Де застосовується газ ацетилен? Чим небезпечний ацетилен.

Ацетилен

Назва цієї речовини пов'язана зі словом "оцет". Сьогодні це єдиний газ, що широко використовується в промисловості, горіння і вибух якого можливі за відсутності киснючи інших окислювачів. Згоряючи в кислоті, він дає дуже гаряче полум'я до 3100°С.

Як синтезувався ацетилен

Вперше ацетилен отримав в 1836 Едмунд Деві, двоюрідний братзнаменитий Гемфрі Деві. Він подіяв водою на карбід калію: До 2 З 2 + 2Н 2 О=С 2 Н 2 + 2КОН і отримав новий газ, який назвав двовуглецевим воднем. Цей газ був, переважно, цікавий хімікам з погляду теорії будови органічних сполук. Один із творців так званої теорії радикалів Юстус Лібіх назвав групу атомів (тобто радикал) З 2 Н 3 ацетилом.
Латиною acetum - оцет; молекула оцтової кислоти(З 2 Н 3 О+О+Н, як записували тоді її формулу) розглядалася як похідне ацетилу. Коли французький хімікМарселен Бертло в 1855 зумів отримати «двовуглецевий водень» відразу кількома способами, він назвав його ацетиленом . Бертло вважав ацетилен похідним ацетилу, від якого відібрали один атом водню: З 2 Н 3 - Н = З 2 Н 2 . Спочатку Бертло отримував ацетилен, пропускаючи пари етилену, метилового та етилового спиртучерез розпечену до червоного трубку. У 1862 році він зумів синтезувати ацетилен з елементів, пропускаючи водень через полум'я вольтової дуги між двома вугільними електродами. Всі згадані методи синтезу мали лише теоретичне значення, і ацетилен був рідкісним і дорогим газом, поки не було розроблено дешевий спосіб отримання карбіду кальцію прожарюванням суміші вугілля та негашеного вапна: СаО + 3С = СаС 2 + СО. Це сталося у наприкінці XIXстоліття.
Тоді ацетилен стали використовувати для освітлення . У полум'ї при високій температуріцей газ, що містить 92,3% вуглецю (це своєрідний хімічний рекорд), розкладається з утворенням твердих частинок вуглецю, які можуть мати у своєму складі від кількох мільйонів атомів вуглецю. Сильно розжарюючись у внутрішньому конусі полум'я, ці частинки обумовлюють яскраве свічення полум'я - від жовтого до білого, залежно від температури (чим гаряче полум'я, тим ближчий колір до білого).
Ацетиленові пальники давали у 15 разів більше світла, ніж звичайні газові ліхтарі, якими освітлювали вулиці Поступово вони були витіснені електричним освітленням, але ще довго використовувалися у невеликих ліхтарях на велосипедах, мотоциклах, у кінні екіпажі.
Протягом тривалого часу ацетилен для технічних потреб (наприклад, на забудовах) отримували «гасінням» карбіду водою. Отриманий з технічного карбіду кальцію ацетилен має неприємний запах через домішки аміаку, сірководню, фосфіну, арсину.

Ацетилен сьогодні: способи отримання

У промисловості ацетилен часто одержують дією води на карбід кальцію.
Зараз широко застосовуються методи одержання ацетилену з природного газу – метану:
електрокрекінг (струмінь метану пропускають між електродами при температурі 1600°С і швидко охолоджують, щоб запобігти розкладу ацетилену);
термоокислювальний крекінг (неповне окислення), де реакції використовують теплоту часткового згоряння ацетилену.

Застосування

Ацетилен використовують:

  • для зварювання та різання металів,
  • як джерело дуже яскравого, білого світла в автономних світильниках, де він виходить реакцією карбіду кальцію та води,
  • у виробництві вибухових речовин,
  • для одержання оцтової кислоти, етилового спирту, розчинників, пластичних мас, каучуку, ароматичних вуглеводнів.

