesishda faol foydalaniladi. Bundan tashqari, eng yorqin va oq rangning manbai sifatida ishlatiladi. Kaltsiy karbid va H2O ning o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan asetilen mustaqil lampalar uchun ishlatiladi. U portlovchi moddalarni ishlab chiqarishda faol foydalaniladi. Asetilen tufayli etil kelib chiqadigan turli xil erituvchilar tug'ildi. Gazni payvandlash ishlari bu gazsiz amalga oshirilmaydi, shuning uchun qurilish kompaniyalari har doim payvandlash va gazni kesish ishlariga buyurtma berishadi.

Qurilish va sanoat atsetilen keng qo'llanilishini topgan ikkita asosiy sohadir. Xususan, payvandlash va avtogen ishlari faqat u bilan amalga oshiriladi. Bundan tashqari, asetilen turli kimyoviy moddalarning organik sintezi jarayonida qo'llaniladi.

Masalan, sirka kislotasi va asetaldegid, sintetik kauchuk va polivinilxlorid sintezi uchun ishlatiladi. Va, albatta, asetilen tibbiyotda umumiy behushlik uchun ishlatiladi, bu inhalasyon anesteziyasida alkinlardan foydalanishni o'z ichiga oladi.

Transport

Ushbu gazni tashish va saqlash haqida ham aytish kerak. Asetilen potentsial portlovchi moddadir. Va harorat va atmosfera bosimining optimal darajasini saqlab, maxsus tsilindrlarda saqlanadi. Gaz eritiladi va tashish uchun silindrlarga to'ldiriladi. Bunday yuk potentsial xavfli hisoblanadi va portlovchi yuklarni tashish uchun maxsus standartlarga muvofiq tashiladi.

Asetilen (yoki xalqaro nomenklatura bo'yicha - etin) hisoblanadi to'yinmagan uglevodorod, alkinlar sinfiga mansub. Kimyoviy formula asetilen - C2H2. Molekuladagi uglerod atomlari uch tomonlama bog' bilan bog'langan. U o'z ishida birinchi gomologik qator. Bu rangsiz gaz. Juda yonuvchan.

Kvitansiya

Asetilenni sanoat ishlab chiqarishning barcha usullari ikki turga birlashadi: kaltsiy karbidining gidrolizi va turli uglevodorodlarning pirolizlanishi. Ikkinchisi kamroq energiya talab qiladi, ammo mahsulotning tozaligi ancha past. Karbid usuli buning aksi.

Pirolizning mohiyati shundaki, metan, etan yoki boshqa engil uglevodorodlar yuqori haroratgacha (1000 ° C dan) qizdirilganda vodorod ajralib chiqishi bilan asetilenga aylanadi. Isitish elektr zaryadsizlanishi, plazma yoki xom ashyoning bir qismini yoqish orqali amalga oshirilishi mumkin. Ammo muammo shundaki, piroliz reaktsiyasi natijasida nafaqat asetilen, balki keyinchalik utilizatsiya qilinishi kerak bo'lgan ko'plab turli xil mahsulotlar ham paydo bo'lishi mumkin.

2CH4 → C2H2 + 3H2

Karbid usuli kaltsiy karbidining suv bilan reaksiyasiga asoslangan. Kaltsiy karbid uning oksididan elektr pechlarida koks bilan eritib olinadi. Shuning uchun yuqori energiya sarfi. Ammo shu tarzda olingan asetilenning tozaligi nihoyatda yuqori (99,9%).

CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Laboratoriyada asetilenni alkogolli ishqor eritmasi yordamida digalogenlangan alkanlarni degidrogalogenlash yo‘li bilan ham olish mumkin.

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

Asetilenning fizik xossalari

Asetilen rangsiz va hidsiz gazdir. Garchi nopokliklar unga sarimsoq hidini berishi mumkin. Suvda amalda erimaydi, asetonda ozgina eriydi. -83,8 °C haroratda u suyultiriladi.

