Acetilen je nezasićeni ugljikovodik. Ovaj spoj, kao i njegovi različiti homolozi, služe kao sirovine za sintezu velikog broja kemijskih proizvoda.
Svojstva i proizvodnja acetilena
Acetilen je bezbojni plin pri atmosferskom tlaku i normalnoj temperaturi. Ako temperatura padne na -85 stupnjeva i niže, tada ovaj spoj prelazi u drugo stanje - kruto. U tom slučaju nastaju kristali. Treba napomenuti da u tekućem i krutom stanju acetilen može lako eksplodirati pod utjecajem trenja ili pri udaru (hidrauličkom ili mehaničkom). Upravo to svojstvo uvelike određuje njegov opseg. Reakcije izgaranja acetilena javljaju se u prisutnosti kisika. Kao rezultat ovog procesa nastaje plamen koji se odlikuje najvišim temperaturama (3150 stupnjeva) u usporedbi s drugim vrstama goriva.
Glavni način proizvodnje acetilena je reakcija u kojoj kalcijev karbid i voda međusobno djeluju. Ovaj proces se odvija na temperaturi od oko 2000 stupnjeva i endotermičan je.
Postoji nešto kao izlazacetilen. To je njegova količina koja se oslobađa kao rezultat razgradnje 1 kg kalcijevog karbida. GOST 1460-56 utvrđuje specifične vrijednosti za ovu vrijednost, koja izravno ovisi o stupnju granulacije početne tvari. Dakle, posljedica relativno male veličine čestica kalcijevog karbida je smanjenje prinosa acetilena.
Ovaj uzorak je posljedica prisutnosti stranih nečistoća u finim česticama karbida, kao što je kalcijev oksid.
Postoje i drugi, manje glomazni, skupi i energetski intenzivni načini za proizvodnju acetilena. Na primjer, reakcija termo-oksidativne pirolize metana iz prirodnog plina; razgradnja nafte, kerozina i drugih goriva elektropirolizom.
Skladištenje i transport
Svi načini skladištenja i transporta uključuju upotrebu cilindara. Ispunjeni su posebnom masom porozne konzistencije. Impregniran je acetonom, koji dobro otapa acetilen. Korištenje ove metode omogućuje značajno povećanje kapaciteta punjenja acetilenskog cilindra i, što je važno, smanjuje njegovu eksplozivnost.
Produljeni kontakt acetilena s metalima kao što su bakar i srebro može povećati njegovu eksplozivnost. Stoga se ne smiju koristiti materijali koji mogu sadržavati te metale, kao što su ventili.
U pravilu, cilindri moraju imati posebne ventile dizajnirane posebno za skladištenjeacetilen.
Potpuno iskorištenje cjelokupnog kapaciteta cilindra može se postići skladištenjem praznih posuda tako da se aceton rasporedi po cijelom volumenu cilindra. A to je moguće samo u vodoravnom položaju. Punjenje balona treba biti vrlo sporo, što je važno kako bi se poštivali uvjeti kemijske reakcije otapanja acetilena u acetonu, a posebno njezina brzina.
Prednosti otopljenog acetilena
Glavna prednost otopljenog acetilena u odnosu na onaj dobiven korištenjem prijenosnih generatora kalcijevog karbida je da se pri korištenju cilindara rad zavarivača povećava za oko 20%, a gubici acetilena smanjuju se za 25%. Također treba napomenuti povećanje učinkovitosti i upravljivosti mjesta za zavarivanje, sigurnost. Za razliku od plina dobivenog iz kalcijevog karbida, otopljeni acetilen sadrži znatno manje stranih tvari, odnosno nečistoća, što mu omogućuje korištenje u posebno kritičnim radovima zavarivanja.
Glavne primjene acetilena
- Zavarivanje i rezanje metala.
- Upotreba svijetlog, bijelog izvora svjetlosti. U ovom slučaju govorimo o acetilenu, dobivenom interakcijom kalcijevog karbida i vode. U ovom slučaju koriste se autonomne svjetiljke.
- Proizvodnja eksploziva.
- Dobivanje drugih spojeva i materijala, koji su octena kiselina, etilni alkohol, otapala, plastika, guma, aromatični ugljikovodici.
Acetilen: primjena u građevinarstvu iindustrija
Autogeni i zavarivački radovi prate gotovo sve faze izgradnje. U takvim se vrstama posla koristi acetilen. U posebnom uređaju koji se zove plamenik miješaju se plinovi i odvija se sama reakcija izgaranja. Najviša temperatura ove reakcije postiže se kada sadržaj acetilena iznosi 45% ukupnog volumena cilindra.
Cilindri s ovim plinom označeni su na sljedeći način: obojeni su bijelom bojom i velikim crvenim slovima je napisan natpis “Acetilen”
Građevinski radovi se izvode uglavnom na otvorenom. Uporaba acetilena i njegovih homologa u ovim uvjetima ne bi se trebala odvijati pod utjecajem izravne sunčeve svjetlosti. Kratke pauze trebaju biti popraćene zatvaranjem ventila na plameniku, a duge - zatvaranjem ventila na samim cilindrima.
Acetilen je vrlo tražen u kemijskoj industriji. Njegova se primjena sastoji u korištenju ove tvari u procesu dobivanja proizvoda organske sinteze. To su sintetička guma, plastika, otapala, octena kiselina, itd.
Acetilen, kao univerzalno gorivo, često se koristi u procesima praćenim obradom plamenom. Važno je da je uporaba acetilena u industriji moguća samo uz poštivanje sigurnosnih mjera, budući da je to eksplozivan plin.
Karbidne lampe
Naziv "karbidna lampa" nastao je zbog upotrebe otvorenihplameni mlaz izgorjelog acetilena. Dobiva se, dakle, kao rezultat interakcije kalcijevog karbida s vodom.
Takve su svjetiljke bile rasprostranjene u prošlosti. Mogli su se vidjeti na kočijama, automobilima, pa čak i biciklima. U moderno doba, karbidne svjetiljke se koriste samo u slučaju hitne potrebe za snažnom autonomnom svjetiljkom. Dakle, speleolozi ih često koriste. Daljinski svjetionici se isporučuju upravo s takvim svjetiljkama, jer je ova vrsta rasvjete mnogo isplativija od povezivanja električnih vodova. Vrlo je uobičajeno koristiti takve svjetiljke na morskim brodovima.
Acetilen: medicinske primjene
Kako se tvar koristi u ovom području? Opća anestezija uključuje korištenje alkina. Acetilen je jedan od onih plinova koji se koriste u inhalacijskoj anesteziji. Ali njegova široka upotreba u ovom svojstvu stvar je prošlosti. Sada postoje modernije i sigurnije metode anestezije.
Iako treba napomenuti da uporaba acetilena nije predstavljala veliku opasnost, jer prije nego što vrijednost njegove koncentracije u udahnutom zraku dosegne opasnu granicu, bit će prijeđen donji prag zapaljivosti.
Najvažniji uvjet za korištenje ovog plina je poštivanje sigurnosnih mjera. Teško je precijeniti koliko je acetilen opasan. Njegova uporaba je moguća tek nakon svih potrebnih brifinga sa zaposlenicima različitih područja u kojima jeu upotrebi.
