Je, gesi ya asetilini inatumika wapi? Kwa nini asetilini ni hatari?

Asetilini

Jina la dutu hii linahusishwa na neno "siki". Leo hii ndio gesi pekee inayotumika sana katika tasnia, mwako na mlipuko ambao unawezekana kwa kukosekana kwa gesi. oksijeni au vioksidishaji vingine. Kuungua kwa asidi, hutoa mwali wa moto sana - hadi 3100 ° C.

Jinsi asetilini iliundwa

Kwanza kupokea asetilini Mnamo 1836, Edmund Davy. binamu Humphry Davy maarufu. Alifanya maji juu ya carbudi ya potasiamu: K 2 C 2 + 2H 2 O=C 2 H 2 + 2KOH na kupata gesi mpya, ambayo aliiita bicarbonate ya hidrojeni. Gesi hii ilikuwa hasa ya maslahi kwa wanakemia kutoka kwa mtazamo wa nadharia ya muundo wa misombo ya kikaboni. Mmoja wa waundaji wa ile inayoitwa nadharia kali, Justus Liebig, alitaja kundi la atomi (yaani radical) C 2 H 3 asetili.
Kwa Kilatini, acetum ina maana ya siki; molekuli asidi asetiki(C 2 H 3 O + O + H, kama fomula yake iliandikwa wakati huo) ilizingatiwa kuwa derivative ya asetili. Lini Kemia wa Ufaransa Marcelin Berthelot mnamo 1855 aliweza kupata "bicarbonate hidrojeni" kwa njia kadhaa mara moja, aliiita. asetilini . Berthelot aliona asetilini kuwa derivative ya asetili, ambapo atomi moja ya hidrojeni ilitolewa: C 2 H 3 - H = C 2 H 2. Mwanzoni, Berthelot alipata asetilini kwa kupitisha mvuke ya ethilini, methyl na pombe ya ethyl kupitia bomba nyekundu-moto. Mnamo mwaka wa 1862 alifaulu kuunganisha asetilini kutoka kwa vipengele kwa kupitisha hidrojeni kupitia mwali wa arc ya voltaic kati ya elektroni mbili za kaboni. Mbinu zote za usanisi zilizotajwa zilikuwa za kinadharia tu, na asetilini ilikuwa gesi adimu na ya gharama kubwa hadi njia ya bei nafuu ilipotengenezwa kwa ajili ya kuzalisha CARBIDI ya kalsiamu kwa kukokotoa mchanganyiko wa makaa ya mawe na chokaa haraka: CaO + 3C = CaC 2 + CO. Hii ilitokea katika marehemu XIX karne.
Kisha asetilini ilianza kutumika kwa taa . Katika moto joto la juu gesi hii, iliyo na kaboni 92.3% (hii ni aina ya rekodi ya kemikali), hutengana na kuunda chembe za kaboni ngumu, ambazo zinaweza kuwa na kutoka kadhaa hadi mamilioni ya atomi za kaboni. Inapokanzwa sana kwenye koni ya ndani ya moto, chembe hizi husababisha mwali kuwaka sana - kutoka manjano hadi nyeupe, kulingana na hali ya joto (moto wa moto zaidi, rangi yake inakaribia kuwa nyeupe).
Taa za asetilini kupewa mara 15 mwanga zaidi kuliko taa za kawaida za gesi ambazo zilimulika mitaani. Hatua kwa hatua walilazimika kutoka taa ya umeme, lakini kwa muda mrefu walitumiwa katika taa ndogo kwenye baiskeli, pikipiki, na katika magari ya farasi.
Kwa muda mrefu, asetilini kwa mahitaji ya kiufundi (kwa mfano, katika maeneo ya ujenzi) ilipatikana kwa "kuzima" carbudi na maji. Asetilini iliyopatikana kutoka kwa carbudi ya kalsiamu ya kiufundi ina harufu mbaya kutokana na uchafu wa amonia, sulfidi hidrojeni, fosfini, na arsine.