Asetilenning kimyoviy xossalari

Asetilenning uch tomonlama bog'lanishiga asoslanib, u qo'shilish reaktsiyalari va polimerizatsiya reaktsiyalari bilan tavsiflanadi. Asetilen molekulasidagi vodorod atomlari boshqa atomlar yoki guruhlar bilan almashtirilishi mumkin. Shu sababli, asetilen kislotali xususiyatni namoyon qiladi, deb aytishimiz mumkin. Keling, buni tartibga solaylik kimyoviy xossalari o'ziga xos reaktsiyalar bo'yicha asetilen.

Qo'shimcha reaktsiyalar:

  • Gidrogenatsiya. U yuqori haroratda va katalizator (Ni, Pt, Pd) ishtirokida amalga oshiriladi. Palladiy katalizatorida to'liq bo'lmagan gidrogenatsiya mumkin.
  • Galogenlash. Bu qisman yoki to'liq bo'lishi mumkin. Katalizatorlar yoki issiqliksiz ham oson ketadi. Yorug'likda xlorlanish portlovchi tarzda sodir bo'ladi. Bunda asetilen butunlay uglerodga parchalanadi.

  • Sirka kislotasiga qo'shilish va etil spirti. Reaksiyalar faqat katalizatorlar ishtirokida sodir bo'ladi.

  • Hidrosiyanik kislota qo'shilishi.

CH≡CH + HCN → CH2=CH-CN

O'zgartirish reaktsiyalari:

  • Asetilenning metall-organik birikmalar bilan o'zaro ta'siri.

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

  • Natriy metall bilan o'zaro ta'siri. 150 ° C harorat yoki ammiakda natriyning oldindan erishi talab qilinadi.

2CH≡CH + 2Na → 2CH≡CNa + H2


  • Natriy amid bilan o'zaro ta'siri.

CH≡CH + 2NaNH2 → NaC≡CNa + 2NH3

Polimerlanish reaktsiyalari:

  • Dimerizatsiya. Bu reaksiyada ikkita atsetilen molekulasi birlashadi. Katalizator kerak bo'ladi - mis tuzi.
  • Trimerizatsiya. Bu reaksiyada uchta asetilen molekulasi benzol hosil qiladi. 70 °C ga qadar isitish, bosim va katalizatorni talab qiladi.
  • Tetramerizatsiya. Reaktsiya natijasida sakkiz a'zoli halqa - siklooktatetraen olinadi. Bu reaksiya ham oz issiqlik, bosim va tegishli katalizatorni talab qiladi. Odatda bu murakkab birikmalar ikki valentli nikel.

Bu asetilenning barcha kimyoviy xossalari emas.

Ilova

Asetilenning strukturaviy formulasi bizga uglerod atomlari orasidagi juda kuchli aloqani ko'rsatadi. U yorilib ketganda, masalan, yonish paytida juda ko'p energiya chiqariladi. Shu sababli, asetilen olovi rekord darajada yuqori haroratga ega - taxminan 4000 ° S. Metallni payvandlash va kesish uchun mash'allarda, shuningdek, raketa dvigatellarida qo'llaniladi.

Asetilenning yonish olovi ham juda yuqori yorqinlikka ega, shuning uchun u ko'pincha yorug'lik moslamalarida qo'llaniladi. Bundan tashqari, portlovchi moddalarda ham qo'llaniladi. To'g'ri, asetilenning o'zi emas, balki uning tuzlari ishlatiladi.

Uning turli xil kimyoviy xossalaridan ko'rinib turibdiki, asetilen boshqa muhim moddalar: erituvchilar, laklar, polimerlar, sintetik tolalar, plastmassalar, organik shisha, portlovchi moddalar va sirka kislotasini sintez qilish uchun xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin.

Xavfsizlik

Yuqorida aytib o'tilganidek, asetilen yonuvchan moddadir. Kislorod yoki havo bilan u juda tez yonuvchi aralashmalar hosil qilishi mumkin. Portlash uchun bitta uchqun kifoya qiladi. statik elektr, 500 °C yoki past bosimga qadar isitish. 335 ° C haroratda sof asetilen o'z-o'zidan yonadi.

