Na získanie acetylénu z metánu je potrebné vykonať dehydrogenačnú reakciu. Skôr než pristúpime k jeho úvahám, analyzujme niektoré vlastnosti uhľovodíka.
Acetylénová charakteristika
Ide o plynnú látku, ktorá je prvým zástupcom triedy nenasýtených uhľovodíkov (alkýnov). Je ľahší ako vzduch a zle rozpustný vo vode. Molekulový vzorec C2H2, spoločný pre celú triedu SpN2n-2. Acetylén sa považuje za aktívnu a vysoko výbušnú chemikáliu. Aby sa predišlo núdzovým situáciám, skladuje sa v uzavretých oceľových nádobách s pridaným dreveným uhlím.
Výroba z alkánov
Acetylén sa získal rozkladom metánu. Táto chemická reakcia sa uskutočňuje pomocou katalyzátora a prebieha pri zvýšenej teplote. Východiskovým materiálom je prvý zástupca triedy parafínov. Dehydrogenáciou vzniká okrem acetylénu aj vodík.
Pri odpovedi na otázku, ako získať acetylén z metánu, možno rovnicu reakcie znázorniť takto:
2CH4=C2H2+3H2
Metóda karbidu
Acetylén je možné získať z metánu alebo asvýchodiskový materiál na získanie karbidu vápnika. Proces prebieha za normálnych podmienok. Pri interakcii karbidu vápnika s vodou vzniká nielen acetylén, ale aj hydroxid vápenatý (hasené vápno). Známkami chemického procesu bude vývoj plynu (syčanie), ako aj zmena farby roztoku po pridaní fenolftaleínu do malinovej farby.
Keď sa ako východiskový materiál použije technický karbid obsahujúci rôzne nečistoty, počas interakcie sa pozoruje nepríjemný zápach. Vysvetľuje sa to prítomnosťou v produktoch reakcie takých toxických plynných látok, ako je fosfín, sírovodík.
Krakovanie ropných produktov
V súčasnosti je možné získavať acetylén nielen z metánu. Hlavnou priemyselnou metódou výroby tohto zástupcu alkínov je krakovanie (štiepenie) uhľovodíkov. Ak sa acetylén získava z metánu, náklady na energiu budú minimálne. Okrem lacných a dostupných surovín táto technológia láka producentov uhľovodíkových surovín jednoduchosťou technologického zariadenia používaného v procese dehydrogenácie metánu.
Pre takýto chemický proces existujú dve možnosti. Prvý spôsob je založený na prechode metánu cez elektródy zahriate na 1600 stupňov Celzia. Technológia zahŕňa prudké ochladenie výsledného produktu. Druhá možnosť dehydrogenácie metánu na výrobu acetylénu zahŕňa využitie energie, ktorá vzniká pri čiastočnom spaľovaní tohto alkínu.
Fľaše obsahujúce acetylén nemôžu byť vybavené bronzovými ventilmi, pretože bronz obsahuje meď. Interakcia tohto kovu s acetylénom je sprevádzaná tvorbou výbušnej soli.
Záver
Acetylén sa v súčasnosti používa v rôznych priemyselných oblastiach. Je to cenná surovina pre syntézu etanolu, plastov, kaučuku a kyseliny octovej. Tento zástupca triedy alkínov je žiadaný pri rezaní a zváraní kovov ako jasné svetlo v jednotlivých lampách.
Na báze acetylénu sa uskutočňuje syntéza výbušnín používaných ako rozbušky. Pri oxidačnej reakcii tohto alkínu v atmosférickom kyslíku sa pozoruje silný plameň. Metán nemá menšiu hodnotu v chemickom priemysle. Okrem toho, že sa používa ako východiskový materiál na výrobu acetylénu, vo veľkom množstve sa spotrebúva ako prírodný uhľovodík v palivovom priemysle. Keď horí, uvoľňuje sa značné množstvo tepla.