Acetylene leo: njia za uzalishaji

Katika sekta, asetilini mara nyingi hutolewa na hatua ya maji kwenye carbudi ya kalsiamu.
Njia za kutengeneza asetilini kutoka kwa gesi asilia - methane sasa hutumiwa sana:
electrocracking (mkondo wa methane hupitishwa kati ya electrodes kwa joto la 1600 ° C na haraka kilichopozwa ili kuzuia mtengano wa asetilini);
kupasuka kwa oksidi ya mafuta (oxidation isiyo kamili), ambapo joto la mwako wa sehemu ya asetilini hutumiwa katika majibu.

Maombi

Acetylene hutumiwa:

• kwa kulehemu na kukata metali,
• kama chanzo cha mwanga mkali sana, nyeupe katika taa za bure, ambapo hupatikana kwa majibu ya carbudi ya kalsiamu na maji;
• katika utengenezaji wa vilipuzi,
• kwa ajili ya uzalishaji wa asidi asetiki, pombe ya ethyl, vimumunyisho, plastiki, mpira, hidrokaboni yenye kunukia.

Tabia ya asetilini

Kikemikali fomu safi Acetylene ina harufu dhaifu ya ethereal. Acetylene ya kiufundi, kutokana na kuwepo kwa uchafu ndani yake, hasa phosfidi ya hidrojeni, ina harufu kali, maalum. Acetylene ni nyepesi kuliko hewa. gesi ya asetilini - gesi isiyo na rangi molekuli ya molekuli - 26,038.
Asetilini ina uwezo wa kuyeyuka katika vimiminika vingi. Umumunyifu wake unategemea joto: chini ya joto la kioevu, ndivyo inavyoweza "kuchukua" asetilini. Katika mazoezi ya kuzalisha asetilini iliyoyeyuka, asetoni hutumiwa, ambayo kwa joto la 15 ° C hupasuka hadi kiasi cha 23 cha acetylene.
Yaliyomo katika phosfidi ya hidrojeni katika asetilini lazima iwe mdogo, kwani wakati wa malezi ya asetilini mbele ya hewa kwenye joto la juu, kuwasha kwa hiari kunaweza kutokea.
Asetilini ndiyo gesi pekee inayotumika sana katika tasnia na ni mojawapo ya misombo michache ambayo mwako na mlipuko wake huwezekana kwa kukosekana kwa oksijeni au vioksidishaji vingine.
Nyuma mnamo 1895, A.L. Le Chatelier aligundua kuwa asetilini, inapochomwa katika asidi, hutoa mwali wa moto sana (hadi 3150 ° C), kwa hiyo hutumiwa sana kwa kulehemu na kukata. metali za kinzani. Leo, matumizi ya asetilini kwa usindikaji wa gesi-moto wa metali inakabiliwa na ushindani mkubwa kutoka kwa gesi zinazoweza kuwaka zaidi (gesi asilia, propane-butane, nk). Hata hivyo, faida ya asetilini ni joto la juu zaidi la mwako. Katika moto kama huo, hata vipande vinene vya chuma huyeyuka haraka sana. Ndiyo maana usindikaji wa gesi-moto wa vipengele muhimu vya miundo ya uhandisi wa mitambo hufanyika tu kwa msaada wa asetilini, ambayo inahakikisha tija ya juu na ubora wa mchakato wa kulehemu.
Aidha, asetilini hutumiwa sana katika awali ya kikaboni ya vitu mbalimbali - acetaldehyde na asidi asetiki, rubbers ya synthetic (isoprene na chloroprene), kloridi ya polyvinyl na polima nyingine.

1. Ni katika mfululizo gani fomula za alkynes pekee?
3)

2. Kulingana na mawazo ya kisasa kuhusu obiti za elektroni na mwingiliano wao, eleza jinsi vifungo vya kemikali vinavyoundwa katika molekuli ya asetilini, na ulinganishe na vifungo vya kemikali katika molekuli ya ethilini.

3. Ni hidrokaboni ipi iliyo karibu zaidi na ethyn?
Propin

4. Je, asetilini hupatikanaje katika maabara na katika sekta? Andika milinganyo kwa miitikio inayolingana.

5. Propene na propyne inaweza kugunduliwa na reagent moja
2) maji ya bromini

6. Bidhaa ya mmenyuko wa propyne na bromini ya ziada ni
3) 1,1,2,2-tetrabromopropane

7. Acetylene inatumika wapi? Andika milinganyo kwa miitikio inayolingana.
Matumizi ya asetilini:
1) kuwaka wakati wa kukata na kulehemu metali
2) nyenzo za kuanzia kwa ajili ya awali ya kloridi ya vinyl na vimumunyisho mbalimbali vyenye klorini (tetrachloroethane, nk)

8. Andika milinganyo athari za kemikali, kuthibitisha uhusiano wa kijeni kati ya madarasa ya misombo ya kikaboni katika mpango 6.