Shu sababli, asetilen g'ovakli modda (pomza, faol uglerod, asbest) bilan to'ldirilgan bosimli tsilindrlarda saqlanadi. Shu tarzda, asetilen butun gözenekler bo'ylab tarqalib, portlash xavfini kamaytiradi. Ko'pincha bu teshiklar aseton bilan singdiriladi, buning natijasida asetilen eritmasi hosil bo'ladi. Ba'zida asetilen boshqa, ko'proq inert gazlar (azot, metan, propan) bilan suyultiriladi.

Bu gaz zaharli ta'sirga ham ega. Uni nafas olish tananing intoksikatsiyasiga olib keladi. Zaharlanish belgilari - ko'ngil aynishi, qusish, quloqlarda shovqin va bosh aylanishi. Katta konsentratsiyalar hatto ongni yo'qotishga olib kelishi mumkin.

Kirish

Asetilen (C 2 H 2) uglerodning vodorodli kimyoviy gazsimon birikmasi, rangsiz, zaif efir hidi va shirin ta'mga ega.

Asetilen payvandlash uchun muhim xususiyatlari tufayli gazni payvandlashda eng ko'p qo'llaniladi ( yuqori harorat olov, yuqori yonish issiqligi). Shunday qilib, 1 kg atsetilen parchalanganda 8473,6 kJ issiqlik ajralib chiqadi. Bu kislorod (yoki umuman oksidlovchi) bo'lmaganda yonishi mumkin bo'lgan yagona gazdir.

Asetilenning yonishi paytida issiqlik chiqishi quyidagi jarayonlarga bog'liq:

  • asetilenning parchalanishi: C 2 H 2 = 2C + H 2
  • uglerod yonishi: 2C + O 2 = 2CO, 2CO + O 2 = 2CO 2
  • vodorodning yonishi: H 2 + 1/2O 2 = H 2 O

Asetilen havodan engilroq, 20 ° C (273 K) haroratda 1 m 3 asetilen massasi va normal atmosfera bosimi 1,09 kg ni tashkil qiladi. Oddiy bosim va haroratda -82,4 °C (190,6 K) dan -84,0 °C (189 K) gacha bo'lgan asetilenga aylanadi. suyuqlik holati, va -85 ° C (188 K) haroratda u qattiqlashadi va kristallar hosil qiladi.

Texnik asetilen ikki turda mavjud: erigan va gazsimon.

Texnik erigan A toifali asetilen yorug'lik moslamalarini quvvatlantirish uchun mo'ljallangan, texnik erigan asetilen B darajasi va texnik gazsimon asetilen metallarni olovda qayta ishlash uchun yonuvchi gaz sifatida mo'ljallangan.

Texnik asetilen kaltsiy karbididan ikkinchisini suv bilan parchalash orqali ishlab chiqariladi. Shu bilan birga, asetilenni ifloslantiradigan zararli aralashmalar kaltsiy karbididan asetilenga o'tadi: vodorod sulfidi, ammiak, fosfor vodorodi, kremniy vodorod. Ushbu aralashmalar yotqizilgan metallning xususiyatlarini yomonlashtirishi mumkin va shuning uchun suvda yuvish va kimyoviy tozalash orqali asetilendan chiqariladi. Vodorod fosfidining aralashmasi, ayniqsa, asetilenda 0,7% dan ortiq bo'lsa, ikkinchisining portlash xavfini oshiradi;

Asetilenning xossalari

Asetilenning asosiy xossalari 1-jadvalda keltirilgan.

1-jadval- atsetilenning asosiy xossalari
Ko'rsatkich Ko'rsatkich ma'lumotlari
Formula C 2 H 2
Molekulyar og'irlik 26,038
Zichlik (0 °C va bosim 760 mm Hg), kg/m 3 1,17
Zichlik (20 ° C va bosim 760 mm Hg), kg / m 3 1,09
Kritik harorat, °C 35,9
Kritik bosim, kgf/sm 2 61,6
Olov harorati, °C 3150-3200
Qaynash nuqtasi (760 mm Hg da), ° S -81,8
Erish (qattiqlashuv) harorati (760 mm Hg da), ° S -85
Yuqori o'ziga xos issiqlik yonish, kJ/m 3 58660
Eng past solishtirma yonish issiqligi, kJ/m3 55890
O'z-o'zidan yonish harorati, °C 335
O'z-o'zidan yonish bosimi, MPa 0,14–0,16

Fizikaviy va kimyoviy ko'rsatkichlar bo'yicha texnik asetilen 2-jadvalda ko'rsatilgan standartlarga mos kelishi kerak.

