Ацетилен (или по международной номенклатуре — этин) — это непредельный углеводород, принадлежащий к классу алкинов. Химическая формула ацетилена — C2H2. Атомы углерода в молекуле соединены тройной связью. Он является первым в своем гомологическом ряду. Представляет собой бесцветный газ. Очень огнеопасен.
-->Ацетилен — формула, свойства, получение, преимущества
Исходя из тройной связи ацетилена, для него будут характерны реакции присоединения и реакции полимеризации. Атомы водорода в молекуле ацетилена могут замещаться другими атомами или группами. Поэтому можно сказать, что ацетилен проявляет кислотные свойства. Разберем химические свойства ацетилена на конкретных реакциях.
Реакции присоединения:
- Гидрирование. Осуществляется при высокой температуре и в присутствии катализатора (Ni, Pt, Pd). На палладиевом катализаторе возможно неполное гидрирование.
- Галогенирование. Может быть как частичным, так и полным. Идет легко даже без катализаторов или нагревания. На свету хлорирование идет с взрывом. При этом ацетилен полностью распадается до углерода.
- Присоединение к уксусной кислоте и этиловому спирту. Реакции идут только в присутствии катализаторов.
- Присоединение синильной кислоты.
CH≡CH + HCN → CH2=CH-CN
Реакции замещения:
- Взаимодействие ацетилена с металл-органическими соединениями.
CH≡CH + 2C2H5MgBr → 2C2H6 + BrMgC≡CMgBr
- Взаимодействие с металлическим натрием. Необходима температура 150 °C или предварительное растворение натрия в аммиаке.
2CH≡CH + 2Na → 2CH≡CNa + H2
- Взаимодействие с комплексными солями меди и серебра.
- Взаимодействие с амидом натрия.
CH≡CH + 2NaNH2 → NaC≡CNa + 2NH3
Реакции полимеризации:
- Димеризация. При этой реакции две молекулы ацетилена объединяются в одну. Необходим катализатор — соль одновалентной меди.
- Тримеризация. В этой реакции три молекулы ацетилена образуют бензол. Необходим нагрев до 70 °C, давление и катализатор.
- Тетрамеризация. В результате реакции получается восьмичленный цикл — циклооктатетраен. Для этой реакции также требуется небольшой нагрев, давление и соответствующий катализатор. Обычно это комплексные соединения двухвалентного никеля.
Это далеко не все химические свойства ацетилена.
Источник: http://www.nastroy.net/post/atsetilen-himicheskie-svoystva-poluchenie-primenenie-meryi-predostorojnosti
Ацетилен сегодня: способы получения
В промышленности ацетилен часто получают действием воды на карбид кальция.
Сейчас широко применяются методы получения ацетилена из природного газа – метана:
электрокрекинг (струю метана пропускают между электродами при температуре 1600°С и быстро охлаждают, чтобы предотвратить разложение ацетилена);
термоокислительный крекинг (неполное окисление), где в реакции используют теплоту частичного сгорания ацетилена.
Источник: http://techgazy.ru/market/promyshlennye_i_medicinskie_gazy_svarochnye_piwevye_gazovye_smesi/szhizhennye_gazy_v_balonah_monoblokah/acetilen/acetilen/
Применение ацетилена при сварке
Ацетилен – основной горючий газ, используемый при газовой сварке, а также широко применяется для газовой резки (кислородной резки). Температура ацетилено-кислородного пламени может достигать 3300°C. Благодаря этому ацетилен по сравнению с более доступными горючими газами (пропан-бутаном, природным газом и др.) обеспечивает более высокое качество и производительность сварки.
Снабжение постов ацетиленом для газовой сварки и резки может осуществляться
- от баллонов с ацетиленом и
- от ацетиленового генератора.
Для хранения ацетилена обычно используются стандартные баллоны емкостью 40 л, окрашенные в белый цвет, с надписью «Ацетилен» красного цвета (ПБ 10-115-96, ГОСТ 949-73). Согласно ГОСТ 5457-75 для газопламенной обработки металлов применяется технический ацетилен растворенный марки Б и газообразный.
Таблица. Характеристики марок технического ацетилена (ГОСТ 5457-75), используемого при сварке и резке.
