אֲצֵיטִילֵן, הכנה, נכסים, תגובה כימית
אֲצֵיטִילֵן, הכנה, נכסים, ותגובות כימיות.
אֲצֵיטִילֵן, C2H2 - סוג חומר אורגני, אלקינים, פחמימנים בלתי רוויים.
אֲצֵיטִילֵן, נוּסחָה, גַז, מפרטים, מאפיינים
נפיצות של אצטילן ובטיחות בטיפול
אֲצֵיטִילֵן, נוּסחָה, גַז, תכונות:
אֲצֵיטִילֵן (גם - ג'ין) - מעמד חומר אורגני, אלקינים, בלתי רווי פַּחמֵימָןהמורכב משני אטומי פחמן ושני אטומי מימן.
הכימיקל הנוסחה של אצטילן היא C2H2. נוסחה מבנית של אצטילן, CH≡CH. לאיזומרים זה לא.
מבנה מולקולת האצטילן:
אֲצֵיטִילֵן יש קשר משולש בין אטומים של פחמן.
אֲצֵיטִילֵן - גז חסר צבע, בלי טעם וריח. למרות זאת, האצטילן הטכני מכיל זיהומים - זרחן מֵימָן, מימן גופרתי, וכו ', שמעניקים לו ריח חריף.
קל יותר אוויר. צפיפות בהשוואה לצפיפות של האוויר שֶׁל 0.9.
דליק מאוד גַז. דליק ונפיץ.
אֲצֵיטִילֵן הוא בין התרכובות הבודדות, בעירה והתפוצצות אשר אפשרית בהיעדר של חמצן או חומרים מחמצנים אחרים.
תערובות של אצטילן עם אוויר הוא נפץ במגוון רחב מאוד של ריכוזים. מפגעי הפיצוץ מצטמצמים כאשר אצטילן מדולל בגזים אחרים, לדוגמה חַנקָן, מתאן אוֹ פרופאן.
אֲצֵיטִילֵן דורש זהירות רבה בטיפול. עלול להתפוצץ מהלם, כשמחממים ל 500 ° C או כאשר דחוס מעל 0.2 MPa בטמפרטורת החדר. זרם של אצטילן המשתחרר לחוץ אוויר, יכול להתלקח מהניצוץ הקטן ביותר, כולל פריקה של חשמל סטטי מהאצבע. אחסון של אצטילן באמצעות ספיישל צילינדריםמלא בחומר נקבובי ספוג אצטון. הם אצטילן מאוחסן בתמיסה עם אצטון.
מסיס מעט ב מים. מסיס מאוד באצטון. מסיס בחומרים אורגניים אחרים (בֶּנזִין, בֶּנזִין, וכו ')
אֲצֵיטִילֵן בעל השפעה רעילה קלה.
תכונות פיזיות של אצטילן:
| שם פרמטר: | ערך: |
| צֶבַע | בלי צבע |
| הריח | חסר ריח |
| טַעַם | אין טעם |
| מדינה מצטברת (בְּ- 20 ° C ולחץ אטמוספרי של 1 כַּספּוֹמָט.) | גַז |
| צְפִיפוּת (בְּ- 20 ° C ולחץ אטמוספרי של 1 כַּספּוֹמָט.) ק"ג / מ"ק | 1,0896 |
| צְפִיפוּת (בְּ- 0 ° C ולחץ אטמוספרי של 1 כַּספּוֹמָט.) ק"ג / מ"ק | 1,173 |
| נקודת המסה, מעלות צלזיוס | -80,8 |
| נקודת רתיחה, מעלות צלזיוס | -80,55 |
| נקודה משולשת, מעלות צלזיוס | 335 |
| טמפרטורת ההצתה האוטומטית, מעלות צלזיוס | 335 |
| לחץ ההצתה האוטומטית, MPa | 0,14-0,16 |
| טמפרטורה קריטית*, מעלות צלזיוס | שֶׁל 35.94 |
| לחץ קריטי, MPa | 6,26 |
| ריכוז נפץ של תערובת הגז עם האוויר, % לפי נפח | 2.1 ל 100 |
| חום בעירה ספציפי, MJ / ק"ג | 56,9 |
| טמפרטורת להבה, מעלות צלזיוס | 3150-3200 |
| מסה מולארית, g / mol | 26,038 |
* בטמפרטורות מעל הטמפרטורה הקריטית הדלק לא ניתן להתמצות בשום לחץ.
תכונות כימיות של אצטילן:
תכונות כימיות של אצטילן דומות לתכונות של נציגים אחרים של מספר אלקינים. אז זה מאופיין בתגובות הכימיות הבאות:
1. גלוגנירובנאמי אצטילן:
CH≡CH + Br2 → CHBr = CHBr (1,2-דיברומטאן);
CHBr = CHBr + Br2 → CHBr2-CHBr2 (1,1,2,2-טטרוברומאתאן).