2-jadval- texnik asetilenning fizik-kimyoviy ko'rsatkichlari
Ko'rsatkich Asetilen uchun
erigan gazsimon
sinf A brend B
eng yuqori sifat toifasi eng yuqori sifat toifasi birinchi sifat toifasi
Asetilenning hajm ulushi, % kam emas 99,5 99,1 98,8 98,5
Suvda kam eriydigan havo va boshqa gazlarning hajm ulushi, % dan ortiq emas 0,5 0,8 1,0 1,4
Vodorod fosfidining hajm ulushi, % dan ortiq emas 0,005 0,02 0,05 0,08
Vodorod sulfidining hajm ulushi, % ortiq emas 0,002 0,005 0,05 0,05
20 ° C haroratda va 101,3 kPa (760 mm Hg) bosimdagi suv bug'ining massa kontsentratsiyasi, g / m 3, ortiq emas
To'yinganlik haroratiga mos keladigan narsa, °C, yuqori emas
0,4 0,5 0,6 Standartlashtirilmagan

Asetilenning eruvchanligi

Asetilen gazi ko'p suyuqliklarda erishi mumkin. Atmosfera bosimi va 15 °C haroratda ba'zi suyuqliklarda asetilenning eruvchanligi haqidagi ma'lumotlar 3-jadvalda keltirilgan.

Atsetilenning suyuqliklarda eruvchanligi haroratning pasayishi bilan ortadi. Asetilenning turli haroratlarda asetonda eruvchanligi haqidagi ma’lumotlar 4-jadvalda keltirilgan.

Eritilgan asetilen erituvchi - aseton bilan singdirilgan gözenekli massa bilan to'ldirilgan silindrda joylashgan asetilen deb ataladi. Tsilindrlarni sun'iy sovutish ularni to'ldirish jarayonini tezlashtiradi. G'ovakli massaning teshiklarida asetilen asetonda eritiladi. Tsilindrning klapan ochilganda asetondan gaz holida asetilen ajralib chiqadi. Eritilgan asetilen saqlash va tashish uchun mo'ljallangan.

Asetilenning portlash qobiliyati

Asetilendan foydalanganda uning portlovchi xususiyatlarini hisobga olish kerak. Bu sanoatda keng qo'llaniladigan yagona gaz bo'lib, uning yonishi va portlashi kislorod yoki boshqa oksidlovchi moddalar bo'lmagan taqdirda ham mumkin.

Asetilenning o'z-o'zidan yonish harorati bosimga bog'liq (5-jadval).

Bosimning oshishi asetilenning o'z-o'zidan yonish haroratini sezilarli darajada pasaytiradi. Asetilenda mavjud bo'lgan boshqa moddalarning zarralari uning aloqa yuzasini oshiradi va shu bilan atmosfera bosimida o'z-o'zidan yonish haroratini quyidagi qiymatlarga kamaytiradi, ° C (K):

  • temir qoziqlari – 520 (793);
  • guruch talaşlari – 500–520 (773–793);
  • kaltsiy karbid - 500 (773);
  • alyuminiy oksidi - 490 (763);
  • mis talaşlari – 460 (733);
  • faollashtirilgan uglerod - 400 (673);
  • temir oksidi hidrat (zang) - 280-300 (553-573);
  • temir oksidi - 280 (553);
  • mis oksidi - 250 (523).

Atmosfera bosimida asetilen asta-sekin 700-800 ° C (973-1073 K) haroratgacha qizdirilsa, u holda uning polimerizatsiyasi sodir bo'ladi, bunda molekulalar zichroq bo'lib, yanada murakkab birikmalar hosil qiladi: benzol C 6 H 6, stirol C 8 H 8, naftalin C 10 H 8, toluol C 7 H 8 va boshqalar. Polimerizatsiya har doim issiqlikning chiqishi bilan birga keladi va asetilen tez qizdirilganda u o'z-o'zidan yonishi yoki portlovchi parchalanishiga aylanishi mumkin.