9. Unda milinganyo ya majibu ambayo inaweza kutumika kutekeleza mageuzi yafuatayo.

Tatizo 1. Sehemu kubwa ya kaboni katika hidrokaboni ni 0.8889. Uzito wake wa hewa ni 1.862. Tafuta formula ya molekuli ya hidrokaboni hii, andika fomula na majina ya isoma zake zinazowezekana.

Tatizo 2. Ni kiasi gani cha asetilini (n.o.) kinaweza kupatikana kwa kukabiliana na kilo 51.2 ya carbudi ya kalsiamu na maji, ikiwa sehemu ya molekuli Mavuno ya asetilini ni 0.84 ya mavuno ya bidhaa ya kinadharia?

Tatizo 3. Ni kiasi gani cha asetilini na kiasi gani cha hidrojeni (n.o.) kinaweza kupatikana kutoka 1042 m3 ya gesi ya asili, sehemu ya kiasi cha methane ambayo ni 0.96?

Tatizo 4. Ni kiasi gani cha hewa (n.a.) kinachohitajika ili kuchoma 1 m3 ya butine-1?

Asetilini ni gesi isiyo na rangi ya kundi la alkynes. Yeye ni kiwanja cha kemikali kaboni na oksijeni, hutumika kama malighafi kwa usanisi idadi kubwa vipengele vya kemikali.

Inathaminiwa kwa matumizi mengi na gharama ya chini. Gesi hii ilipatikana kwanza na Edmund Dewi, ambaye aliifanya majaribio ya maabara na carbudi ya potasiamu. Baadaye kidogo, majaribio ya utengenezaji wa asetilini yalifanywa na Pierre Berthelot. Mwanafizikia alipata asetilini safi kwa kupitisha hidrojeni ya kawaida juu arc ya umeme. Ilikuwa Berthelot ambaye aliita kiwanja kipya cha kemikali asetilini.

Mali ya msingi ya asetilini

Asetilini ni gesi inayotengenezwa na mwanadamu kwa sababu haina asili ya asili. Inawaka na ina uzito nyepesi kuliko hewa. Hidrokaboni za gesi huzalishwa katika mitambo maalum kutoka kwa carbudi ya kalsiamu, ambayo kwa upande wake hutengana na maji. KATIKA hewa ya anga Asetilini huwaka kwa moshi, moto mkali.

Kwa shinikizo la juu ya angahewa mbili inaweza kulipuka. Katika safi fomu ya kemikali kiwanja hiki kina harufu hafifu ya ethereal. Bidhaa ya kiufundi, kinyume chake, kutokana na uchafu uliopo, imejaa harufu nzuri. Acetylene ni nyepesi zaidi raia wa hewa, katika hali ya gesi haina rangi. Mchanganyiko ulioelezewa huyeyuka katika nyingi vitu vya kioevu Zaidi ya hayo, joto la chini, ni bora zaidi umumunyifu wa asetilini.

Gesi hii ina sifa ya upolimishaji, dimerization, na athari za cyclomerization. Asetilini inaweza kupolimisha na kuwa benzini au kemikali nyinginezo misombo ya kikaboni, kama vile polyacetin. Atomi za gesi hii zinaweza kugawanywa katika mfumo wa protoni. Na kutokana na hili wanaonekana mali ya asidi asetilini.

Asetilini inaweza kusababisha mlipuko kwa kukosekana kwa oksijeni kama wakala wa asili wa vioksidishaji. Na sifa za kuwaka kwa gesi hii ziligunduliwa nyuma mnamo 1895 na A. Chatelier. Ni yeye ambaye aliona kwamba asetilini, inayowaka katika asidi, inatoa moto mkali, joto ambalo linaweza kufikia digrii zaidi ya 3000 Celsius.