Властивості ацетилену

У хімічно чистому виглядіацетилен має слабкий ефірний запах. Технічний ацетилен завдяки наявності в ньому домішок, зокрема фосфористого водню, має різкий специфічний запах. Ацетилен легший за повітря. Газоподібний ацетилен - безбарвний газ молекулярна маса - 26,038.
Ацетилен здатний розчинятися у багатьох рідинах. Його розчинність залежить від температури: що нижча температура рідини, то більше вона здатна «забрати» ацетилену. У практиці виробництва розчиненого ацетилену використовують ацетон, який за температури 15 °С розчиняє до 23 обсягів ацетилену.
Зміст фосфористого водню в ацетилені має бути строго обмежений, оскільки в момент утворення ацетилену в присутності повітря при високій температурі може статися самозаймання.
Ацетилен — єдиний широко використовуваний у промисловості газ, що належить до небагатьох сполук, горіння і вибух яких можливі за відсутності кисню чи інших окислювачів.
Ще в 1895 р. А.Л.Ле Шательє виявив, що ацетилен, згоряючи в кислоті, дає дуже гаряче полум'я (до 3150 ° С), тому його широко використовують для зварювання та різання тугоплавких металів. Сьогодні застосування ацетилену для газополум'яної обробки металів відчуває сильну конкуренцію з боку доступніших горючих газів (природний газ, пропан-бутан і т.д.). Однак перевага ацетилену – у найвищій температурі горіння. У такому вогні дуже швидко розплавляються навіть товсті шматки сталі. Саме тому газополум'яна обробка відповідальних вузлів машинобудівних конструкцій проводиться лише за допомогою ацетилену, який забезпечує найвищу продуктивність та якість процесу зварювання.
Крім того, ацетилен широко використовується в органічному синтезі різноманітних речовин - оцтового альдегіду та оцтової кислоти, синтетичних каучуків (ізопренового та хлоропренового), полівінілхлориду та інших полімерів.

1. У якому ряді знаходяться формули лише алкінів?
3)

2. Грунтуючись на сучасних уявленняхпро електронних орбіталяхта їх перекриття поясніть, як утворюються хімічні зв'язки в молекулі ацетилену, і порівняйте їх з хімічними зв'язкамиу молекулі етилену.

3. Який вуглеводень є найближчим гомологом етину?
Пропін

4. Як отримують ацетилен у лабораторії та в промисловості? Напишіть рівняння відповідних реакцій.

5. Пропін та пропін можна виявити одним реактивом
2) бромною водою

6. Продукт реакції пропіну з надлишком брому – це
3) 1,1,2,2-тетрабромпропан

7. Де застосовують ацетилен? Напишіть рівняння відповідних реакцій.
Застосування ацетилену:
1)горючі при різанні та зварюванні металів
2) вихідна речовина для синтезу вінілхлориду та різних хлорвмісних розчинників (тетрахлоретан та ін)

8. Напишіть рівняння хімічних реакцій, що підтверджують генетичний зв'язокміж класами органічних сполук у схемі 6.

9. Складіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення.

Задача 1. Масова частка вуглецю у вуглеводні дорівнює 0,8889. Його щільність повітрям дорівнює 1,862. Знайдіть молекулярну формулуцього вуглеводню, напишіть формули та назви можливих його ізомерів.

Завдання 2. Який обсяг ацетилену (н.у.) можна одержати при взаємодії 51,2 кг карбіду кальцію з водою, якщо масова часткавиходу ацетилену становить 0,84 від теоретичного виходу препарату?

Завдання 3. Який обсяг ацетилену та який обсяг водню (н.у.) можна отримати із 1042 м3 природного газу, об'ємна частка метану в якому дорівнює 0,96?

Завдання 4. Який обсяг повітря (н.у.) знадобиться для спалювання 1 м3 бутину-1?

Ацетилен - безбарвний газ, що відноситься до класу алкінів. Він є хімічна сполукавуглецю з киснем, що служить сировиною для синтезу великої кількостіхімічні компоненти.