Agar asetilen kompressorda 29 kgf/m 3 (2,9 MPa) bosimgacha siqilganda, bu jarayon oxiridagi harorat 275 ° C (548 K) dan oshmasa, u holda yonish sodir bo'lmaydi, bu uzoq muddatli saqlash va tashish maqsadida silindrlarni aseton bilan to'ldirish mumkin. Bosimning oshishi bilan polimerizatsiya jarayoni boshlanadigan harorat pasayadi (1-rasm).

At amaliy foydalanish asetilenni quyidagi harorat qiymatlarigacha qizdirishga ruxsat beriladi, °C (K):

  • 300 (573) - 1 kgf / sm 2 (0,1 MPa) bosimda;
  • 150-180 (423-453) - 2,5 kgf / sm 2 (0,25 MPa);
  • 100 (373) - yuqori bosimlarda.

biri muhim ko'rsatkichlar Yonuvchan gazlar va bug'larning portlash qobiliyati olov energiyasidir. Bu qiymat qanchalik kichik bo'lsa, modda shunchalik portlovchi bo'ladi. Asetilenning yonish energiya qiymatlari (da normal sharoitlar): havo bilan - 19 kJ; kislorodda - 0,3 kJ.

Suv bug'i asetilen uchun flegmatizator bo'lib xizmat qiladi, ya'ni. uning mavjudligi tasodifiy issiqlik manbalari va portlovchi parchalanish mavjudligida asetilenning o'z-o'zini yoqish qobiliyatini sezilarli darajada kamaytiradi. Asetilen har doim suv bug'i bilan to'yingan bo'lgan asetilen generatorlari uchun amaldagi standartlarga muvofiq, maksimal ortiqcha bosim 150 kPa, mutlaq bosim esa 250 kPa.

Atmosfera bosimida asetilenning havo bilan aralashmasi, agar uning tarkibida 2,2% yoki undan ko'p asetilen, kislorod bilan aralashmasi - 2,8% yoki undan ko'p bo'lsa, portlovchi hisoblanadi (asetilenning havo va kislorod bilan aralashmalari uchun yuqori chegaralar yo'q). chunki at Etarli ateşleme energiyasi bilan sof asetilen portlashi mumkin).

Asetilen ishlab chiqarish

Sanoatda asetilen neft va kerosin kabi suyuq yoqilg'ilarning elektr yoyi razryadlari ta'sirida parchalanishi natijasida hosil bo'ladi. Tabiiy gazdan (metan) asetilen olish usuli ham qo'llaniladi. Metan va kislorod aralashmasi maxsus reaktorlarda 1300-1500 ° S haroratda yoqiladi. Olingan aralashmadan erituvchi yordamida konsentrlangan asetilen olinadi. Sanoatda asetilen ishlab chiqarish kaliy karbididan asetilen olishdan 30-40% arzonroqdir. Sanoat asetilen silindrlarga pompalanadi, bu erda maxsus massa teshiklarda asetonda eritiladi. Ushbu shaklda iste'molchilar shisha sanoat asetilenini oladi. Asetilenning xossalari uni tayyorlash usuliga bog'liq emas. 20 ° C haroratda asetilen tsilindridagi qoldiq bosim 0,05-0,1 MPa (0,5-1,0 kgf / sm2) bo'lishi kerak. To'ldirilgan silindrdagi ish bosimi 20 ° C da 1,9 MPa (19 kgf / sm2) dan oshmasligi kerak.

To'ldirish massasini saqlab qolish uchun asetilenni silindrdan 1700 dm 3 / soat tezlikda olib tashlash mumkin emas.

