Acetylen to nienasycony węglowodór. Związek ten, jak również jego różne homologi, służą jako surowce do syntezy dużej liczby produktów chemicznych.
Właściwości i produkcja acetylenu
Acetylen to bezbarwny gaz pod ciśnieniem atmosferycznym i w normalnej temperaturze. Jeśli temperatura spadnie do -85 stopni i poniżej, to związek ten przechodzi w inny stan - stały. W takim przypadku powstają kryształy. Należy zauważyć, że acetylen w stanie ciekłym i stałym może łatwo eksplodować pod wpływem tarcia lub uderzenia (hydraulicznego lub mechanicznego). To właśnie ta właściwość w dużej mierze determinuje jej zakres. Reakcje spalania acetylenu zachodzą w obecności tlenu. W wyniku tego procesu powstaje płomień, który charakteryzuje się najwyższą temperaturą (3150 stopni) w porównaniu z innymi rodzajami paliwa.
Głównym sposobem wytwarzania acetylenu jest reakcja, w której węglik wapnia i woda wchodzą w interakcję. Proces ten odbywa się w temperaturze około 2000 stopni i jest endotermiczny.
Istnieje coś takiego jak wyjścieacetylen. Jest to jego ilość, która uwalnia się w wyniku rozkładu 1 kg węglika wapnia. GOST 1460-56 ustala określone wartości dla tej wartości, która jest bezpośrednio zależna od stopnia granulacji substancji wyjściowej. Zatem konsekwencją stosunkowo małej wielkości cząstek węglika wapnia jest spadek wydajności acetylenu.
Ten wzór jest konsekwencją obecności obcych zanieczyszczeń w drobnych cząstkach węglika, takich jak tlenek wapnia.
Istnieją inne, mniej kłopotliwe, drogie i energochłonne sposoby wytwarzania acetylenu. Na przykład reakcja termooksydacyjnej pirolizy metanu z gazu ziemnego; rozkład oleju, nafty i innych paliw metodą elektropirolizy.
Przechowywanie i transport
Wszystkie metody przechowywania i transportu wymagają użycia butli. Wypełnione są specjalną masą o porowatej konsystencji. Jest impregnowany acetonem, który dobrze rozpuszcza acetylen. Zastosowanie tej metody pozwala na znaczne zwiększenie pojemności butli acetylenowej i co ważne zmniejsza jej wybuchowość.
Długotrwały kontakt acetylenu z metalami takimi jak miedź i srebro może zwiększyć jego wybuchowość. Dlatego nie należy używać materiałów, które mogą zawierać te metale, takich jak zawory.
Z reguły butle muszą mieć specjalne zawory zaprojektowane specjalnie do przechowywaniaacetylen.
Pełne wykorzystanie całej pojemności butli można osiągnąć poprzez przechowywanie pustych pojemników tak, aby aceton był rozprowadzany w całej objętości butli. A jest to możliwe tylko w pozycji poziomej. Napełnianie balonu powinno być bardzo powolne, co jest ważne dla zachowania warunków reakcji chemicznej rozpuszczania acetylenu w acetonie, a w szczególności jego szybkości.
Zalety rozpuszczonego acetylenu
Główną zaletą rozpuszczonego acetylenu w stosunku do tego uzyskanego przy użyciu przenośnych generatorów z węglika wapnia jest to, że przy użyciu cylindrów nakład pracy spawacza jest zwiększony o około 20%, a straty acetylenu są zmniejszone o 25%. Należy również zauważyć wzrost wydajności i zwrotności stanowiska spawalniczego, bezpieczeństwo. W przeciwieństwie do gazu otrzymywanego z węglika wapnia, rozpuszczony acetylen zawiera znacznie mniej substancji obcych, czyli zanieczyszczeń, co pozwala na zastosowanie go w szczególnie krytycznych pracach spawalniczych.