Matumizi ya asetilini

Asetilini ina halo ya usambazaji mpana. Kwa msaada wa mali zake zinazowaka, hutumiwa kikamilifu katika kulehemu na kukata chuma. Pia hutumiwa kama chanzo cha mkali zaidi na nyeupe. Acetylene, iliyoundwa na mwingiliano wa carbudi ya kalsiamu na H2O, hutumiwa kwa taa za kujitegemea. Inatumika kikamilifu kwa utengenezaji wa milipuko. Shukrani kwa asetilini, vimumunyisho mbalimbali vya asili ya ethyl vilizaliwa. Kazi ya kulehemu gesi haiwezi kufanywa bila gesi hii, hivyo makampuni ya ujenzi daima huagiza kazi ya kulehemu na kukata gesi.

Ujenzi na viwanda ni sekta mbili kuu ambazo asetilini imepata matumizi yake makubwa. Hasa, kazi ya kulehemu na ya asili inafanywa tu nayo. Aidha, asetilini hutumiwa katika mchakato awali ya kikaboni kemikali mbalimbali.

Kwa mfano, ni msingi wa awali ya asidi asetiki na acetaldehyde, mpira wa sintetiki, kloridi ya polyvinyl. Na bila shaka, asetilini hutumiwa katika dawa kwa anesthesia ya jumla, ambayo inahusisha matumizi ya alkynes katika anesthesia ya kuvuta pumzi.

Usafiri

Inapaswa pia kusema juu ya usafiri na uhifadhi wa gesi hii. Asetilini ni dutu inayoweza kulipuka. Na huhifadhiwa katika mitungi maalumu huku ikidumisha viwango bora vya joto na shinikizo la angahewa. Gesi hiyo inayeyushwa na kujazwa ndani ya mitungi ya usafirishaji. Mizigo hiyo inachukuliwa kuwa hatari na inasafirishwa kwa mujibu wa viwango maalum vya kushughulikia mizigo ya milipuko.

Ili kuelewa ambapo asetilini hutumiwa, ni muhimu kujifunza na kuelewa ni nini. Dutu hii ni gesi inayoweza kuwaka isiyo na rangi. Yake formula ya kemikali- C 2 H 2. Gesi ina wingi wa atomiki, sawa na 26.04. Ni nyepesi kidogo kuliko hewa na ina harufu kali. Uzalishaji na matumizi ya asetilini hufanywa tu ndani hali ya viwanda. Dutu hii hupatikana kutokana na mtengano wa sehemu katika maji.

Kwa nini asetilini ni hatari?

Imepunguzwa na sifa zake za ajabu. kujiwasha. Hii hutokea kwa joto la 335 ° C, na mchanganyiko wake na oksijeni - kwa joto kutoka 297 hadi 306 ° C, na hewa - kwa joto kutoka 305 hadi 470 ° C.

Ni muhimu kuzingatia kwamba asetilini ya kiufundi ni ya kulipuka. Hii ilitokea wakati:

1. Kuongezeka kwa joto hadi 450-500 ° C, pamoja na shinikizo la 150-200 kPa, ambayo ni sawa na anga 1.5-2.
2. Mchanganyiko wa asetilini na oksijeni kwenye shinikizo la anga pia ni hatari ikiwa ina 2.3-93% ya asetilini. Mlipuko unaweza kutokea kutokana na joto kali, mwako wazi, au hata cheche.
3. Chini ya hali sawa, mlipuko wa mchanganyiko wa hewa na asetilini hutokea ikiwa ina 2.2-80.7% ya asetilini.
4. Ikiwa gesi itagusana na kitu cha shaba au fedha kwa muda mrefu, fedha inayolipuka ya asetilini au shaba inaweza kuunda. Dutu hii ni hatari sana. Mlipuko unaweza kutokea kutokana na athari kali au kutokana na ongezeko la joto. Unapaswa kufanya kazi na gesi kwa uangalifu.

Makala ya dutu

Acetylene, mali na matumizi ambayo hayajasomwa kikamilifu, inaweza kusababisha ajali na uharibifu mkubwa kama matokeo ya mlipuko. Hapa kuna data. Kwa mlipuko wa kilo moja ya dutu hii Mara 2 zaidi ya nishati ya mafuta hutolewa kuliko wakati wa mlipuko wa kiasi sawa cha TNT, na pia mara moja na nusu zaidi kuliko wakati wa mlipuko wa kilo moja ya nitroglycerin.