Він цінується за свою універсальність та недорогу вартість. Вперше цей газ отримав Едмунд Деві, який проводив лабораторні дослідиз карбідом калію. Трохи пізніше досліди з отриманням ацетилену проводили П'єр Бертло. Фізик отримав чистий ацетилен, пропускаючи звичайний водень. електричною дугою. Саме Бертло назвав нову хімічну сполуку ацетиленом.

Основні властивості ацетилену

Ацетилен є штучним газом, тому що він не має природного походження. Він горючий і важить легше за повітря. Газоподібний вуглеводень видобувається на спеціальних установках з карбіду кальцію, який у свою чергу розкладається водою. У атмосферному повітріацетилен горить яскравим полум'ям, що коптить.

При тиску понад дві атмосфери він може бути вибухонебезпечним. У чисто хімічному виглядіця сполука має слабко виражений ефірний запах. А технічний продукт, навпаки, через наявні домішки насичений різким ароматом. Ацетилен набагато легший повітряних мас, У газоподібному стані він безбарвний. Описуване з'єднання розчиняється в багатьох рідких речовинахпри цьому чим нижче температура, тим краще розчинність ацетилену.

Для цього газу характерні реакції полімеризації, димеризації, цикломеризації. Ацетилен може полімеризуватися в бензол або інші хімічні речовини. органічні сполуки, такі як поліацетин. Атоми цього газу можуть відщеплюватися у вигляді протонів. І за рахунок цього проявляються кислотні властивостіацетилену.

Ацетилен здатний спровокувати вибух без кисню як природного окислювача. І особливості горючості цього газу було відкрито ще 1895 року А. Шательє. Саме він зауважив, що ацетилен, згоряючи у кислоті, дає яскраве полум'я, температура якого може досягати вище 3000 градусів за Цельсієм.

Застосування ацетилену

Ацетилен має широкий ореол розповсюдження. За допомогою своїх горючих властивостей він активно застосовує при зварюванні та різанні металу. Також він застосовується як джерело яскравого та білого кольору. Ацетилен, що утворюється шляхом взаємозв'язку карбіду кальцію і H2O, що використовується для автономних світильників. Він активно використовується виготовлення вибухових речовин. Завдяки ацетилену світ з'явилися різноманітні розчинники етилового походження. Без цього газу не обходяться газозварювальні роботи, тому будівельні фірми завжди замовляють для виробництва зварювальних і газорізальних робіт.

Будівництво та промисловість – це дві основні галузі, в яких ацетилен знайшов своє широке застосування. Зокрема, зварювальні та автогенні роботи виготовляються тільки з ним. Крім цього ацетилен використовується у процесі органічного синтезурізних хімічних речовин.

Наприклад, на його основі проводиться синтез оцтової кислоти та оцтового альдегіду, синтетичного каучукуполівінілхлориду. Ну і звичайно, ацетилен застосовується в медицині для загальної анестезії, яка передбачає використання алкінів в інгаляційному наркозі.

Транспортування

Слід сказати і про транспортування та зберігання цього газу. Ацетилен речовина потенційно вибухонебезпечна. І він зберігається у спеціалізованих балонах за підтримки оптимального рівня температури та атмосферного тиску. Газ розчиняють та наповнюють ним балони для транспортування. Подібний вантаж вважається потенційно небезпечним і перевозиться відповідно до спеціальних норм поводження з вибухонебезпечними вантажами.

Щоб зрозуміти, де застосовується ацетилен, необхідно вивчити і зрозуміти, що це таке. Ця речовина є горючим безбарвним газом. Його хімічна формула- З 2 Н 2 . Газ має атомною масою, що дорівнює 26,04. Він трохи легший за повітря і має різкий запах. Отримання та застосування ацетилену здійснюється лише в промислових умов. Отримують цю речовину шляхом розкладання компонента у воді.