Keling, kaltsiy karbid generatorida asetilen ishlab chiqarish usulini batafsil ko'rib chiqaylik. Kaltsiy karbid koks va ohakni 1900–2300 ° S haroratda elektr kamon pechlarida eritish orqali ishlab chiqariladi, bunda reaksiya sodir bo'ladi:

Ca + 3C = CaC 2 + CO

Eritilgan kaltsiy karbid pechdan qoliplarga quyiladi, u erda sovutiladi. Keyinchalik, u maydalanadi va 2 dan 80 mm gacha bo'lgan o'lchamdagi bo'laklarga bo'linadi. Tayyor kaltsiy karbid germetik yopilgan kaltsiy karbidiga qadoqlanadi, hajmi 2 mm dan kam bo'lgan zarrachalar (chang) 3% dan ko'p bo'lmasligi kerak. GOST 1460-81 ga muvofiq, kaltsiy karbid bo'laklarining o'lchamlari (granulyatsiyasi) o'rnatiladi: 2 × 8; 8x15; 15×25; 25x80 mm.

Kaltsiy karbid suv bilan reaksiyaga kirishganda, u asetilen gazini chiqaradi va qoldiqni chiqindi mahsulot bo'lgan o'chirilgan ohak shaklida hosil qiladi.

Kaltsiy karbidining suv bilan parchalanish reaktsiyasi quyidagi sxema bo'yicha sodir bo'ladi:

1 kg kimyoviy toza kalsiy karbididan nazariy jihatdan 372 dm 3 (litr) atsetilen olish mumkin. Amalda, kaltsiy karbidida aralashmalar mavjudligi sababli, asetilenning unumi 280 dm 3 (litr) gacha. O'rtacha 1000 dm 3 (litr) asetilen ishlab chiqarish uchun 4,3-4,5 kg kaltsiy karbid sarflanadi.

Karbid changi suv bilan namlanganda deyarli bir zumda parchalanadi. Karbid changini kalsiy karbidida ishlash uchun mo'ljallangan an'anaviy asetilen generatorlarida ishlatish mumkin emas. Karbid changini parchalash uchun maxsus ishlab chiqilgan generatorlar qo'llaniladi. Kaltsiy karbidining parchalanishi paytida asetilenni sovutish uchun. Shuningdek, 1 kg kaltsiy karbidiga 5 dan 20 dm 3 (litr) gacha suv ishlatiladi. Kaltsiy karbidining parchalanishining "quruq" usuli ham qo'llaniladi. 1 kg mayda maydalangan kaltsiy karbid uchun generatorga 0,2-1 dm 3 (litr) suv beriladi. Ushbu o'chirish jarayonida ohak suyuq ohak shlami shaklida emas, balki quruq "paxmoq" shaklida olinadi, uni olib tashlash, tashish va yo'q qilish ancha soddalashtirilgan.

Tashish va saqlash

Texnik gazsimon asetilen GOST 8731 va GOST 8734 ga muvofiq choksiz po'lat quvurlardan yasalgan quvurlar orqali tashiladi. Quvurdagi asetilen bosimi 0,15 MPa (1,5 kgf / sm2) dan oshmasligi kerak. Quvurlarni bo'yash GOST 14202 ga muvofiq.

Quvurdagi gaz bosimi GOST 8625 bo'yicha 2,5 aniqlik sinfidagi bosim o'lchagich bilan o'lchanishi kerak, uning terisida "Asetilen" yozuvi bo'lishi kerak.

Texnik erigan asetilen g'ovakli massa (faol uglerod yoki quyma g'ovakli massa) va asetilen bilan erigan asetilen uchun po'lat tsilindrlarga to'ldiriladi.

Shilinglar asetilen tsilindrlari uchun mo'ljallangan maxsus turdagi valflar bilan jihozlangan bo'lishi kerak.

Tsilindagi gaz bosimi GOST 8625 bo'yicha kamida 4 aniqlik sinfidagi bosim o'lchagich bilan o'lchanishi kerak. Tsilindagi gazning harorati haroratga teng deb hisoblanadi. muhit, unda to'ldirilgan tsilindrni kamida 8 soat ushlab turish kerak.

20 ° C da 1,9 MPa (19,0 kgf / sm2) nominal bosimda, minus 5 dan plyus 40 ° C gacha bo'lgan harorat oralig'ida silindrdagi gaz bosimi 6-jadvalda ko'rsatilganiga mos kelishi kerak.

