Da bi se dobio acetilen iz metana, potrebno je provesti reakciju dehidrogenacije. Prije nego što nastavimo s njegovim razmatranjem, analizirajmo neke značajke ugljikovodika.
Acetilenska karakteristika
Ovo je plinovita tvar, koja je prvi predstavnik klase nezasićenih ugljikovodika (alkina). Lakši je od zraka i slabo topiv u vodi. Molekularna formula C2H2, zajednička za cijelu klasu SpN2n-2. Acetilen se smatra aktivnom kemikalijom i vrlo eksplozivnom. Kako bi se izbjegli hitni slučajevi, pohranjuje se u zatvorenim čeličnim posudama s dodatkom drvenog ugljena.
Proizvodnja od alkana
Acetilen je dobiven razgradnjom metana. Ova kemijska reakcija se provodi pomoću katalizatora i događa se na povišenoj temperaturi. Početni materijal je prvi predstavnik klase parafina. Dehidrogenacija proizvodi vodik uz acetilen.
Odgovarajući na pitanje kako dobiti acetilen iz metana, jednadžba reakcije može se predstaviti kao:
2CH4=C2H2+3H2
Karbid metoda
Acetilen je moguće dobiti iz metana ili kaopolazni materijal za uzimanje kalcijevog karbida. Proces se odvija u normalnim uvjetima. Kada kalcijev karbid stupi u interakciju s vodom, ne nastaje samo acetilen, već i kalcijev hidroksid (gašeno vapno). Znakovi kemijskog procesa bit će razvijanje plina (šištanje), kao i promjena boje otopine pri dodavanju fenolftaleina boji maline.
Kada se kao polazni materijal koristi tehnički karbid koji sadrži različite nečistoće, tijekom interakcije se uočava neugodan miris. To se objašnjava prisutnošću u produktima reakcije otrovnih plinovitih tvari kao što su fosfin, sumporovodik.
Krekanje naftnih derivata
Trenutno je acetilen moguće dobiti ne samo iz metana. Glavna industrijska metoda za proizvodnju ovog predstavnika alkina je krekiranje (cijepanje) ugljikovodika. Ako se acetilen dobije iz metana, tada će troškovi energije biti minimalni. Uz jeftine i pristupačne sirovine, ova tehnologija privlači proizvođače ugljikovodičnih sirovina jednostavnošću tehnološke opreme koja se koristi u procesu dehidrogenacije metana.
Postoje dvije mogućnosti za takav kemijski proces. Prva metoda temelji se na propuštanju metana kroz elektrode zagrijane na 1600 stupnjeva Celzija. Tehnologija uključuje oštro hlađenje rezultirajućeg proizvoda. Druga opcija za dehidrogenaciju metana za proizvodnju acetilena uključuje korištenje energije koja nastaje tijekom djelomičnog izgaranja ovog alkina.
Cilindri koji sadrže acetilen ne mogu biti opremljeni brončanim ventilima, jer bronca sadrži bakar. Interakcija ovog metala s acetilenom popraćena je stvaranjem eksplozivne soli.
Zaključak
Acetilen se trenutno koristi u raznim industrijskim područjima. To je vrijedna sirovina za sintezu etanola, plastike, gume i octene kiseline. Ovaj predstavnik klase alkina je tražen pri rezanju i zavarivanju metala, kao jako svjetlo u pojedinačnim svjetiljkama.
Na bazi acetilena vrši se sinteza eksploziva koji se koristi kao detonator. U reakciji oksidacije ovog alkina u atmosferskom kisiku uočava se jak plamen. Metan nije od manje vrijednosti u kemijskoj industriji. Osim što se koristi kao polazni materijal za proizvodnju acetilena, on se u velikim količinama troši kao prirodni ugljikovodik u industriji goriva. Kada izgori, oslobađa se značajna količina topline.