Чим небезпечний ацетилен

Обмежено його надзвичайними властивостями. самозаймається. Відбувається це при температурі 335°С, яке суміш з киснем - при температурі від 297 до 306°С, з повітрям - при температурі від 305 до 470°С.

Ацетилен технічний вибухонебезпечний. Це було при:

  1. Підвищення температури до 450-500 ° С, а також при тиску в 150-200 кПа, що дорівнює 1,5-2 атмосфер.
  2. Суміш ацетилену та кисню при атмосферному тискутакож небезпечна, якщо ацетилену міститься 2,3-93%. Вибух може статися від сильного нагріву, відкритого полум'я і навіть іскри.
  3. За подібних умов відбувається вибух суміші повітря з ацетиленом, якщо в ній міститься 2,2-80,7% ацетилену.
  4. Якщо газ довго стикається з мідним або срібним предметом, то може утворитися ацетилені вибухове срібло або мідь. Ця речовина дуже небезпечна. Вибух може статися від сильного удару або внаслідок підвищення температури. Працювати з газом слід обережно.

Особливості речовини

Ацетилен, властивості та застосування якого до кінця не вивчені, внаслідок вибуху може призвести до нещасного випадку та сильних руйнувань. Ось деякі дані. Під час вибуху одного кілограма даної речовинивиділяється у 2 разів більше теплової енергії, ніж при вибуху такої ж кількості тротилу, а також у півтора рази більше, ніж під час вибуху одного кілограма нітрогліцерину.

Області застосування ацетилену

Ацетилен – це горючий газ, що використовується при газовому зварюванні. Нерідко його використовують для кисневого різання. Температура горіння суміші кисню і ацетилену може досягати 3300°С. Завдяки цій властивості речовина найчастіше використовується при зварюванні. Ацетилен зазвичай замінюють і пропан-бутан. Речовина забезпечує продуктивність та висока якістьзварювання.

Постачання постів газом для різання та зварювання може здійснюватися від або ж від балонів з ацетиленом. Для зберігання цієї речовини зазвичай використовують ємності білого кольору. Як правило, на них є напис «Ацетилен», нанесений червоною фарбою. Варто врахувати, що є ГОСТ 5457-75. Згідно даному документудля обробки металів застосовується технічний розчинений ацетилен марки Б або речовина в газоподібному вигляді.

Зварювання ацетиленом: перевірка

Технологія зварювання цим газом досить проста. Однак при роботі з речовиною потрібне терпіння та уважність. Для зварювання зазвичай використовують спеціальні пальники з маркуванням 0-5. Її вибір залежить від того, якою товщиною володіють деталі, що зварюються. Слід врахувати, що чим більше розмірпальники, тим більша витрата.

Зварювання ацетиленом здійснюється лише після того, як обладнання буде перевірено та відрегульовано. При цьому слід звернути увагу на номер наконечника і номер форсунки, що подає газ, яка розташовується біля рукоятки пальника під гайкою. Також слід перевірити усі ущільнення.

Процес зварювання

Застосування ацетилену при зварюванні повинно здійснюватися акуратно та відповідно до певними правилами. Для початку пальник слід продути газом. Це потрібно робити доти, доки не з'явиться запах ацетилену. Після цього газ підпалюється. При цьому слід додавати кисень, доки полум'я не стане стійкішим. З редуктора на виході тиск ацетилену має бути від 2 до 4 атмосфер, а кисню – від 2 атмосфер.

Для зварювання чорних металів потрібне нейтральне полум'я. Воно має чітко окреслену корону і умовно його можна розділити на три яскраві частини: ядро ​​- яскраво-блакитне забарвлення із зеленуватим відливом, відновлене полум'я - блідо-блакитного відтінку, смолоскип полум'я. Останні дві зони є робітниками.