Główne zastosowania acetylenu
- Spawanie i cięcie metali.
- Korzystanie z jasnego, białego źródła światła. W tym przypadku mówimy o acetylenie, otrzymywanym przez oddziaływanie węglika wapnia i wody. W tym przypadku stosowane są lampy autonomiczne.
- Produkcja materiałów wybuchowych.
- Pozyskiwanie innych związków i materiałów, takich jak kwas octowy, alkohol etylowy, rozpuszczalniki, tworzywa sztuczne, guma, węglowodory aromatyczne.
Acetylen: zastosowanie w budownictwie ibranża
Prace autogeniczne i spawalnicze towarzyszą niemal wszystkim etapom budowy. W tego typu pracach stosuje się acetylen. W specjalnym urządzeniu zwanym palnikiem następuje mieszanie gazów i sama reakcja spalania. Najwyższą temperaturę tej reakcji osiąga się, gdy zawartość acetylenu wynosi 45% całkowitej objętości butli.
Butle z tym gazem są oznakowane w następujący sposób: są pomalowane na biało, a napis „Acetylen” jest naniesiony dużymi czerwonymi literami
Prace budowlane prowadzone są głównie na wolnym powietrzu. Stosowanie acetylenu i jego homologów w tych warunkach nie powinno odbywać się pod wpływem bezpośredniego światła słonecznego. Krótkim przerwom powinno towarzyszyć zamykanie zaworów na palniku, a długim - zamykanie zaworów na samych cylindrach.
Acetylen jest bardzo poszukiwany w przemyśle chemicznym. Jej zastosowanie polega na wykorzystaniu tej substancji w procesie otrzymywania produktów syntezy organicznej. Są to guma syntetyczna, tworzywa sztuczne, rozpuszczalniki, kwas octowy itp.
Acetylen jako paliwo uniwersalne jest często używany w procesach, którym towarzyszy obróbka płomieniowa. Ważne jest, aby stosowanie acetylenu w przemyśle było możliwe tylko przy zachowaniu środków bezpieczeństwa, ponieważ jest to gaz wybuchowy.
Lampy karbidowe
Nazwa „lampa karbidowa” wynika z użycia otwartegostrumień płomienia spalonego acetylenu. Jest zatem otrzymywany w wyniku oddziaływania węglika wapnia z wodą.
W przeszłości takie lampy były szeroko rozpowszechnione. Można je było zobaczyć na bryczkach, samochodach, a nawet rowerach. W dzisiejszych czasach lampy karbidowe są używane tylko w przypadku pilnej potrzeby posiadania mocnej lampy autonomicznej. Dlatego speleolodzy często z nich korzystają. Z takimi właśnie lampami dostarczane są zdalne lampy ostrzegawcze, ponieważ tego typu oświetlenie jest znacznie bardziej opłacalne niż podłączanie linii energetycznych. Stosowanie takich lamp na statkach morskich jest dość powszechne.
Acetylen: zastosowania medyczne
Jak substancja jest używana w tym obszarze? Znieczulenie ogólne obejmuje stosowanie alkinów. Acetylen jest jednym z gazów stosowanych w znieczuleniu wziewnym. Ale jego szerokie zastosowanie w tej roli to już przeszłość. Obecnie istnieją nowocześniejsze i bezpieczniejsze metody znieczulenia.
Chociaż należy zauważyć, że stosowanie acetylenu nie stanowiło dużego zagrożenia, ponieważ zanim wartość jego stężenia we wdychanym powietrzu osiągnie niebezpieczną granicę, dolny próg palności zostanie przekroczony.
Najważniejszym warunkiem stosowania tego gazu jest przestrzeganie środków bezpieczeństwa. Trudno przecenić, jak niebezpieczny jest acetylen. Jego użycie jest możliwe dopiero po przeprowadzeniu wszystkich niezbędnych odpraw z pracownikami różnych dziedzin, w których jestw użyciu.
