Къде се използва газ ацетилен? Защо ацетиленът е опасен?

ацетилен

Името на това вещество се свързва с думата "оцет". Днес това е единственият газ, широко използван в промишлеността, чието изгаряне и експлозия е възможно при липса на кислородили други окислители. Горейки в киселина, той дава много горещ пламък - до 3100°C.

Как се синтезира ацетилен

За първи път получи ацетилен през 1836 г. Едмънд Дейви, братовчедизвестният Хъмфри Дейви. Той въздействал с вода върху калиев карбид: K 2 C 2 + 2H 2 O=C 2 H 2 + 2KOH и получил нов газ, който нарекъл водороден бикарбонат. Този газ представлява интерес предимно за химиците от гледна точка на теорията за структурата на органичните съединения. Един от създателите на така наречената радикална теория, Юстус Либих, наименува групата атоми (т.е. радикал) C 2 H 3 ацетил.
На латински acetum означава оцет; молекула оцетна киселина(C 2 H 3 O + O + H, както е написана формулата му тогава) се счита за ацетилно производно. Кога френски химикМарселин Бертло през 1855 г. успя да получи „бикарбонатен водород“ по няколко начина наведнъж, той го нарече ацетилен . Бертло смята, че ацетиленът е производно на ацетил, от който е отстранен един водороден атом: C 2 H 3 - H = C 2 H 2. Първоначално Berthelot получава ацетилен чрез пропускане на пари от етилен, метил и етилов алкохолпрез нажежена тръба. През 1862 г. той успява да синтезира ацетилен от елементите, като прекарва водород през пламък от волтова дъга между два въглеродни електрода. Всички споменати методи за синтез бяха само теоретични, а ацетиленът беше рядък и скъп газ, докато не беше разработен евтин метод за производство на калциев карбид чрез калциниране на смес от въглища и негасена вар: CaO + 3C = CaC 2 + CO. Това се случи в края на XIXвек.
Тогава ацетиленът започва да се използва за осветление . В пламъците висока температуратози газ, съдържащ 92,3% въглерод (това е един вид химически рекорд), се разлага, за да образува твърди въглеродни частици, които могат да съдържат от няколко до милиони въглеродни атоми. Нагрявайки се силно във вътрешния конус на пламъка, тези частици карат пламъка да свети ярко - от жълто до бяло, в зависимост от температурата (колкото по-горещ е пламъкът, толкова по-близо до бял е цветът му).
Ацетиленови факли дадено 15 пъти повече светлинаотколкото обикновените газени лампи, които осветяваха улиците. Постепенно те бяха изгонени електрическо осветление, но дълго време се използват в малки лампи на велосипеди, мотоциклети и в конски каруци.
Дълго време ацетиленът за технически нужди (например на строителни обекти) се получава чрез „закаляване“ на карбид с вода. Ацетиленът, получен от технически калциев карбид, има неприятна миризма поради примеси на амоняк, сероводород, фосфин и арсин.

Ацетилен днес: методи за производство

В промишлеността ацетиленът често се произвежда чрез действието на водата върху калциевия карбид.
Сега широко се използват методи за производство на ацетилен от природен газ - метан:
електрокрекинг (поток от метан преминава между електродите при температура 1600°C и бързо се охлажда, за да се предотврати разлагането на ацетилена);
термично окислителен крекинг (непълно окисление), където топлината от частичното изгаряне на ацетилена се използва в реакцията.

Приложение

Използва се ацетилен:

  • за заваряване и рязане на метали,
  • като източник на много ярка, бяла светлина в свободно стоящи лампи, където се получава чрез реакцията на калциев карбид и вода,
  • в производството на експлозиви,
  • за производство на оцетна киселина, етилов алкохол, разтворители, пластмаси, каучук, ароматни въглеводороди.