התגובה ממשיכה בשלבים עם היווצרות נגזרות של אלקנים.
במהלך תגובה זו, אצטילן שינוי צבע ברום מים.
2. הידרו-הלוגניציה אצטילן:
CH≡CH + HBr → CH2 = CHBr (ברומאט).
3. הידרציה של אצטילן (תגובה מייקל ג'י. קוצ'רוב, 1881):
CH≡CH + H2O → [CH2 = CH-OH] (אנול) → CH3-CH = O (אצטאלדהיד ) (kat = HgSO4, Hg(מספר 3)2).
4. trimerization של אצטילן (התגובה ניקולאיה דמיטרייביצ'ה זלינסקוגו, 1927):
3СН≡CH → C6H6 (בֶּנזִין) (kat = פחם פעיל, ל = 450-500 ה).
התגובה של קיצוץ האצטילן היא מקרה מיוחד של התגובה של פילמור של אצטילן מתרחשת על ידי העברת אצטילן מעל להפעלה פֶּחָם בטמפרטורה של 450-500 ה.
5. דימריזציה של אצטילן:
CH≡CH + CH≡CH → CH2 = CH-C≡CH (הושג ויניל אצטילן) (kat = תמיסה מימית של CuCl ו- NH 4 CL).
התגובה של דימריזציה של אצטילן היא מקרה מיוחד של התגובה של פילמור של אצטילן.
6. הבעירה של אצטילן:
2SN≡CH + 5О2 → 4СО2 + 2Н2О.
אצטילן נשרף עם להבה בהירה לבנה.
7. חמצון האצטילן.
התגובה ומוצריה נקבעים על ידי הסביבה בה היא מתרחשת.
8. התאוששות של אצטילן:
CH≡CH + H2 → C2H4 (אתילן) (kat = Ni, Pd או Pt, גדל ל);
CH≡CH + 2H2 → C2H6 (אתאן) (kat = Ni, Pd או Pt, גדל ל).
ייצור אצטילן בתעשייה ובמעבדה. תגובה כימית - משוואה אצטילן:
אֲצֵיטִילֵן במעבדה היא תוצאה של התגובות הכימיות הבאות:
1. פעולת המים על סידן קרביד:
CaC2 + H2O → CA(הו)2 + C2H2.
2. התייבשות של מתאן:
2CH4 → C2H2 + 3H2 (בְּכַּפוּף לְ- > 1500 OC).
3. התייבשות של אתילן:
CH2 = CH2 → CH≡CH + H2 (kat = Pt, ני, Al2O3, Cr2O3, ל = 400-600 מעלות צלזיוס).
אֲצֵיטִילֵן בתעשייה לקבל בדרכים ובשיטות הבאות:
4. שיטת קרביד:
ראשית קבל סיד מסידן פחמתי.
CaCO3 → גבוה + CO2. (ל = 900-1200 oC).
ואז קבל קרביד של סידן, פיוזינג תחמוצת סידן וקולה בתנור חשמלי בטמפרטורה של 2500-3000 מעלות צלזיוס.
גָבוֹהַ + 3C → CaC2 + שיתוף. (ל = 2500-3000 ה).
נוסף, מטפלים בסידן קרביד עם מים בתגובה ידועה.
CaC2 + H2O → CA(הו)2 + C2H2.
התוצאה היא אצטילן בעל טוהר גבוה 99.9 %.
5. פיצוח מתאן בטמפרטורה גבוהה:
פיצוח מתאן בטמפרטורה גבוהה מתבצע על פי התגובה הידועה degidrirovaniya של מתאן בתנור קשת חשמלי בטמפרטורה של 2000-3000 ° C ומתח בין האלקטרודות של 1000 ו. תפוקת האצטילן היא 50 %.
6. המצבים השונים של פירוליזה של מתאן:
סוג של פיצוח מתאן בטמפרטורה גבוהה הם פירוליזה מתחדשת (תהליך וולף), פירוליזה חמצונית (תהליך זאקס או תהליך BASF), פירוליזה הומוגנית, פירוליזה במדיום הטמפרטורה הנמוכה פְּלַסמָה.
לכן, במהלך הפירוליזה המתחדשת שרפו תחילה מתאן וחיממו את הזרבובית של הכבשן ל 1350-1400 מעלות צלזיוס. ואז דרך זרבובית מחוממת כדי לנתק את זרימת המתאן, ובכך יוצר אצטילן.