Maeneo ya matumizi ya asetilini

Asetilini ni gesi inayowaka, ambayo hutumiwa katika kulehemu gesi. Mara nyingi hutumiwa kwa kukata oksijeni. Inafaa kumbuka kuwa joto la mwako la mchanganyiko wa oksijeni na asetilini linaweza kufikia 3300 ° C. Kutokana na mali hii, dutu hii hutumiwa mara nyingi katika kulehemu. Acetylene kawaida hubadilishwa na propane-butane. Dutu hii hutoa utendaji na ubora wa juu kuchomelea

Vituo vya gesi vya kukata na kulehemu vinaweza kutolewa kutoka au kutoka kwa mitungi ya acetylene. Vyombo vyeupe kwa kawaida hutumika kuhifadhi dutu hii. Kama sheria, wana maandishi "Acetylene" yaliyoandikwa kwa rangi nyekundu. Inafaa kuzingatia kuwa kuna GOST 5457-75. Kulingana na hati hii Kwa usindikaji wa chuma, daraja la asetilini iliyoyeyushwa B au dutu katika fomu ya gesi hutumiwa.

Ulehemu wa Acetylene: angalia

Teknolojia ya kulehemu na gesi hii ni rahisi sana. Walakini, wakati wa kufanya kazi na dutu hii, uvumilivu na utunzaji unahitajika. Kwa kulehemu, tochi maalum hutumiwa kawaida, alama 0-5. Uchaguzi wake unategemea unene wa sehemu zinazo svetsade. Inapaswa kuzingatiwa kuwa nini ukubwa mkubwa burners, zaidi ya matumizi.

Kulehemu na acetylene hufanyika tu baada ya vifaa kuchunguzwa na kurekebishwa. Katika kesi hiyo, unapaswa kuzingatia idadi ya ncha na idadi ya pua ya usambazaji wa gesi, ambayo iko karibu na kushughulikia burner chini ya nut. Unapaswa pia kuangalia mihuri yote.

Mchakato wa kulehemu

Matumizi ya asetilini wakati wa kulehemu lazima ifanyike kwa uangalifu na kwa mujibu wa sheria fulani. Kwanza, burner inapaswa kusafishwa na gesi. Hii lazima ifanyike mpaka harufu ya asetilini inaonekana. Baada ya hayo, gesi huwashwa. Katika kesi hiyo, oksijeni inapaswa kuongezwa mpaka moto uwe imara zaidi. Kutoka kwa kipunguzaji kwenye duka, shinikizo la asetilini linapaswa kuwa kutoka anga 2 hadi 4, na oksijeni - kutoka anga 2.

Kulehemu metali za feri huhitaji moto wa upande wowote. Ina taji iliyoelezwa wazi na inaweza kugawanywa kwa masharti katika sehemu tatu za mkali: msingi ni rangi ya rangi ya bluu yenye rangi ya kijani, moto uliorejeshwa ni rangi ya rangi ya bluu, na tochi ya moto. Kanda mbili za mwisho ni kanda za kazi.

Kabla ya kuanza kazi, sehemu zote lazima zisafishwe na kisha zirekebishwe kwa kila mmoja. Wakati wa kufanya kazi na burner, njia za kushoto na za kulia pia hutumiwa. KATIKA kesi ya mwisho mshono hupoa polepole. Nyenzo ya kichungi kawaida husogea nyuma ya tochi. Kwa njia ya kushoto, elasticity na nguvu ya mshono huongezeka. KATIKA kwa kesi hii moto unaelekezwa mbali na tovuti ya kulehemu. Nyenzo za kujaza zinapaswa kuongezwa kwenye bwawa la weld tu baada ya kuhamia nafasi inayofuata kichomi.

Kanuni za usalama

Matumizi ya asetilini bila ujuzi na uzoefu ni marufuku. Kuna sheria kadhaa ambazo zinapaswa kufuatwa wakati wa kufanya kazi na dutu hii:

Nini cha kufanya ikiwa kuna moto

Matumizi yasiyofaa ya asetilini yanaweza kusababisha matokeo mabaya. Huyu huleta uharibifu mkubwa. Nini cha kufanya ikiwa kuna moto?