Свойства на ацетилена

Химически чиста формаАцетиленът има слаб ефирен мирис. Техническият ацетилен, поради наличието на примеси в него, по-специално фосфороводород, има остра, специфична миризма. Ацетиленът е по-лек от въздуха. Ацетилен газ - безцветен газ молекулно тегло - 26,038.
Ацетиленът може да се разтваря в много течности. Разтворимостта му зависи от температурата: колкото по-ниска е температурата на течността, толкова повече тя може да „поеме“ ацетилен. В практиката за производство на разтворен ацетилен се използва ацетон, който при температура 15 ° C разтваря до 23 обема ацетилен.
Съдържанието на фосфороводород в ацетилена трябва да бъде строго ограничено, тъй като в момента на образуване на ацетилен в присъствието на въздух при високи температури може да възникне спонтанно запалване.
Ацетиленът е единственият широко използван газ в промишлеността и е едно от малкото съединения, чието изгаряне и експлозия са възможни в отсъствието на кислород или други окислители.
Още през 1895 г. A.L. Le Chatelier открива, че ацетиленът, когато се изгаря в киселина, дава много горещ пламък (до 3150°C), така че се използва широко за заваряване и рязане огнеупорни метали. Днес използването на ацетилен за газопламъчна обработка на метали изпитва силна конкуренция от по-достъпни горими газове (природен газ, пропан-бутан и др.). Предимството на ацетилена обаче е неговата най-висока температура на горене. В такъв пламък дори дебели парчета стомана се топят много бързо. Ето защо газопламъчната обработка на критичните компоненти на машиностроителните конструкции се извършва само с помощта на ацетилен, което осигурява най-висока производителност и качество на заваръчния процес.
Освен това ацетиленът се използва широко в органичния синтез на различни вещества - ацеталдехид и оцетна киселина, синтетични каучуци (изопрен и хлоропрен), поливинилхлорид и други полимери.

1. В коя серия са формулите само на алкини?
3)

2. Въз основа на модерни идеиоколо електронни орбиталии тяхното припокриване, обяснете как се образуват химичните връзки в молекулата на ацетилена и ги сравнете с химични връзкив етиленова молекула.

3. Кой въглеводород е най-близкият хомолог на етина?
Пропин

4. Как се получава ацетилен в лабораторията и в промишлеността? Напишете уравненията на съответните реакции.

5. Пропен и пропин могат да бъдат открити с един реагент
2) бромна вода

6. Продуктът от реакцията на пропин с излишък от бром е
3) 1,1,2,2-тетрабромопропан

7. Къде се използва ацетиленът? Напишете уравненията на съответните реакции.
Приложение на ацетилена:
1) запалими при рязане и заваряване на метали
2) изходен материал за синтеза на винилхлорид и различни хлорсъдържащи разтворители (тетрахлороетан и др.)

8. Напишете уравненията химически реакции, потвърждавайки генетична връзкамежду класове органични съединения в схема 6.

9. Създайте уравнения на реакцията, които могат да се използват за извършване на следните трансформации.

Задача 1. Масовата част на въглерода във въглеводорода е 0,8889. Плътността на въздуха е 1,862. Намерете молекулна формулана този въглеводород, напишете формулите и имената на възможните му изомери.

Задача 2. Какъв обем ацетилен (n.o.) може да се получи чрез взаимодействие на 51,2 kg калциев карбид с вода, ако масова частдобивът на ацетилен е 0,84 от теоретичния добив на продукта?

Задача 3. Какъв обем ацетилен и какъв обем водород (н.о.) могат да се получат от 1042 m3 природен газ, в който обемната част на метана е 0,96?

Задача 4. Какъв обем въздух (n.a.) е необходим за изгаряне на 1 m3 бутин-1?

Ацетиленът е безцветен газ, принадлежащ към класа на алкините. То представлява химическо съединениевъглерод с кислород, служещи като суровина за синтез голям бройхимически компоненти.