Параметр | Ацетилен технический | ||
растворенный марки Б | газообразный | ||
первого сорта | второго сорта | ||
Объемная доля ацетилена C2H2, %, не менее | 99,1 | 98,8 | 98,5 |
Объемная доля воздуха и других газов, малорастворимых в воде, %, не более | 0,8 | 1,0 | 1,4 |
Объемная доля фосфористого водорода PH3, %, не более | 0,02 | 0,05 | 0,08 |
Объемная доля сероводорода H2S, %, не более | 0,005 | 0,05 | 0,05 |
Массовая концентрация водяных паров при давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.) и температуре 20°С, г/м3, не более | 0,5 | 0,6 | не нормируется |
что соответствует температуре насыщения, не выше (°C) | -24 | -22 |
Баллоны заполнены пористой массой, пропитанной ацетоном. Ацетилен хорошо растворяется а ацетоне: при нормальной температуре и давлении в 1 л ацетона растворяется 23 л ацетилена (в 1 л бензина растворяется 5,7 л ацетилена, в 1 л воды – 1,15 л ацетилена). Пористая масса выполняет следующие функции:
- повышает безопасность при работе с баллоном – за счет пористой массы общий объем ацетилена разделен на отдельные ячейки; таким образом, вероятность распространения общего фронта горения и взрыва значительно уменьшается;
- позволяет повысить количество ацетилена в баллоне, ускорить процесс его растворения при заполнении баллона и выделении при отборе газа – поскольку при использовании пористой массы, пропитанной ацетоном, обеспечивается большая поверхность взаимного контакта между газом и ацетоном.
В качестве пористых масс могут применяться активированный уголь, пемза, волокнистый асбест.
Таблица. Допустимое давление газа в баллоне в зависимости от температуры (при номинальном давлении 1,9 МПа / +20°С) (ГОСТ 5457-75)
Температура, °С | -5 | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | |
Давление в баллоне, не более |
МПа | 1,34 | 1,4 | 1,5 | 1,65 | 1,8 | 1,9 | 2,15 | 2,35 | 2,6 | 3 |
кгс/см2 | 13,4 | 14 | 15 | 16,5 | 18 | 19 | 21,5 | 23,5 | 26 | 30 |
Таблица. Остаточное давление газа в баллоне, поступающем от потребителя (ГОСТ 5457-75)
Температура, °С | до 0 | от 0 до +15 | от +15 до +25 | от +25 до +35 | |
Остаточное давление в баллоне, не менее |
МПа | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 |
кгс/см2 | 0,5 | 1 | 2 | 3 |
40-литровые баллоны с максимальным давлением газа 1,9 МПа при температуре 20°С обычно заполняют 5–5,8 кг ацетилена (4,6–5,3 м3 газа при температуре 20°С и давлении 760 мм рт. ст.). Масса ацетилена в баллоне определяется по разности масс баллона до и после наполнения газом. Объем ацетилена равен отношению его массы и плотности. Так, объем 5,5 кг ацетилена при температуре 20°С и давлении 760 мм рт. ст. составляет 5,5/1,09 = 5,05 м3.
Таблица. Сравнительные характеристики ацетилена, пропана и метилацетилен-алленовой фракции (МАФ)
Параметр | ацетилен | пропан | МАФ |
Чувствительность к удару, безопасность | нестабилен | стабилен | стабилен |
Токсичность | незначительная | ||
Предел взрываемости в воздухе (%) | 2,2–81 | 2,0–9,5 | 3,4–10,8 |
Предел взрываемости в кислороде (%) | 2,3–93 | 2,4–57 | 2,5–60 |
Температура пламени (°С) | 3087 | 2526 | 2927 * |
Реакции с обычными металлами | избегать сплавов, содержащих более 70% меди | незначительные ограничения | избегать сплавов, содержащих более 65–67% меди |
Склонность к обратному удару | значительная | незначительная | незначительная |
Скорость сгорания в кислороде (м/с) | 6,10 | 3,72 | 4,70 |
Плотность газа (кг/м3) | 1,17 (при 0°С) 1,09 (при 20°С) |
2,02 (при 0°С) | 1,70 (при 0°С) * |
Плотность в жидком состоянии при 15,6°С (кг/м3) | – | 513 | 575 |
Отношение расхода кислорода к горючему газу (м3/м3) при нормальном пламени | 1–1,2 | 3,50 | 2,3–2,5 |
Источник: http://techgaz.zakupka.com/articles/34148-acetilen-svoystva-i-harakteristiki/