Перед початком роботи всі деталі слід очистити, а потім підігнати одна до одної. При роботі з пальником також застосовують лівий та правий спосіб. У останньому випадкувідбувається повільне охолодження шва. Присадочний матеріал, як правило, переміщається за пальником. При лівому способі підвищується еластичність та міцність шва. У даному випадкуполум'я прямує від місця зварювання. Присадочний матеріал слід вносити до зварювальної ванни тільки після того, як переміститься на наступну позиціюпальник.

Правила безпеки

Застосування ацетилену без навичок та досвіду заборонено. Існує кілька правил, яких слід дотримуватись при роботі з речовиною:

Що робити, якщо виникла пожежа

Неправильне застосування ацетилену може призвести до сумних наслідків. Цей і завдає сильної руйнації. Що ж робити, якщо виникла пожежа?

  1. У разі пожежі слід негайно прибрати з небезпечної зонивсі ємності, заповнені ацетиленом. Ті балони, які залишилися, слід постійно охолоджувати звичайною водою або спеціальним складом. Місткості повинні повністю охолонути.
  2. Якщо спалахнув газ, який виходить з балона, слід негайно закрити ємність. Для цього слід використовувати ключ, що не іскриться. Після цього ємність необхідно остудити.
  3. При сильному загорянні гасіння вогню слід здійснювати лише з безпечної відстані. У такій ситуації варто використовувати вогнегасники, наповнені складом, що містить флегматизуючу концентрацію азоту 70% за обсягом, також 75% за обсягом, пісок, струмені води, стислий азот, азбестове полотно і так далі.

Де застосовують ацетилен? Напишіть рівняння відповідних реакцій.

Відповіді:

На скільки я знаю ацителен використовують у зварюванні, виходить таке рівняння: CaC2 +2H2O = C2H2 + Ca(OH)2

Ацетилен – основний горючий газ, що використовується при газовому зварюванні, а також широко застосовується для газового різання (кисневого різання). Температура ацетилено-кисневого полум'я може досягати 3300°C. Завдяки цьому ацетилен порівняно з доступнішими горючими газами (пропан-бутаном, природним газомта іншими) забезпечує більш високу якість та продуктивність зварювання. Ацетилен вибухає при температурі близько 500°З тиску вище 0,2 МПа; КПВ 2,3-80,7%, точка самозаймання 335°С. Вибухонебезпечність зменшується при розведенні ацетилену іншими газами, наприклад, N2, метаном або пропаном. Ацетилен має слабку токсин, дію; ГДК 0,3 мг/м3. Зберігають і перевозять його в заповнених інертною пористою масою (наприклад, деревним вугіллям) сталевих балонах білого кольору (з червоним написом "А") у вигляді розчину в ацетоні під тиском. 1,5-2,5 МПа 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-кількість теплоти

Схожі питання

  • я приніс своїм учням горіхи. ЯКЩО ДАМ КОЖНОМУ ПО 5 ТРОЇМ УЧНЯМ НЕ ВИСТАЧИТЬ.
  • Довжина вектора AB−→− дорівнює 5, довжина вектора AC−→− дорівнює 4, кут між цими векторами дорівнює 120∘. Знайдіть довжину вектора AB−→−+2AC−→−
  • Катети прямокутника дорівнюють 6 і 8. знайдіть радіус описаного біля трикутника кола.
  • Одного разу розумний бідняк попросив у скупого багатія притулку на два тижні, причому сказав: "За це я тобі в перший день заплачу 1р., 2-й -2р, в 3-й-3р. і т.д. Словом, кожен день я буду додавати тобі по одному рублю, так що за чотирнадцятий день я тобі заплачу 14 рублів. милостиню вдвічі". Багач з радістю погодився. який прибуток принесла йому ця угода багатію,
  • Дослідження показали, що 24% загальної кількості нуклеотидів даної молекули іРНК припадає на гуанін(Г), 38% - урацил(У), 22%-на цитозин(Ц) та 16%-аденін(А). Визначте відсотковий вміст нітратних основ молекул ДНК, на якій була синтезована дана молекула іРНК.