במהלך פירוליזה של חמצון של מתאן מעורבב עם חמצן ונשרף. החום שנוצר משמש לחימום שארית המתאן ל 1600 מעלות צלזיוס, אשר digidrive באצטילן. התשואה של אצטילן היא 30-32 %.
במהלך הפירוליזה ההומוגנית של מתאן וחמצן נשרף פנימה תנור בטמפרטורה של 2000 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, מחומם מראש ל 600 מעלות צלזיוס, יתרת המתאן עוברת דרך הכבשן, ובכך יוצר אצטילן.
במהלך פירוליזה בסביבה של טמפרטורה נמוכה פְּלַסמָה מתאן מחומם באמצעות סילון של גז מיונן (אַרגוֹן אוֹ מֵימָן).
יישום ושימוש באצטילן:
- כחומר גלם בתעשייה הכימית לייצור חומצה אצטית, אלכוהול אתילי, ממיסים, פלסטיק, מְלָאכוּתִי גומיות, פחמימנים ארומטיים,
- לריתוך גז וחיתוך מתכות,
- לטכני פַּחמָן,
- כמקור מאוד בהיר, אור לבן באוטונומי מנורות, היכן שהוא מתקבל על ידי תגובת סידן קרביד ומים.
נפיצות של אצטילן ובטיחות בטיפול:
אֲצֵיטִילֵן בעל תכונות נפץ.
לָכֵן, טיפול באצטילן מחייב הקפדה על כללי הבטיחות.
אֲצֵיטִילֵן נשרף ומתפוצץ גם בהיעדר חמצן וסוכני חמצון אחרים.
תערובות של אצטילן עם אוויר הוא חומר נפץ במגוון רחב מאוד של ריכוזים.
סילון של אצטילןמשוחרר לאוויר הפתוח, יכול להתלקח מהניצוץ הקטן ביותר, כולל פריקה של חשמל סטטי מהאצבע.
Vzryvaet אצטילן תלוי בגורמים רבים: לַחַץ, טֶמפֶּרָטוּרָה, טוהר האצטילן, את תכולת הלחות, נוכחות של זרזים וחומרים אחרים ומסיבות אחרות.
טמפרטורת ההצתה של אצטילן בלחץ אטמוספרי רגיל בטווח 500-600 מעלות צלזיוס. כאשר הלחץ יורד משמעותית טמפרטורת ההצתה של אצטילן. לכן, בלחץ של 2 ק"ג / סמ"ק (0.2 MPa, 1,935682 כַּספּוֹמָט.) טמפרטורת ההצתה של אצטילן שווה ל- 630 מעלות צלזיוס. ובלחץ של 22 ק"ג / סמ"ק (2.2 MPa, 21,292502 כַּספּוֹמָט.) טמפרטורת ההצתה של אצטילן שווה ל- 350 מעלות צלזיוס.
הימצאות אצטילן של חלקיקים מחומרים שונים מגדילה את מגע פני השטח ובכך מפחיתה את טמפרטורת ההצתה בלחץ אטמוספרי. לדוגמה, פחם פעיל מוריד את טמפרטורת ההצתה של אצטילן ל 400 מעלות צלזיוס, ההידר של תחמוצת ברזל (חֲלוּדָה) - עד ל 280-300 מעלות צלזיוס, שבבי ברזל - עד 520 מעלות צלזיוס, שבבי פליז עד 500-520 מעלות צלזיוס, קרביד של סידן, עד ל 500 מעלות צלזיוס, תחמוצת אלומיניום - עד 490 מעלות צלזיוס, שבבי נחושת - 460 מעלות צלזיוס, תחמוצת הברזל - 280 מעלות צלזיוס, תחמוצת נחושת עד 250 מעלות צלזיוס.
נפיצות של אצטילן פוחת עם דילול של אצטילן עם אחר גזים, למשל חנקן, מתאן או פרופן.
בתנאים מסוימים אצטילן מגיב עם נְחוֹשֶׁת, כסף ו כַּספִּית ליצור תרכובות נפץ. לָכֵן, בייצור ציוד אצטילן (לְמָשָׁל, שסתומים, צילינדרים) אל תשתמש סגסוגותהמכיל יותר מ 70 % עם.
אחסון ושינוע של אצטילן, באמצעות צילינדר פלדה מיוחדים בצבע לבן (עם כיתוב אדום “א”) מלא נקבובי אינרטי חוֹמֶר (לְמָשָׁל, פֶּחָם). לכן אצטילן מאוחסן ומועבר בשקיות אלה בצורת תמיסת אצטילן באצטון בלחץ של 1.5-2.5 MPa.
הערה: © תמונה //www.pexels.com, //Pixabay.com