Той е ценен заради своята универсалност и ниска цена. Този газ е получен за първи път от Едмънд Деуи, който извършва лабораторни опитис калиев карбид. Малко по-късно експерименти с производството на ацетилен са извършени от Пиер Бертло. Физикът получава чист ацетилен, като пропуска обикновен водород електрическа дъга. Именно Berthelot нарече новото химично съединение ацетилен.

Основни свойства на ацетилена

Ацетиленът е изкуствен газ, защото няма естествен произход. Той е запалим и тежи по-лек от въздуха. Газообразните въглеводороди се произвеждат в специални инсталации от калциев карбид, който от своя страна се разлага с вода. IN атмосферен въздухАцетиленът гори с димен, ярък пламък.

При налягане над две атмосфери може да бъде експлозивен. В чисто химическа форматова съединение има слаб ефирен мирис. Техническият продукт, напротив, поради съществуващите примеси, е наситен с остър аромат. Ацетиленът е много по-лек въздушни маси, в газообразно състояние е безцветен. Описаното съединение се разтваря в много течни веществаОсвен това, колкото по-ниска е температурата, толкова по-добра е разтворимостта на ацетилена.

Този газ се характеризира с реакции на полимеризация, димеризация и цикломеризация. Ацетиленът може да полимеризира в бензен или други химикали органични съединения, като полиацетин. Атомите на този газ могат да бъдат разделени като протони. И поради това се появяват киселинни свойстваацетилен.

Ацетиленът може да предизвика експлозия при липса на кислород като естествен окислител. И характеристиките на запалимостта на този газ са открити през 1895 г. от А. Шателие. Именно той забеляза, че ацетиленът, изгарящ в киселина, дава ярък пламък, чиято температура може да достигне над 3000 градуса по Целзий.

Приложение на ацетилен

Ацетиленът има широко разпространение. Благодарение на своите запалими свойства, той се използва активно при заваряване и рязане на метал. Използва се и като източник на най-ярките и бяло. Ацетиленът, образуван от взаимодействието на калциев карбид и H2O, се използва за самостоятелни лампи. Използва се активно за производството на експлозиви. Благодарение на ацетилена се родиха различни разтворители от етилов произход. Газовите заваръчни работи не могат да се извършват без този газ, така че строителните компании винаги поръчват заваряване и газово рязане.

Строителството и индустрията са двата основни сектора, в които ацетиленът намира своето широко приложение. По-специално, само с него се извършват заваръчни и автогенни работи. Освен това в процеса се използва ацетилен органичен синтезразлични химикали.

Например, той се основава на синтеза на оцетна киселина и ацеталдехид, синтетичен каучук, поливинилхлорид. И разбира се, ацетиленът се използва в медицината за обща анестезия, което включва използването на алкини при инхалационна анестезия.

Транспорт

Трябва да се каже и за транспортирането и съхранението на този газ. Ацетиленът е потенциално експлозивно вещество. И се съхранява в специализирани цилиндри, като се поддържат оптимални нива на температура и атмосферно налягане. Газът се разтваря и се пълни в бутилки за транспортиране. Такъв товар се счита за потенциално опасен и се транспортира в съответствие със специалните стандарти за работа с експлозивни товари.

За да разберете къде се използва ацетилен, е необходимо да проучите и разберете какво е това. Това вещество е запалим безцветен газ. Неговата химическа формула- C 2 H 2. Газът има атомна маса, равно на 26.04. Той е малко по-лек от въздуха и има остра миризма. Производството и използването на ацетилен се извършва само в индустриални условия. Това вещество се получава от разлагането на компонента във вода.

Защо ацетиленът е опасен?

Ограничен от изключителните си свойства. самозапалва се. Това става при температура 335°C, а смесването му с кислород - при температура от 297 до 306°C, с въздух - при температура от 305 до 470°C.