6-jadval- harorat oralig'ida silindrdagi asetilen bosimi
Gaz harorati,
°C
Tsilindagi gaz bosimi,
MPa (kgf/sm 2), ortiq emas
-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)

Tsilindagi qoldiq gaz bosimi GOST 8625 bo'yicha kamida 100 mm diametrli 2,5 aniqlik sinfidagi bosim o'lchagich bilan o'lchanadi.

Iste'molchining tsilindrlari 7-jadvalda ko'rsatilganiga mos keladigan qoldiq bosim bilan ta'minlanishi kerak.

Tsilindrlarda erigan asetilen ushbu transport turi uchun amaldagi xavfli yuklarni tashish qoidalariga va bosimli idishlarni loyihalash va xavfsiz ishlatish qoidalariga muvofiq barcha transport turlari bilan tashiladi.

tomonidan temir yo'l erigan asetilen bilan to'ldirilgan tsilindrlar yopiq vagonlarda vagon va kichik yuklar bilan tashiladi. Kichik yuklarni tashishda silindr qopqoqlari muhrlangan bo'lishi kerak.

Yuklash va tushirish ishlarini mexanizatsiyalash va transportni birlashtirish avtomobil transporti orqali O'rta hajmli silindrlar maxsus metall idishlarga joylashtiriladi.

Kichik hajmli tsilindrlarni barcha transport vositalarida tashishda ular GOST 2991 ga muvofiq VII turdagi taxta panjarali qutilarga qo'shimcha ravishda qadoqlanishi kerak. Shilinglar gorizontal ravishda qutilarga joylashtirilishi kerak, klapanlar bir yo'nalishda bo'lishi kerak. silindrlar, ularni bir-biriga urishdan himoya qiladi.

Asetilen bilan to'ldirilgan ballonlar 2-guruh GOST 15150 sovutish suvi bo'yicha maxsus omborlarda yoki ochiq joylarda yog'ingarchilik va to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlaridan himoya qiluvchi soyabon ostida saqlanadi.

Xavfsizlik talablari

Asetilen portlovchi gazdir. Asetilen portlashlari katta halokatli kuchga ega.

GOST 12.1.004-85 bo'yicha 2,5% (hajm bo'yicha) - havo bilan u atmosfera bosimida 25 ° C haroratgacha kamaytiriladigan yonishning past konsentratsiyasi chegarasi bo'lgan portlovchi aralashmani hosil qiladi.

O'z-o'zidan yonish harorati 335 ° S.

O'z-o'zidan yonish bosimi 0,14-0,16 MPa.

Muayyan sharoitlarda asetilen mis bilan reaksiyaga kirishib, portlovchi birikmalar hosil qiladi, shuning uchun asetilen uskunalarini ishlab chiqarishda tarkibida 70% dan ortiq mis bo'lgan qotishmalardan foydalanish qat'iyan man etiladi.

Asetilen portlashi paytida hosil bo'ladigan bosim dastlabki parametrlarga va portlashning tabiatiga bog'liq. Kichik idishlarda portlash paytida boshlang'ich qiymatga nisbatan taxminan 10-12 marta va sof asetilenning portlashi paytida 22 marta, asetilen-kislorod aralashmasining portlashi paytida 50 marta oshishi mumkin.

Texnik asetilen (ifloslar bilan) o'tkir, yoqimsiz hidga ega; uni uzoq vaqt inhalatsiya qilish ko'ngil aynishi, bosh aylanishi va hatto zaharlanishni keltirib chiqaradi. Asetilen giyohvandlik ta'siriga ega. Zaharlanish asosan asetilen karbid tarkibidagi vodorod fosfididan kelib chiqadi.

Asetilen gazi havodan engilroq va yomon havalandırılan xonalarning eng yuqori nuqtalarida to'planadi, bu erda asetilen-havo aralashmasi hosil bo'lishi mumkin.

Asetilen ishlab chiqarish yong'in xavfi bo'yicha A toifasiga, portlovchi zonalar uchun B1 toifasiga kiradi; B1a; V1b; V1g.

Asetilen ishlab chiqarish binolarida ta'minot va egzoz ventilyatsiyasi bo'lishi kerak.

Yong'inga qarshi vositalar sifatida siqilgan azot, karbonat angidrid yong'inga qarshi vositalar, asbest plitalari va qumlardan foydalanish kerak.