Acetylén je nenasýtený uhľovodík. Táto zlúčenina, ako aj jej rôzne homológy, slúžia ako suroviny na syntézu veľkého množstva chemických produktov.
Vlastnosti a výroba acetylénu
Acetylén je bezfarebný plyn pri atmosférickom tlaku a normálnej teplote. Ak teplota klesne na -85 stupňov a nižšie, potom táto zlúčenina prejde do iného stavu - tuhá látka. V tomto prípade sa tvoria kryštály. Je potrebné poznamenať, že v kvapalnom a pevnom stave môže acetylén ľahko explodovať pod vplyvom trenia alebo pri náraze (hydraulickom alebo mechanickom). Práve táto vlastnosť do značnej miery určuje jej rozsah. Reakcie spaľovania acetylénu sa vyskytujú v prítomnosti kyslíka. V dôsledku tohto procesu vzniká plameň, ktorý sa vyznačuje najvyššími teplotami (3150 stupňov) v porovnaní s inými druhmi paliva.
Hlavným spôsobom výroby acetylénu je reakcia, pri ktorej karbid vápnika a voda interagujú. Tento proces prebieha pri teplote okolo 2000 stupňov a je endotermický.
Existuje niečo ako východacetylén. To je jeho množstvo, ktoré sa uvoľňuje v dôsledku rozkladu 1 kg karbidu vápnika. GOST 1460-56 stanovuje špecifické hodnoty pre túto hodnotu, ktorá priamo závisí od stupňa granulácie pôvodnej látky. Dôsledkom relatívne malej veľkosti častíc karbidu vápnika je teda zníženie výťažku acetylénu.
Tento vzor je dôsledkom prítomnosti cudzích nečistôt v jemných časticiach karbidu, ako je oxid vápenatý.
Existujú aj iné, menej ťažkopádne, drahé a energeticky náročné spôsoby výroby acetylénu. Napríklad reakcia termooxidačnej pyrolýzy metánu zo zemného plynu; rozklad ropy, kerozínu a iných palív elektropyrolýzou.
Skladovanie a preprava
Všetky spôsoby skladovania a prepravy zahŕňajú použitie fliaš. Sú vyplnené špeciálnou hmotou poréznej konzistencie. Je napustený acetónom, ktorý dobre rozpúšťa acetylén. Použitie tejto metódy umožňuje výrazne zvýšiť kapacitu plnenia acetylénovej fľaše a čo je dôležité, znižuje jej výbušnosť.
Predĺžený kontakt acetylénu s kovmi ako meď a striebro môže zvýšiť jeho výbušnosť. Preto by sa nemali používať materiály, ktoré môžu obsahovať tieto kovy, ako sú ventily.
Fľaše musia mať spravidla špeciálne ventily navrhnuté špeciálne na skladovanieacetylén.
Plné využitie celej kapacity fľaše je možné dosiahnuť skladovaním prázdnych nádob tak, aby sa acetón rozdelil po celom objeme fľaše. A to je možné len vo vodorovnej polohe. Plnenie balónika by malo byť veľmi pomalé, čo je dôležité pre dodržanie podmienok chemickej reakcie rozpúšťania acetylénu v acetóne a najmä jeho rýchlosti.
Výhody rozpusteného acetylénu
Hlavnou výhodou rozpusteného acetylénu oproti tomu, ktorý sa získava pomocou prenosných generátorov karbidu vápnika, je to, že pri použití tlakových fliaš sa práca zvárača zvýši asi o 20 % a straty acetylénu sa znížia o 25 %. Treba tiež poznamenať zvýšenie účinnosti a manévrovateľnosti zváracieho miesta, bezpečnosti. Na rozdiel od plynu získaného z karbidu vápnika obsahuje rozpustený acetylén podstatne menej cudzích látok, teda nečistôt, čo umožňuje jeho použitie pri obzvlášť kritických zváracích prácach.
Hlavné aplikácie acetylénu
- Zváranie a rezanie kovov.
- Používanie zdroja jasného bieleho svetla. V tomto prípade hovoríme o acetyléne získanom interakciou karbidu vápnika a vody. V tomto prípade sa používajú autonómne žiarovky.
- Výroba výbušnín.
- Získanie ďalších zlúčenín a materiálov, ktorými sú kyselina octová, etylalkohol, rozpúšťadlá, plasty, guma, aromatické uhľovodíky.
Acetylén: aplikácia v stavebníctve apriemysel
Autogénne a zváracie práce sprevádzajú takmer všetky fázy výstavby. Práve pri týchto typoch práce sa používa acetylén. V špeciálnom zariadení zvanom horák sa plyny miešajú a prebieha samotná spaľovacia reakcia. Najvyššia teplota tejto reakcie sa dosiahne, keď je obsah acetylénu 45% z celkového objemu valca.
Fľaše s týmto plynom sú označené nasledovne: sú natreté bielou farbou a nápis „Acetylén“je použitý veľkými červenými písmenami
Stavebné práce sa realizujú prevažne pod holým nebom. Použitie acetylénu a jeho homológov za týchto podmienok by nemalo prebiehať pod vplyvom priameho slnečného žiarenia. Krátke prestávky by mali byť sprevádzané zatvorením ventilov na horáku a dlhé prestávky zatvorením ventilov na samotných valcoch.
Acetylén je v chemickom priemysle veľmi žiadaný. Jeho aplikácia spočíva v použití tejto látky v procese získavania produktov organickej syntézy. Sú to syntetický kaučuk, plasty, rozpúšťadlá, kyselina octová atď.
Acetylén, ktorý je univerzálnym palivom, sa často používa v procesoch sprevádzaných spracovaním plameňom. Je dôležité, aby použitie acetylénu v priemysle bolo možné len pri dodržaní bezpečnostných opatrení, keďže ide o výbušný plyn.
Karbidové výbojky
Názov „karbidová lampa“je spôsobený použitím otvorenejplameňový prúd spáleného acetylénu. Získava sa teda ako výsledok interakcie karbidu vápnika s vodou.
Takéto lampy boli v minulosti veľmi rozšírené. Bolo ich vidieť na kočoch, autách a dokonca aj na bicykloch. V modernej dobe sa karbidové výbojky používajú iba v prípade naliehavej potreby výkonnej autonómnej výbojky. Preto ich speleológovia často využívajú. Vzdialené majáky sa dodávajú práve s takýmito svietidlami, pretože tento typ osvetlenia je oveľa výnosnejší ako pripojenie elektrického vedenia. Je celkom bežné používať takéto lampy na námorných lodiach.
Acetylén: lekárske aplikácie
Ako sa látka používa v tejto oblasti? Celková anestézia zahŕňa použitie alkínov. Acetylén je jedným z tých plynov, ktoré sa používajú pri inhalačnej anestézii. Jeho široké využitie v tejto funkcii je však minulosťou. Teraz existujú modernejšie a bezpečnejšie metódy anestézie.
Aj keď treba poznamenať, že použitie acetylénu nepredstavovalo veľké nebezpečenstvo, pretože kým hodnota jeho koncentrácie vo vdychovanom vzduchu dosiahne nebezpečnú hranicu, prekročí sa spodná hranica horľavosti.
Najdôležitejšou podmienkou používania tohto plynu je dodržiavanie bezpečnostných opatrení. Je ťažké preceňovať, aký nebezpečný je acetylén. Jeho použitie je možné až po všetkých potrebných brífingoch so zamestnancami rôznych oblastí, v ktorých sa nachádzapoužíva sa.