Струва си да се отбележи, че техническият ацетилен е експлозивен. Това се случи, когато:

  1. Повишаване на температурата до 450-500°C, както и при налягане 150-200 kPa, което е равно на 1,5-2 атмосфери.
  2. Смес от ацетилен и кислород при атмосферно наляганеопасно е и ако съдържа 2,3-93% ацетилен. Експлозия може да възникне от силна топлина, открит пламък или дори искра.
  3. При подобни условия възниква експлозия на смес от въздух и ацетилен, ако съдържа 2,2-80,7% ацетилен.
  4. Ако газът влезе в контакт с меден или сребърен предмет за дълго време, може да се образува ацетиленово експлозивно сребро или мед. Това вещество е много опасно. Експлозия може да възникне от силен удар или в резултат на повишена температура. С газ трябва да работите внимателно.

Характеристики на веществото

Ацетиленът, чиито свойства и употреба не са напълно проучени, може да доведе до злополука и тежко разрушаване в резултат на експлозия. Ето малко данни. С експлозия от един килограм от това веществоОтделя се 2 пъти повече топлинна енергия, отколкото при експлозията на същото количество TNT, а също и един и половина пъти повече, отколкото при експлозията на един килограм нитроглицерин.

Области на приложение на ацетилена

Ацетиленът е запалим газ, който се използва при газово заваряване. Често се използва за рязане с кислород. Заслужава да се отбележи, че температурата на горене на смес от кислород и ацетилен може да достигне 3300°C. Поради това свойство веществото се използва най-често при заваряване. Ацетиленът обикновено се заменя с пропан-бутан. Веществото осигурява производителност и високо качествозаваряване

Бензиностанциите за рязане и заваряване могат да се захранват от или от ацетиленови бутилки. За съхранение на това вещество обикновено се използват бели контейнери. Като правило те имат надпис „Ацетилен“, изписан с червена боя. Струва си да се има предвид, че има GOST 5457-75. Според този документЗа обработка на метали се използва технически разтворен ацетилен клас Б или веществото в газообразна форма.

Заваряване с ацетилен: проверка

Технологията на заваряване с този газ е доста проста. Въпреки това, когато работите с веществото, се изисква търпение и внимание. За заваряване обикновено се използват специални горелки, обозначени с 0-5. Изборът му зависи от дебелината на заваряваните части. Трябва да се има предвид, че какво по-голям размергорелки, толкова по-голяма е консумацията.

Заваряването с ацетилен се извършва само след проверка и настройка на оборудването. В този случай трябва да обърнете внимание на номера на върха и номера на дюзата за подаване на газ, която се намира близо до дръжката на горелката под гайката. Трябва също да проверите всички уплътнения.

Процес на заваряване

Използването на ацетилен по време на заваряване трябва да се извършва внимателно и в съответствие с определени правила. Първо, горелката трябва да се продуха с газ. Това трябва да се направи, докато се появи миризмата на ацетилен. След това газът се запалва. В този случай трябва да се добави кислород, докато пламъкът стане по-стабилен. От редуктора на изхода налягането на ацетилена трябва да бъде от 2 до 4 атмосфери, а на кислорода - от 2 атмосфери.

Заваряването на черни метали изисква неутрален пламък. Има ясно очертана корона и условно може да се раздели на три светли части: сърцевината е ярко син цвят със зеленикав оттенък, възстановеният пламък е бледосин оттенък и пламъкът е факел. Последните две зони са работни зони.

Преди да започнете работа, всички части трябва да бъдат почистени и след това да се нагласят една към друга. При работа с горелка се използват и левият и десният метод. IN последният случайшевът се охлажда бавно. Пълнежният материал обикновено се движи зад горелката. С левия метод се увеличава еластичността и здравината на шева. IN в този случайпламъкът е насочен встрани от мястото на заваряване. Пълнежният материал трябва да се добави към заваръчната вана само след като се премести следваща позициягорелка.

Правила за безопасност

Използването на ацетилен без умения и опит е забранено. Има няколко правила, които трябва да се спазват при работа с веществото:

Какво да направите, ако има пожар

Неправилното използване на ацетилен може да доведе до тежки последици. Този носи голямо разрушение. Какво да направите, ако има пожар?