1. Ikiwa moto unatokea, ondoa eneo hilo mara moja eneo la hatari vyombo vyote vilivyojaa asetilini. Mitungi hiyo iliyobaki inapaswa kupozwa kila wakati na maji ya kawaida au muundo maalum. Vyombo lazima vipoe kabisa.
2. Ikiwa gesi inayotoka kwenye silinda inawaka, chombo kinapaswa kufungwa mara moja. Ili kufanya hivyo, tumia ufunguo usio na cheche. Baada ya hayo, chombo lazima kiwe kilichopozwa.
3. Katika tukio la moto mkali, kuzima moto lazima tu ufanyike na umbali salama. Katika hali kama hiyo, inafaa kutumia vizima moto vilivyojazwa na muundo ulio na mkusanyiko wa nitrojeni wa 70% kwa kiasi, pia 75% kwa kiasi, mchanga, jeti za maji, nitrojeni iliyoshinikwa, karatasi ya asbesto, na kadhalika.

Acetylene inatumika wapi? Andika milinganyo kwa miitikio inayolingana.

Majibu:

Kwa kadiri ninavyojua, acytelene hutumiwa katika kulehemu, equation ifuatayo inatoka: CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2

Asetilini ni gesi kuu inayowaka inayotumika katika kulehemu gesi na pia hutumiwa sana kwa kukata gesi (kukata oxy-fuel). Joto la mwali wa oxy-asetilini linaweza kufikia 3300 ° C. Shukrani kwa hili, asetilini inalinganishwa na gesi zinazoweza kuwaka zaidi (propane-butane, gesi asilia na wengine) hutoa ubora wa juu na tija ya kulehemu. Asetilini hupuka kwa joto la karibu 500 ° C au shinikizo la juu ya 0.2 MPa; CPV 2.3-80.7%, sehemu ya kuwasha kiotomatiki 335°C. Mlipuko hupungua wakati asetilini inapowekwa pamoja na gesi nyingine, kama vile N2, methane au propane. Acetylene ina athari dhaifu ya sumu; MPC 0.3 mg/m3. Imehifadhiwa na kusafirishwa katika mitungi ya chuma nyeupe iliyojaa wingi wa porous wa inert (kwa mfano, mkaa) (na barua nyekundu "A") kwa namna ya suluhisho katika acetone chini ya shinikizo. 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-kiasi cha joto

Maswali yanayofanana

• NILILETEA NARUTI KWA WANAFUNZI WANGU NIKITOA KILA 5, BASI WANAFUNZI WATATU HAWATATOSHA KILA WANNE, BASI NAWEZA KUWAPATIA WANAFUNZI 11 WATATU WENGI.
• Urefu wa vekta AB−→− ni 5, urefu wa vekta AC−→- ni 4, na pembe kati ya vekta hizi ni 120∘. Tafuta urefu wa vekta AB−→−+2AC−→−
• Pande za mstatili ni 6 na 8. Pata radius ya mduara unaozunguka na pembetatu.
• Wakati mmoja masikini mwenye akili alimuuliza tajiri mmoja mchoyo makazi kwa wiki mbili, na akasema: "Kwa hili nitakulipa ruble 1 siku ya kwanza, rubles 2 siku ya 2, rubles 3 siku ya 3, nk. , kila siku nitaongeza ruble moja kwako, ili siku ya kumi na nne nitakulipa rubles 14 Utanipa zawadi: siku ya kwanza senti, kwa pili - kopecks 2, siku ya tatu - 4 kopecks. , n.k., ukiongeza zawadi zako kila siku mara dufu.” Tajiri huyo alikubali kwa furaha. dili hili lilimletea faida gani yule tajiri?
• BIOLOGIA DARAJA LA 10, MSAADA Utafiti umeonyesha kuwa 24% ya jumla ya idadi ya nyukleotidi katika molekuli fulani ya mRNA ni guanini (G), 38% ni uracil (U), 22% ni cytosine (C) na 16% ni adenine (A). ) Hii ina maana kwamba molekuli ya iRNA imeunganishwa badala ya besi zisizo na upande za molekuli za DNA.