  1. Ако възникне пожар, незабавно отстранете от района опасна зонавсички контейнери, пълни с ацетилен. Тези цилиндри, които остават, трябва постоянно да се охлаждат с обикновена вода или специален състав. Контейнерите трябва да се охладят напълно.
  2. Ако газът, който излиза от бутилката, се запали, контейнерът трябва да се затвори незабавно. За да направите това, използвайте ключ без искри. След това контейнерът трябва да се охлади.
  3. В случай на силен пожар, гасенето на огъня трябва да се извършва само с безопасно разстояние. В такава ситуация си струва да използвате пожарогасители, напълнени със състав, съдържащ флегматизираща концентрация на азот от 70% обемни, също 75% обемни, пясък, водни струи, сгъстен азот, азбестов лист и т.н.

Къде се използва ацетилен? Напишете уравненията на съответните реакции.

Отговори:

Доколкото знам, ацетиленът се използва в заваряването, излиза следното уравнение: CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2

Ацетиленът е основният запалим газ, използван при газово заваряване и също така се използва широко за рязане с газ (рязане с кислородно гориво). Температурата на окси-ацетиленовия пламък може да достигне 3300°C. Благодарение на това ацетиленът се сравнява с по-достъпните запалими газове (пропан-бутан, природен гази други) осигурява по-високо качество и производителност на заваряването. Ацетиленът експлодира при температура около 500°C или налягане над 0,2 MPa; CPV 2,3-80,7%, точка на самозапалване 335°C. Експлозивността се намалява, когато ацетиленът се разрежда с други газове, като N2, метан или пропан. Ацетиленът има слаб токсинов ефект; ПДК 0,3 mg/m3. Съхранява се и се транспортира в бели стоманени цилиндри, пълни с инертна пореста маса (например въглен) (с червена буква „А“) под формата на разтвор в ацетон под налягане. 1,5-2,5 MPa CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2 C2H2 + 2Br2 = C2H2Br4. 3C2H2 + 10KMnO4 + 2H2O = 6CO2 + 10KOH + 10MnO2 C2H2 + O2 = C + CO + H2O + Q C2H2 + 2.5O2 = 2CO2 + H2O Q-количество топлина

Подобни въпроси

  • ДОНЕСЪХ НА УЧЕНИЦИТЕ СИ, ТОГАВА ПО ТРИМА УЧЕНИКА НЯМА ДА ДАСАТ, ТОГАВА НА 11 УЧЕНИКА МОГА ДА ДАМ ПО ТРИ.
  • Дължината на вектора AB−→− е 5, дължината на вектора AC−→− е 4, а ъгълът между тези вектори е 120∘. Намерете дължината на вектора AB−→−+2AC−→−
  • Страните на правоъгълника са 6 и 8. Намерете радиуса на окръжността, описана около триъгълника.
  • Веднъж умен беден човек помоли скъперник за подслон за две седмици и каза: „За това ще ви платя 1 рубла на първия ден, 2 рубли на 2-рия, 3 рубли на 3-тия и т.н. С една дума , всеки ден ще добавям една рубла към вас, така че на четиринадесетия ден ще ви платя 14 рубли, но вие ще ми дадете милостиня: на първия ден - 2 хиляди, на третия - 4 хиляди и т.н., увеличавайки вашата всеки ден .удвои милостинята.“ Богаташът се съгласи с радост. каква печалба му донесе тази сделка на богатия човек,
  • 10 КЛАС БИОЛОГИЯ, ПОМОЩ Изследванията показват, че 24% от общия брой нуклеотиди в дадена иРНК молекула е гуанин (G), 38% е урацил (U), 22% е цитозин (C) и 16% е аденин (A ). Това означава, че iRNA молекулата се синтезира вместо неутралните бази на ДНК молекулите.